青藏高原夏季云水含量及其水汽输送年际异常分析

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979-2016年ERA-Interim再分析资料分析了青藏高原(下称高原)夏季云水含量及其水汽输送情况。结果表明:高原夏季云水含量占全年48%,东南向西北减少。影响高原云水含量的水汽通道有印度洋通道、南海通道、孟加拉湾北部及伊朗西部通道(依次简称通道1、2、3、4)。高原云水含量和各水汽通道强度均有明显年际变化。云水含量年际变化与通道2,4基本一致。云水含量与各水汽通道强度均呈增加趋势。通道1偏强时,来自印度洋北部和南海的异常水汽在孟加拉湾交汇向高原输送,主要使高原西北部云水含量增多。通道2偏强时,南海、中南半岛的异常偏南通量及孟加拉湾北部的异常西南通量向高原东南部输送更多水汽。通道3偏强时,西风带水汽和来自印度洋水汽更多输送到高原,主要使高原东北部云水含量偏多。通道4偏强时,来自南海-孟加拉湾南部的水汽向高原异常输送,使高原中部、东南部云水含量偏多。此外,西太平洋副热带高压(下称副高)偏西南偏强时,水汽通道2、4强度偏强,有利于水汽向高原输送。     

用太阳及天光光度计进行大气臭氧探测

在紫外光谱区，大气臭氧有较丰富的吸收带结构。作者用自制的太阳及天光光度计测量直射阳光、直射月光和曙暮光的紫外吸收光谱，并用带吸收法计算臭氧垂直柱总量及斜程含量。文中介绍了观测和计算方法，并给出北京地区晴朗天气条件下观测的初步结果。     

连续降雨下不同砾石含量工程堆积体土壤侵蚀

为探究砾石对工程堆积体土壤侵蚀的影响与其作用机制,通过室内模拟降雨研究了连续降雨下不同砾石含量的重壤质堆积体水蚀过程。结果表明:①堆积体砾石含量增加,坡面产流历时延长,产流率线性减小,土壤剥蚀率降低;②连续降雨下,堆积体所含砾石主要通过对坡面产流历时、坡面产流率、砾石覆盖率的多重影响发挥减沙作用,主成分回归方程可表达多个变量与平均土壤剥蚀率的关系;③一定砾石含量下,堆积体坡面砾石覆盖率随表土的剥离而增大,导致土壤剥蚀率呈指数函数递减趋势,并与累积土壤侵蚀总量存在较好的函数关系。工程堆积体所含砾石对土壤侵蚀程度的削减可为生产建设项目下垫面水土保持治理提供重要参考。     

基于双电层模型冻土中未冻水含量理论推演及应用

根据冻土中未冻水成因的本质——带负电黏土颗粒表面的扩散层中阳离子溶液特殊分布,依据基于静电场泊松方程与静电荷玻尔兹曼分布的双电层理论,推演出了未冻水含量理论公式,比较分析未冻水含量观测值拟合的经验公式,发现两者形式非常一致,经验公式实质为理论公式的简化。依据此理论,清晰地描述了冻土颗粒表面未冻水的结构特征及成因,定量分析了土壤类型、含盐度、温度对未冻水含量的影响;得出当土壤盐溶液浓度小于某一阈值时,盐渍度变化对未冻水含量的影响可以忽略,即不同类型常规（低含盐度）冻土,双电层结构几近相同,指数形式公式适用于所有常规冻土的未冻水含量;土壤类型通过比表面积影响着未冻水含量,在同等温度下,土壤中黏土颗粒越多,比表面积越大,未冻水含量越多;结合实测资料给出适用于不同类型冻土未冻水含量理论计算的参数值,随后通过两种已有的经验公式对计算结果进行了验证,证实了该理论公式的可行性。     

沿海滩涂大米草叶绿素含量的高光谱估算模型

以沿海滩涂大米草为研究对象,测试其叶片水平的反射光谱和叶绿素含量;基于反射光谱提取多变量和单变量参数,并分析其与叶绿素含量的相关性;应用线性回归和非线性模拟的方法构建大米草叶绿素含量的高光谱估算模型.结果表明:叶绿素a,b和(a+b)含量与487 nm的导数光谱相关系数最高,分别为-0.615,-0.572和-0.61...     

