确定二氧化硫总量控制目标方法的研究

分析了城市二氧化硫地面浓度来源,提出了高、中、低架源对地面浓度贡献的理论,由城市污染源排放结构导出该城市的年平均扩散系数,确定城市二氧化硫地面环境质量控制目标,从而可以得出各城市二氧化硫总量控制目标值      

基于不透水地面分析的海绵城市建设策略研究——以苏州为例

不透水地面是海绵城市建设的重点。利用遥感和GIS技术提取苏州建成区不透水地面,分析不透水地面集中分布区及其特点,结果显示:(1)苏州市不透水区占建成区面积约35%,表明海绵城市建设有较好的基础;(2)苏州市六个行政区中,姑苏区不透水地面占比最高,工业园区透水地面布局最为合理,表明通过有效的规划设计,城市现代发展与海绵城市的共同建设是可以实现的;(3)苏州市不透水区主要集中于城市商业区、居住区等。据此提出苏州市应在加强透水区保护的基础上,以主要不透水区、重点地物海绵技术研究为重点的海绵城市建设策略。     

城市地面对大气污染贡献的计算与分析——以保定市主城区为例

固体地球对大气的净化能力主要受地面透气和透水性能的影响。以气体和水循环理论为基础,改进大气污染箱式模型,通过不同地面类型的透气、透水性试验,计算和分析了保定市主城区地面对大气污染的贡献。结果表明:城市房屋建设和地面硬化阻隔了大气与固体地球之间的气和水循环,降低了固体地球对大气的净化能力。保定市主城区混凝土地面和房屋覆盖区地面共占84. 6%,与裸地、水域、草地、林地相比,城市地面气体通量分别降低了82. 1%、81. 9%、83. 0%、84. 2%;水的入渗通量分别降低了84. 6%、0. 0%、84. 6%、84. 6%;水的蒸发通量分别降低了82. 9%、81. 5%、82. 4%、81. 8%。因此,地面类型变化使保定市主城区固体地球对大气的净化能力也相应降低了81. 5%～84. 6%。由此可见,改善城市地面透气和透水性是大气污染防治新途径。     

基于有限区间云模型的地面塌陷危险性评价

随着城市化进程的加快,城市地面塌陷发生的频率也越来越高。对城市各区域开展地面塌陷危险性评价就显得尤为重要。为提高评价结果的合理性,提出基于有限区间云模型和改进层次分析法的地面塌陷危险性评价方法。以深圳市福田区为例,选取月降雨量、路基土回填程度、交通荷载等9个指标建立地面塌陷危险性评价指标体系,并引入有限区间云模型方法计算各评价因子隶属于不同分类等级的云特征参数,通过正向有限区间云发生器生成云滴图,得到评价因子隶属于不同等级的确定度,实现了不可量化变量与指标值之间的不确定性和随机性映射;在此基础上,结合改进的层次分析法计算指标权重,得到评价样本的综合确定度,并按照最大隶属度原则确定地面塌陷危险性等级。该评价方法综合考虑了地面塌陷危险性等级边界的模糊性,最大程度地保证了评价结果的合理性,可为城市地面塌陷的防治工作提供一定的指导。     

乌鲁木齐夏季近地面CO_2浓度空间分布特征

准确认知城市近地面CO_2浓度空间分布特征对控制温室气体的排放以及创造宜居城市具有重要的意义。利用Li-6400开路式红外CO_2分析器,以乌鲁木齐城区为研究对象,运用移动监测手段采集近地面CO_2浓度、遥感数据获取城市下垫面特征信息。以原点(监测起点)为起点,分别沿城市主干道设置3条典型下垫面缓冲区样带(AL、HB、HN),分析了近地面CO_2浓度与下垫面及气象要素的相关性。结果显示:(1)乌鲁木齐近地面CO_2浓度平均为(451.21±25.0)μmol/mol。近地面CO_2浓度空间分布呈现"北高南低"两翼发展趋势。(2)近地面CO_2浓度与风速的相关性较强,相关系数为-0.72(P0.01);与湿度、气压的相关性相对较弱,相关系数分别为-0.40、-0.35(P0.05)。(3)乌鲁木齐市近地面CO_2浓度与1 km缓冲区范围内下垫面土地利用类型相关性显著。其中近地面CO_2浓度与建设用地覆盖率呈极显著正相关,相关系数为0.73(P0.01),与绿地覆盖率呈显著负相关,相关系数为-0.43(P0.05)。可见,城市近地面CO_2浓度空间分布与下垫面性质、气象等要素有较为紧密的联系。     

