复杂地形下的福建省龙眼冻害风险评估

为减小福建省龙眼冻害损失,提高在复杂地形下的防御冻害风险能力,利用福建省67个气象站1950/1951-2009/2010年60年的极端最低气温资料,融合经纬度、海拔高度、坡度和坡向等地理因子,构建复杂地形条件下的龙眼冻害分布模型,基于GIS技术分别得出龙眼冻害危险性、暴露性和防灾减灾能力等因子空间分布状态,进而确定龙眼冻害的风险区划并进行风险评估和分析。结果表明:龙眼冻害无(轻)风险区域主要分布在莆田及其以南的沿海县(市);低风险区域分布比较广泛且零散,总面积较小;中风险区域面积大、分布广,主要是分布在海拔较高的丘陵山地;高风险区域主要在南平北部的武夷山脉、宁德西北部的鹫峰山脉、龙岩的玳瑁山脉及其它高海拔地区和部分较高海拔的北坡区域。     

河北省冬小麦冻害发生规律及影响因子研究

利用河北省冬小麦种植区内23个农气站点1980～2006年冬小麦全生育期观测资料、种植区内气象站点逐日气象资料（包括平均气温、极端最低气温、极端最高气温、降水、日照、地面温度）,分析了河北省冬小麦冻害发生规律和地域分布特征,采用数理统计方法,分析气候不断变暖的大背景下,诱导小麦冻害发生的主要因素。     

湖南长株潭中度污染区土壤镉概率生态风险评价

湖南长株潭地区土壤修复试点工作已经开展,但并未关注重金属镉对生态系统的威胁,尤其是继续进行作物种植的中度污染区。文章选取长株潭地区三个县的中度污染区为研究区域,结合文献调研,利用美国ECO-TOX数据库获取了共计28个本地物种两个层次的毒性数据,利用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(Joint probability curve,JPC)方法开展中度污染区的概率生态风险评价研究。结果表明,在LC/EC/IC水平50下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为1.65%、3.40%、5.80%;在NOEC/LOEC水平下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为7.46%、12.97%、19.50%。该结果说明,长株潭地区中度污染区土壤中重金属镉对生态系统具有一定的风险作用,同时该结果为生态系统保护目标制定提供科学依据。     

水足迹视角下黄土高原经济林果扩张的水安全风险分析——以苹果种植为例

以苹果为主的黄土高原经济林果种植规模持续扩张,耗水量不断增多,潜在的水安全风险增大。量化苹果生产水足迹,讨论苹果生产扩张带来的水安全风险,对科学指导未来黄土高原苹果健康发展具有重要意义。本文基于ArcGIS和CROPWAT软件,选取2000—2019年黄土高原44个市（州）,探究了苹果水足迹的时空分布规律及水安全风险。结果表明：2000—2019年,黄土高原苹果种植面积增长了1.3倍,产量增长了3.1倍,呈“北移西扩”的发展趋势;苹果绿水足迹占比的空间分布与降雨量基本一致,从东南向西北递减,蓝水足迹空间分布正好相反;苹果水足迹总量从74.42亿m³增长到108.04亿m³,占农业耗水量的比例由42.78%提升至65.63%,灰水足迹占比高达13.88%,黄土高原苹果生产面临严峻的水安全风险。因此,应适度控制黄土高原苹果种植规模的进一步扩张。本文可为评价黄土高原苹果种植规模扩张背后的水安全风险提供依据。     

基于情景模拟的长江三角洲极端降水风险评价

利用长江三角洲1961—2013年逐日降水资料,采用极值分布、耿贝尔分布和皮尔逊分布等频率分析方法推算极端降水各重现期概率强度值,设计五年、十年、百年一遇情景,结合适合长三角地区的极端降水阈值和下垫面数据,从致灾因子危险性,典型承灾体脆弱性和暴露频率三方面评价了长江三角洲地区极端降水潜在风险。研究发现:城市化最高的中部地区脆弱性最高,分布着大量耕地的北部地区次之,南部地区由于林地众多,脆弱性相对较小;各种情景下,随着重现期的增大,极端降水风险显著提高,整体上来说,南部城市可接受风险较高,北部与中部城市可接受风险较低。研究方法可为极端降水引发的雨洪灾害研究提供新的思路,研究结果可为长三角城市化过程中土地覆被转变、城市排水管网建设以及区域防灾减灾计划提供参考。     

