Understanding the relative impacts of natural processes and human activities on the hydrology of the Central Rift Valley lakes,East Africa

Significant changes have been observed in the hydrology of Central Rift Valley (CRV) lakes in Ethiopia, East Africa as a result of both natural processes and human activities during the past three decades. This study applied an integrated approach (remote sensing, hydrologic modelling, and statistical analysis) to understand the relative effects of natural processes and human activities over a sparsely gauged CRV basin. Lake storage estimates were calculated from a hydrologic model constructed without inputs from human impacts such as water abstraction and compared with satellite‐based (observed) lake storage measurements to characterize the magnitude of human‐induced impacts. A non‐parametric Mann–Kendall test was used to detect the presence of climatic trends (e.g. a decreasing or increasing trends in precipitation), while the Standard Precipitation Index (SPI) analysis was used to assess the long‐term, inter‐annual climate variability within the basin. Results indicate human activities (e.g. abstraction) significantly contributed to the changes in the hydrology of the lakes, while no statistically significant climatic trend was seen in the basin, however inter‐annual natural climate variability, extreme dryness, and prolonged drought has negatively affected the lakes. The relative contributions of natural and human‐induced impacts on the lakes were quantified and evaluated by comparing hydrographs of the CRV lakes. Lake Abiyata has lost ~6.5 m in total lake height between 1985 and 2006, 70% (~4.5 m) of the loss has been attributed to human‐induced causes, whereas the remaining 30% is related to natural climate variability. The relative impact analysis utilized in this study could potentially be used to better plan and create effective water‐management practices in the basin and demonstrates the utility of this integrated methodology for similar studies assessing the relative natural and human‐induced impacts on lakes in data sparse areas. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

珠江口淇澳岛滨海湿地沉积环境演化及其对人类活动的响应

滨海湿地作为人类活动和全球变化反应最为敏感的区域,其沉积记录可以反映出周边地区环境变化及人类活动信息。珠江口淇澳岛滨海湿地钻孔分析结果表明,在中全新世期间淇澳岛附近海域为河口湾环境,在风化层以上开始出现淤积,但在4 200 a BP前后受极冷气候的影响,沉积物粗化;自2 500 a BP以来,沉积环境相对稳定,在小冰期期间略有变化。沉积速率计算结果显示:淇澳岛附近海域自中全新世高海面以来的平均沉积速率为0.29 cm/a,4 160~2 500 a BP、2 500 a BP-1488年、1488-1893年、1893-1986年、1990-2007年期间的平均沉积速率分别为:0.17 cm/a、0.23 cm/a、0.35 cm/a、1.37 cm/a和5.94 cm/a,沉积速率逐渐增大,反映了珠江三角洲演化过程中沉积相与沉积环境的变化;1986-1990年期间的海堤建造极大地扰动了该钻孔上部的沉积过程,在工程施工期间共沉积了厚度约112 cm的沉积层,而在海堤建成后,沉积速率也显著增大。沉积物总有机碳、总氮和C/N值的垂向分布表明,在4 160~2 500 a BP期间受海洋环境影响较大,沉积物中有机碳以海源为主,2 500 a BP以来沉积物中碳、氮含量明显增大,C/N也相应变大,有机碳主要来源于陆源输入,但在小冰期期间海源有机碳贡献略有所增大;近百年来由于受人类活动影响显著,陆源有机碳的贡献快速增加。     

基于沉降控制的软土路基粉喷桩加固设计方法探讨

结合典型的工程地质特点及工程实例,论述了粉喷桩处理软土路基沉降的计算方法,提出在进行沉降分析和沉降控制的基础上,对软土路基处理的设计方案进行分析和选择,特别是探讨了桩长和桩间距的选择等问题,对不同设计方案在沉降控制等方面进行分析和比较,得到了一些对工程实际十分有益的结论,对于用粉喷桩处理桥头路基防治跳车等问题有直接的指导意义。     

青藏高原沼泽合理利用与生态环境保育

青藏高原有沼泽约491.3万hm2,是世界上最高的湿地。通过概要介绍高原沼泽湿地基本类型及其分布,重点阐述沼泽湿地利用、环境变化现状与存在的问题,为了保护高原生态环境,并持续利用湿地资源,提出了初步的看法和建议。     

植被区面积对局地气候影响的数值研究

用一个三维模式实施了５个数值试验，研究了植被覆盖与裸土之间的非均一性对局地气候的影响。结果指出：存在着一个最适宜的植被区面积Ｓ＿ｃ，当Ｓ＝Ｓ＿ｃ，这种非均一性激发的上升运动最强，上升气流区的空间范围最大。     