The changes of pigment contents and their environmental implications in the lake sediments of Ny-(A)lesund, Svalbard, the Arctic

According to palaeoclimatic and modern instrumental data, numerous studies have indicated that the Arctic climate has undergone a significant warming during the past 100 years, and this may lead to significant impact on the fragile lake ecosystem. In this study, we collected a lake sediment core from the Ny-(A)lesund of Svalbard and determined the concentrations of four pigments including chlorophyll derivatives, total carotenoids, oscillaxanthin and myxoxanthophyll in the sediments. Combined with other physical and chemical proxies such as calcium carbonate, total organic carbon, biogenic silicon etc., we have reconstructed the historical changes of lacustrine primary productivity in Ny-(A)lesund, especially for the past 100 years. The results showed that during the period of Little Ice Age (LIA), the climate was unfavorable for the growth of the lake algae, and thus the lacustrine productivity declined. This result was supported by the relatively low contents of pigment and biogenic silica in the sediments. In contrast, the contents of total organic carbon (TOC) and sediment pigments increased significantly in the upper 5 cm (~1890AD), reflecting the rapid growth of the lake algae, thus the great increase of lacustrine primary productivity, corresponding to the warming climate after LIA. However, the biogenic silica in the upper sediments still had a relatively low level, and this might be related to the growth competition with other algae species. Over the past 100 years, the ratio of Osc/Myx in the sediments decreased continuously, indicative of durative increase of myxoxanthophyll in blue-green algal pigments, and this might imply that the human activity had enhanced the nutrition level of the lake in the Arctic region.     

细粒对砂土持水能力影响的试验研究

利用压力板仪,进行了不同细粒含量非饱和砂土的持水特征试验,分析砂土土-水特征曲线的特征,探讨细粒对砂土持水能力的影响。结果表明,细粒的增加提高了砂土的持水能力,不同吸力阶段细粒对持水能力的影响程度不同;基质吸力超过进气值后,细粒增加明显增强砂土持水能力。应用数学模型 描述不同细粒含量砂土的土-水特征曲线,分析了细粒含量对数学模型参数的影响,给出了细粒、基质吸力和含水率的函数关系为 。     

中国粉尘源区表土碳酸盐含量与碳氧同位素组成

在中国的主要沙漠和戈壁等粉尘源区采集了地表沙或土壤(统称为表土)样品,分析了样品的碳酸盐含量和碳酸盐的碳氧同位素组成。结果表明,中国粉尘源区表土碳酸盐含量在空间上随着年降水量的增加而逐渐减少,大致呈现自西向东逐渐降低的趋势;碳酸盐δ^13C值在空间上随着年降水量的增加而逐渐偏负．δ^18O值缺乏规律性;塔克拉玛干沙漠细颗粒物质中碳酸盐含量相对偏高,但不同粒级颗粒中碳酸盐的δ^13C值基本一致,表明风蚀时粒度的分选并不影响源区的同位素组成特征;由于粉尘源区表土碳酸盐含量和δ^13C值均具有区域特征,因此利用大气粉尘的碳酸盐含量和δ^13C值示踪不同的源区是可能的。     

深圳湾福田潮滩重金属含量及对大型底栖动物的影响

根据2002年1月和10月在深圳湾福田潮滩同时获得的大型底栖动物和重金属数据进行分析表明，深圳湾福田潮滩Cu、Pb、Zn、Cd含量明显超标．2002年10月Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值比2002年1月高．与历史资料对比，近几年Cu含量有增加趋势．2002年1月，深圳湾福田潮滩奇异稚齿虫密度与沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn含量均有显著负相关关系．尖刺缨虫密度与Pb、Cd、Zn含量均有显著负相关关系，与Cu的相关系数也接近显著相关临界值．2002年10月，只有小头虫密度与Cd有显著正相关关系．文中分析了影响重金属与大型底栖动物数量关系的环境因素．