兰州冬季城市烟雾层辐射效应的观测分析研究

冬季兰州城市上空形成浓厚的烟雾层。利用1990年11月兰州大学和离城市地面625m高南山顶的辐射和探空资料,分析和计算了烟雾层的辐射效应。兰州城市烟雾层具有浑浊度系数大波长指数小的特点。对到达地面的太阳辐射有很强的削弱。浑浊度系数最大时,烟雾层内的平均加热率为6.16℃/d,。大气层对各波段的消光强弱不同,对可见光削减最大。同时烟雾层使到达兰州地面的大气逆辐射比南山顶增加5.2％,总的入射辐射比南山顶小5.6％,地面辐射差额比南山顶小67.8％。烟雾层的存在增加了城市边界层的稳定性。     

长春市汞界面交换通量的研究

系统研究了燃煤型城市长春市汞界面交换通量.根据区域污染源的汞排放通量,大气汞干、湿沉降通量,水面、地面汞的挥发量以及由径流输出的汞量,初步估算了城市汞的收支平衡.长春市燃料燃烧排放的汞量为425.6kg/a,地面扬尘向大气输出汞5.5kg/a,大气干沉降通量为11.72kg/a,湿沉降通量23.09kg/a,地面、水面汞挥发通量9.46kg/a,径流输出通量3.8kg/a.从汞的全球循环和区域循环的角度看,整个建成区的城市系统是汞的源,而城市生态系统各组成部分又具有汇的特征,水体、土壤、植物中汞的累积明显,汞污染呈逐渐加重的趋势.     

城市环境生态系统主要问题与城市工业可持续发展

本文将可持续发展的新观念与我国的城市工业生产相联系，提出发展生态城市、生态工业是解决我国城市环境问题的根本途径。通过分析城市生态系统主要元素（人口环境、大气环境、地面环境、水环境）的现状及发展趋势，提出、综述了一些有针对性的得力保护措施。     

城市环境生态系统主要问题与城市工业可持续发展

本文将可持续发展的新观念与我国的城市工业生产相联系，提出发展生态城市，生态工业是解决我国城市环境问题的根本途径。通过分析城市生态系统主要元素（人口环境、大气环境、地面环境、水环境）的现状及发展趋势，提出，综述了一些有针对性的得力保护措施。     

京津冀与长三角区域大气NO2污染特征

基于地面监测及遥感反演数据,研究了京津冀与长三角区域大气NO2污染特征,并进行了对比分析.从2005～2011年的平均近地面质量浓度和垂直柱浓度来看,京津冀与长三角中心城市大气NO2基本处于同一污染水平;其区域背景站的NO2浓度也差异不大,且与两大区域过渡地带的合肥市大致相同.区域NO2高浓度中心夏季较为分散,秋冬季高浓度范围明显扩大,冬季全部连为一片.近年来随着中心城区污染企业的外迁,北京、上海等城市核心区NO2近地面污染有所缓解,但区域背景站NO2近地面浓度和垂直柱浓度都有所升高,京津冀与长三角NO2整体污染水平形势依旧严峻.从区域分布看,北京、上海等城市NO2浓度较高,NO2柱浓度高出区域背景的50%左右,大约是欧亚大陆背景水平的3倍;近地面NO2浓度地域差异更大,北京、上海等中心城市NO2近地面质量浓度是城市清洁区的2倍,是区域背景的10倍以上,达欧亚大陆背景站瓦里关的上千倍.北京奥运及上海世博等大型活动之前及期间大气污染集中整治效果较为明显,但活动结束后,城市大气NO2污染都出现反弹.结果表明,区域空气质量的持续改善需要区域内各省市常抓不懈的联防联控,仅靠短期内运动式的污染治理难以从根本上解决大气环境问题.     