嵌套网格空气质量预报模式系统的发展与应用

主要综述中国科学院大气物理研究所自主开发的嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS,Nested Air Quality Prediction Modeling System)的历史发展与应用情况.模式发展伊始为欧拉污染物输送实用模型,利用其研究东亚硫氧化物的跨国输送问题,得出中国对于周边国家的输送量不大的结论; 在系统中嵌入适合东亚的起沙机制模块,用来模拟沙尘发生、输送及沉降等过程,估算亚洲大陆沙尘气溶胶对海洋地区的输送与沉降通量,为研究海洋生物地球化学循环提供基础数据; 利用该系统研究沙尘及其土壤粒子对酸雨的中和作用,发现沙尘输送对东亚酸雨的分布影响很大; 发展城市尺度高分辨率气象和空气质量预报技术,使模式水平分辨率达到500 m,并应用于台北高浓度臭氧和PM10的模拟; 研究和集成区域及城市尺度大气污染预报理论和模拟技术,研制成目前的嵌套网格空气质量预报模式系统,以探讨不同尺度各种污染(如沙尘暴、城市光化学烟雾、酸雨、高浓度悬浮颗粒物等)的变化规律.在模式系统中初步建立资料同化模块,开展大气化学成分及沙尘输送模拟的资料同化研究.系统已经在北京、上海、深圳、郑州等城市环境监测中心实施空气质量的实时预报.未来,系统将集成到全球环境大气输送模式(GEATM),以实现从城市群到全球具有双向耦合功能的模式系统.     

城市小区规划对大气环境影响的评估研究

不同城市小区规划方案对大气环境的影响不同。本文在已建城市小区尺度气象和污染扩散模式的基础上,针对城市小区规划对气象及大气环境的影响,提出了一套以人为本的客观、科学、可操作的影响评估指标及方法,并以北京市某小区两种规划方案为例,具体评估了它们对气象及大气环境的不同影响。结果表明:由于第二种规划方案在小区中部有一条较宽的东西向道路,并且道路中绿化较多,这条道路是气流东西向流动的重要通道,道路附近风速较大、气温较低、污染较轻,并且对整个小区的气象和大气环境都有改善。由此可见,基于城市小区尺度模式,对城市小区规划对大气环境的影响进行评估是必要和可行的。本文提出的人体舒适度、行人舒适度、地面污染物浓度、最高建筑高度以下污染物浓度、建筑物表面污染物浓度及扩散能力等六项评估指标,并分别给予该6种指标的权重系数为0.2,0.1,0.1,0.1,0.1及0.4,然后再加权平均的评估方法是合理可行的。     

关于地质灾害孕灾因子权重确定的探讨

地质灾害易发区划模型中,不同地区孕灾因子权重不同。因子权重的确定、求解权重的准确性将直接关系到区划结果的可靠度。本文根据地质灾害点在不同孕灾因子分区中的分布频率,推出不同孕灾因子对地质灾害发育的贡献率的相对大小。不同因子对地质灾害发育的贡献率实际上就是各因子在地质灾害易发模型中的权重,因此通过以上分析可得出不同孕灾因子的相对权重,再利用层次分析法(AHP法)得出孕灾因子的权重。通过统计分析得出各因子相对权重的方法弥补了层次分析法确定权重的人为随意性,提高了区划的准确度。     

黔南坳陷下寒武统烃源岩地球化学特征及成因

为明确黔南坳陷下寒武统烃源岩地球化学特征及成因,采用岩石热解、GC、GC-MS等方法对3个典型剖面样品进行了系统分析。结果表明:黔南坳陷下寒武统黑色岩系为一套区域性海相优质烃源岩,厚约50~150 m;烃源岩TOC值为0.13%～15.40%,平均3.31%(n=169);烃源岩干酪根δ13C值为-35.79‰～-29.88‰,平均-32.85‰(n=35),显微组分主要为腐泥组;烃源岩干酪根海相镜质体反射率值为1.95%～3.96%,其等效镜质体反射率值为2.02%～3.47%;烃源岩饱和烃正构烷烃分布多为单峰形,主峰碳多为C22,C30藿烷和C27规则甾烷含量高,规则甾烷多为C27>C29>C28,Pr/Ph值为0.27～0.62,具较高的伽马蜡烷和硫芴含量,OEP值为0.82~1.11,C31升藿烷22S/(22S+22R)值为0.56~0.63,平均0.59;烃源岩总体具有富集轻稀土元素,Ba、Mo、V、U等元素含量高,具较强Ce负异常、Eu正异常和较高U/Th值等特征。总之,黔南坳陷下寒武统海相烃源岩分布广,厚度较大,有机质丰度高,类型好,热演化程度高,是高古生产力和缺氧环境共同作用的产物,可为黔南坳陷油气生成提供雄厚的成烃物质。     

新疆北部泥盆纪火山沉积岩系作用相类型、序列及其与板块构造的关系

新疆北部泥盆纪火山沉积岩系的作用相类型主要包括:爆发相、溢流相,火山碎屑、钙屑、陆屑风暴岩相,火山喷发海啸岩相,粗粒、中粒、细粒火山碎屑浊积岩相,同沉积、软变形震积岩相和砂质、粉砂泥质等积岩相。文章阐述了它们的特征和识别标志,并以东准噶尔纸房剖面和西准噶尔沙尔布尔提山剖面为例,讨论了作用相和环境相的时空结构及与板块构造的关系。并认为以作用相为主体的相分析是槽区、造山带和活动大陆边缘相分析的特色所在。