基于Copula函数的水体富营养化联合风险概率研究

为了分析小型人工湖水体富营养化指标联合风险发生的概率,基于Copula函数的基本原理,结合眉湖水体富营养化模型模拟结果,建立了水体富营养化指标的边缘分布及Copula函数联合概率分布.通过Copula函数拟合检验和拟合优度评价筛选出不同组合方式下最优的Copula函数,并根据最优的Copula函数计算出水体富营养化指标的二维和三维联合风险概率.结果表明,不同组合方式下水体富营养化指标达到不同富营养化状态时的联合风险概率区别较大;当Chl-a和COD都为轻度富营养时,二维联合风险概率最大为62.29%,说明这种组合方式下眉湖水体极易发生轻度富营养;当Chl-a和COD都为轻度富营养、TN为中度富营养时,三维联合风险概率最大为45.46%,说明这种组合方式下眉湖水体极易发生中度富营养;由于受到水体富营养化指标监测系列的影响,部分二维和三维联合风险概率较小甚至为零.     

基于信息扩散模型的沣东新城区土壤重金属潜在生态风险评估

我国目前大规模的新区建设导致严峻的区域土壤重金属污染形势.以沣东新城为研究靶区,进行重金属含量特征描述性统计及克里金插值分析,进一步结合潜在生态风险指数与信息扩散理论,构建基于风险评估的信息扩散模型,探讨了Pb、Cu、Cd和Hg的污染程度、污染风险及风险发生概率.结果表明,研究区内4种土壤重金属的含量均值远超土壤重金属背景值,分别是背景值的1.943（Pb）、1.419（Cu）、3.074（Cd）和3.567（Hg）倍,且重金属分布受人为干扰较大呈强变异性（CV>65%）.其中,Pb和Cu污染分布主要受到工业生产与建设用地开发的影响,工业活动、农业活动及交通运输是主要的Cd污染源,而工业建设是造成Hg污染的主要因素.重金属潜在生态风险指数平均值分别为9.716（Pb）、7.095（Cu）、92.292（Cd）和142.469（Hg）,区域综合潜在生态风险指数（RI）均值为251.573,表明区域整体处于较高的潜在生态风险状态.区域Pb和Cu整体处于轻度潜在生态风险,而Cd和Hg以中风险与较高风险为主,表明Cd和Hg是区域重金属污染的主导因素.信息扩散潜在生态风险模型评估结果显示,区域综合潜在生态风险各等级的概率排序为：较高（38.98%）>中度（38.55%）>高（5.89%）>轻微（5.15%）>极高（3.56%）,Cd、Hg元素各潜在生态风险等级的超越概率远大于Pb和Cu,Hg元素各污染等级的超越概率分别为轻微（94.89%）、中度（66.85%）、较高（23.62%）、高（3.9%）和极高（2%）,其中仅轻微等级的超越概率小于Cd.潜在生态风险等级的污染概率预测误差均小于5%,体现了基于风险评估的信息扩散模型的可靠性.研究结果可为样本受限地区的土壤重金属潜在生态风险监测与管控提供技术借鉴与支持.     

中国主要河流中硝基苯生态风险研究

基于文献报道的中国主要河流中硝基苯(NB)的浓度数据,结合USEPA毒性数据库中NB对水生生物的毒性数据,运用商值法和概率风险评价法对中国主要河流中NB的水生生态风险进行评价分析.结果表明,中国主要河流中NB的潜在生态风险相对较小:风险熵(HQ)均<1,极端情况(环境中最大暴露浓度)下,影响1%和5%的水生生物的概率分别为1.49%和0.22%.然而,按照我国污水综合排放标准中硝基苯类的一级、二级、三级最高允许排放标准,将分别有35.57%、48.38%和64.59%的生物受到影响.     

基于PCA-APCS-MLR模型的乌梁素海表层沉积物重金属时空分布及来源解析

为深度认识寒区湖泊表层沉积物重金属冰封与非冰封期时空分布差异特征、准确评估潜在生态风险程度和解析污染源,以寒区乌梁素海为研究对象,于2020~2021年对布设的20个采样点进行为期1a的样品采集工作,按照冰封和非冰封期收集120个表层沉积物样品.测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg共8种重金属含量.采用相关性分析法、主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型进行重金属污染溯源.结果表明：①表层沉积物重金属含量冰封与非冰封期分布规律具有差异性,冰封期重金属分布均呈现出中北部较高,南部较低的特点;非冰封期Cd和Hg主要分布于湖区中部和南部.②湖泊表层沉积物重金属Hg为偏重度污染,Cd和As为偏中度污染水平,Ni为轻度污染.整体表现为高风险水平,非冰封期污染水平高于冰封期,主要环境风险因子分别为Hg和Cd,分别表现为极高风险和中等风险.③湖泊表层沉积物重金属来源主要为采矿和交通的综合工业源、农业源和自然源,工业源对As、Ni、Pb和Hg的贡献率分别为62.67%、75.31%、77.47%和80.11%,Cu和Zn主要来源为自然源,Cd受农业源影响较大,贡献率为81.57%,Cr的来源主要除受自然因素的影响外,人类活动和未知来源的影响也不可忽视.     