海面风矢量对不同极化状态海表面亮温的遥感影响研究

本文从海面风矢量与不同极化状态下海表面亮温参数的关系入手,利用2014年5月1日西北太平洋区域Windsat卫星L2风场数据和SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）卫星L1C数据,定量分析了风速和风向对亮温的影响。研究结果表明:海表面亮温的变化,风速大于风向的影响;V极化状态下垂直亮温对风速、风向的敏感性最强,Stokes2亮温参数对风速的敏感性最低,20°风向变化对Stokes1亮温参数敏感性最低;海面亮温在3级风速内和0°~150°风向区间受风场影响变化较小,亮温波动显著区域主要集中在6级风速以上和300°~360°风向区间。     

铁塔近地层风场特征研究

基于对铁塔近地层风场的观测资料,采用统计分析方法,以夏季为例对铁塔近地层风场的平均风速、平均风向、最大风速、阵风、低空风切变等进行了分析研究,给出了夏季近地层风场的分布特征。     

基于全球风场产品中国海表面风速变化分析

基于CCMP、ERA-Interim和NCEP-DOE三种全球风场产品,利用线性趋势检验和变异性系数分析了我国海表面风1985～2013年的风速变化情况。结果表明:不同风场产品所表征的海表面风变化趋势及区域变化强度存在差异。CCMP和NCEP-DOE均显示中国海表面年平均风速在呈显著性线性增强,增加速率分别为0.050 m/s·a和0.015 m/s·a,CCMP风速的快速增长可能隐含着资料同化背景场改变而引起的风速抬升因素,ERA-Interim并未显示出中国海表面风速在1985～2013年有明显的线性增强或减弱趋势。在黄渤海对中国海域海表面风增速贡献方面,NCEP-DOE与CCMP计算结果截然不同,CCMP显示黄渤海是中国四个区域海区中风速增加最强的区域,而NCEP-DOE显示该区风速增加最弱。     

基于中国风能资源专业观测网的近地层风切变日变化特征

以中国风能资源专业观测网2009年5至10月10~120 m的梯度风观测数据分析了全国近地层风切变特征,结果表明:①风切变总体呈现规律性变化趋势,即:日出前和日落后切变指数较大,随着近地层温度升高,切变指数逐渐下降,近地层温度达到最高时,切变指数达到最低值,后随着日落、地面温度下降,切变指数逐渐上升,直到次日日出、日落周期;②因局地海(湖)陆分布的差异以及下垫面粗糙程度的不同,切变指数在各地的变化可归纳为如下几种类型:典型陆地型、海陆效应差异型、湖(河)陆效应差异型、特殊地形(峡谷)型、切变指数偏大型和特殊型;③从不同梯度间的风切变特征来看,低层(30 m附近)较为明显,而中高层(50 m和70 m)较小,说明30 m高度为我国近地层风速变化较为明显的层次。该研究资料序列短,可能在反映全国近地层风切变特征的普适性方面还存在一定的不足,但仍可作为我国风能资源丰富区近地层不同梯度间风切变分布和变化特征的重要参考,期望通过该研究的开展为风电场的布设及近地面层风能资源的利用提供技术依据。     

吉阳核电厂址气象铁塔塔层风频规律及风速分布拟合研究

通过安徽吉阳核电厂址气象塔观测系统获取观测数据,研究了该地区的风频规律性,并按南沿江流、北沿江流对塔层风速分布进行幂函数近似拟合,估算了地表粗糙度。结果表明：本区主导风向多集中在偏东北风上,而且频率很高,次主导风向则略有差异;塔层风廓线分布基本符合幂函数关系,由廓线求出的n指数推荐值为：A类0.165,B类0.167,C类0.192,D类0.313,E类0.406,F类0.463;南沿江流方向的地表粗糙度为1.547 063 m,北沿江流方向的地表粗糙度为1.738 45 m。     