石油化工污染土壤中萘的生态风险评价

分别用点估计商、暴露分布/效应分布比较和基于分布的商3种评价方法对典型石油化工污染土壤中萘的生态风险进行了评价.结果表明,大庆市贴不贴纳污泡周边土壤中萘污染的生态风险较小.采用点估计商方法并应用1000倍的外推因子时,危害商小于1;采用后2种评价方法并应用100倍的评价因子时,生态风险的概率为14.1%,10%的物种受损害的概率为6.2%,基于分布的商值超出1的概率为2.1%.案例研究结果表明,运用点估计商→暴露分布/效应分布比较→基于分布的商的方法流程对石油化工污染场地进行风险评价是可行的.     

河南信阳市近62年来极端气温变化特征及周期分析

通过对河南省信阳市每日气温资料的搜集和整理,运用线性拟合及累积距平、Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。研究了信阳地区近62年来极端气温变化特征及周期性。结果表明,近62年来信阳地区的极端最高气温几乎没有变化,极端最低气温在波动变化中有小幅上升趋势,夏日、热夜、暖夜天数呈现波动上升,冰日、霜日、冷夜、冷日天数呈下降趋势。极端最高气温、极端最低气温、冷夜、暖夜、冷日、暖日都存在35 a左右的周期。夏日、冰日、热夜、霜日存在37 a左右周期。冰日的变化存在着5个左右的周期,极端最低气温、冷日与冷夜的变化存在4个左右的周期。其中极端最低气温、霜日、冰日、冷夜、冷日、暖夜都有5 a以下的周期。冷夜和暖夜、冷日和暖日、夏日和冰日以及热夜和霜夜存在负相关的关系,其中冷夜和暖夜以及热夜和霜日的变化幅度较大,它们之间有负相关关系。冷日和暖日以及夏日和冰日的变化较小,负相关的关系不太明显。总体来说,近60年来,信阳地区极端天气热指数呈上升趋势,极端天气冷指数呈下降趋势,整体气温呈现上升的趋势,其中近二十年气温上升更明显。     

城市化对长三角地区极端气温影响的时空分异研究

论文利用长三角地区65个气象站1960—2014年日最高、最低气温资料,分析并比较了大城市站、一般城市站和乡村站极端气温指数变化趋势以及城市化对大城市站和一般城市站各极端气温指数趋势变化的影响。结果表明：极端气温暖指日数明显增加,冷指日数明显减少,极值指数呈微弱上升趋势。暖指数城市站比乡村站增加趋势明显,冷指数城市站比乡村站减少趋势明显。除月最低气温极小值外,其他极值指数变化趋势在城市、乡村间差异较小。大城市站冰冻日数、霜冻日数、冷（暖）昼日数和月最低气温极小（大）值城市化影响显著,一般城市站冰冻日数、霜冻日数和月最低气温极小值城市化影响显著,城市化对极端气温影响明显的是长三角北部、江苏南部和浙东南的部分城市站点。冷昼日数城市化效应在冬季较明显,暖昼（夜）日数城市化效应在夏季较明显,春季、夏季、冬季城市化对极值指数的影响显著。     

华南引种优质牧草气候适应性的研究

本文对我国南方有发展前途的三种热带牧草和三种温带牧草所历时两年的分期播种试验进行了总结。试验研究表明,热带牧草与温带牧草的生长发育、产草量形成与气象条件关系密切。同时还对热带牧草越冬、温带牧草越夏的气象指标进行了鉴定。分别找到了热带牧草的霜冻指标、平流寒害指标以及温带牧草的热害指标。此外,还对华南引种优质热带牧草和温带牧草进行了气候适应性评价。合理布局问题亦进行了探讨。并提出华南地区建设人工草场宜牧林农结合,中小型为主的观点。     

塔里木盆地光温模式研究及其应用

建立了塔里木盆地光照、温度模式 ,该模式可以预测出塔里木盆地无资料地区各网格点的日照时数和冬季(1月)、夏季 (7月 )平均气温。在此基础上 ,应用统计学导出的极值分布和正态分布概率模式 ,预测了塔里木盆地各站上述要素不同概率的设计值。首次揭示了塔里木盆地无资料地区光照时间、温度分布规律。该模式为塔里木油田石油工业总体规划和大型工程设计及农业合理布局等提供了有效的科学依据     

1958—2015年长江中下游寒潮时空演变特征

基于长江中下游地区54个气象站点1958—2015年日最低气温数据,从时间和空间的角度,定量分析该地区寒潮发生发展的演变特征和空间变化。结果表明：过去58年,寒潮发生次数呈不显著减少趋势,平均减少幅度为1.2次/站;寒潮过程中,最低气温的平均降温幅度呈南高北低分布,最低气温的极端降温幅度呈自区域中心向四周逐渐降低分布。寒潮发生的首次最早为8月1日（九江站）,末次最晚为5月4日（寿县站和六安站）,出现时间的空间分布差异显著。冬季寒潮频发,春季和秋季次之。     

黄淮地区冬小麦霜冻灾害风险评估

黄淮地区是我国主要粮食作物冬小麦的主产区,易受霜冻灾害的影响,研究该区的霜冻灾害风险对保障我国粮食安全具有现实意义。结合分区的冬小麦物候期及其霜冻指标,以该地区56个气象站点1951—2005年日最低气温为基础数据,提取霜冻日记录。并基于年霜日数-年减产率曲线,以信息扩散理论为指导,通过IDW插值得到减产率≥10%、2...     

空气质量自动监测站房空调节能技术设计与实现

空气质量自动监测仪的正常使用温度为5℃~30℃,在中国北方地区使用要特别注意寒冷季节的防冻及酷热季节降温通风问题。为确保自动监测仪器的长期正常运转,发挥仪器的作用,在监测站房内冬季都配备取暖设施、夏季配备大功率空调。本研究充分利用自然环境资源,采用了引排风节能系统与空调联动控制技术,将室外的冷空气引入监测站房内给监测设备强制降温,排出室内热空气。有效地解决了冬季监测站房内温度过高的问题,减少了设备的故障率,使空调不必全年不停运行,每天可降低空调使用时间达10小时以上,节省了大量的电能。     

1960-2009年石羊河流域气候变化及极端干湿事件演变特征

利用石羊河流域4个气象站1960-2009年逐日气象资料,应用FAO Penman-Monteith模型、相关分析等方法分析石羊河流域气候变化特点。结果表明:①1960-2009年气温、降水及湿润指数均在波动中呈较明显的增加趋势,气温、降水和湿润指数变化倾向率分别为0.338 ℃/10 a、4.791 mm/10 a 和0.006/10 a, 1960年代-2000年代石羊河流域经历了相对冷干-冷湿-暖湿3个阶段,暖湿化趋势明显;②冬季是暖湿化趋势最明显的季节,其次是秋季;③从上游向中下游多年平均湿润指数逐渐减少,湿润指数离散程度由小变大,湿润化速度由快变慢,而增温速度大体上存在逐渐增加的趋势;④1960-2009年石羊河流域极端干旱事件频率在波动中呈减少趋势,极端湿润事件频率却在波动中呈增加趋势,1960年代和1970年代是石羊河流域极端干旱事件持续频发的年代,上中下游不同地区极端干湿事件持续频发的时间存在差异。降水和风速是影响极端干湿事件变化的主要气象因子。在全球变暖背景下,石羊河流域干旱的气候环境有一定的改善。     

黑龙江省重点城市AQI指数特征及其与气象要素之关系

空气质量状况的优劣,直接关系到人体健康和经济社会可持续发展。利用2014年黑龙江省4个重点城市的空气质量数据,结合同期常规气象要素资料,分析了黑龙江省AQI指数基本特征及与气象要素的关系。分析结果表明：黑龙江省重点城市年平均AQI指数以哈尔滨最大（轻度污染级别）,其次牡丹江、大庆、齐齐哈尔（良级别）;单日空气质量指数最高值在大庆（500）,其次是哈尔滨（490）,牡丹江和齐齐哈尔单日最高值分别为264和251;AQI指数年分布特征是冬季最高,其次秋季,再次春季,夏季最低;首要污染物最多的是PM_2.5,其次PM₁₀、NO₂和臭氧8 h。AQI指数与平均气温,在年尺度上呈负相关,月和四季呈正相关为主;与降水日呈负相关;与相对湿度是冷月（1-2月）呈正相关,渐暖月（5-6月）呈负相关;与最大风速,采暖季呈明显负相关;与本站气压呈正相关,与日照时数冬季呈负相关关系。