L波段SMAP卫星数据平静海面亮温信息提取研究

风致海表粗糙度是微波辐射计接收亮温的主要误差来源,通过建立亮温增益模型对海面亮温进行修正是获取平静海面亮温信息的一项关键工作。基于SMAP卫星L2C海面亮温数据和10 m风速数据,分析了亮温增益与风速之间的相关性,并利用最小二乘法根据不同风速区间建立L波段下的粗糙海面亮温增益模型,在考虑白冠对亮温影响的情况下,输入Argo浮标插值得到的温、盐数据集,使用Meissner-Wentz介电常数模型计算得到参考亮温,与亮温增益模型修正得到的平静海面亮温进行回归分析,定量评价了该模型在该海域的适用性。研究表明,风速与亮温增益呈现正相关关系,0～3 m/s风速区间的水平极化亮温灵敏度比垂直极化方式高0.25 K/(m/s),3～12 m/s风速区间的前者比后者高0.02 K/(m/s),大于12 m/s风速区间的前者比后者高0.01 K/(m/s);在靠近陆域的海面亮温偏差比较大,在开阔海域大部分极化亮温误差均能控制在0.2 K以内;模型亮温与参考亮温回归分析的决定系数均在0.5以上,均方根误差均可以控制在0.2 K以内。     

长江三角洲背景地区CO2浓度变化特征研究

通过分析2009年1月~2010年12月临安区域大气本底站在线观测获得的CO2浓度,研究地面风向、地面风速、气团输送等因素对长江三角洲背景地区CO2浓度的影响.结果表明,临安站CO2浓度的日变化分布表现为单峰型形态,下午低、凌晨高,浓度日变幅在9.5′10-6~44.3′10-6 (V/V)之间;季节变化特征表现为冬春季高,夏季低,浓度年较差为10.1′10-6 (V/V).通过分析地面风向、地面风速和气团输送等因素对临安站CO2浓度的影响表明,引起CO2浓度升高的地面风向夏季主要为NW~NNE,冬季主要为NNE~ESE;地面风速越大,CO2浓度越小;气团远距离输送的影响主要取决于气团途径区域的CO2排放情况.     

辽宁省近地层风切变特征研究

利用辽宁省风能资源专业观测网26座测风塔2009年6月至2010年5月10~70 m（100 m）的逐时梯度风观测数据,研究了辽宁省近地层风切变特征,结果表明：近地层风速随高度变化基本遵循幂指数规律;各塔年风切变指数为0.024 4~0.405 0,没有明显的空间分布规律,主要受局地地形、地貌环境影响,个体差异较大;有11座测风塔年平均风切变指数大于B类风切变指数,26座测风塔空间平均年风切变指数为0.155 1,也略大于B类风切变指数;风切变指数呈现明显的白天小、夜间大的日变化特征,与气温的日变化呈反位相;春季风切变指数明显偏小;大气中性条件下的风切变指数与年平均风切变指数基本相当,稳定状态下风切变指数明显偏大,不稳定状态下最小;风切变指数具有随风速增大而减小的特点,大风条件下的平均风切变指数小于年平均风切变指数,多数测风塔风速≥15 m/s时风切变指数下降至0.1以下。     

月面太阳风环境效应及试验技术

阐述了太阳风模拟试验设备的一般要求,重点分析了太阳风模拟设备最基本的分系统组成,即质子源、电子源、离子束测量装置和真空系统,归纳了每个分系统的关键技术指标,包括辐射粒子能量、通量密度、真空度等。并提出增加紫外源和月尘模拟系统等分系统,以建立完备的月面环境模拟试验系统。     

地面风场风速测量标准装置性能测试分析

针对地面风场风速测量标准装置应用需求,对风速测量标准装置试验段流场的稳定度、气流湍流度、气流偏角、风洞噪声等主要性能指标开展了逐个测试,并对测试结果进行了分析研究,结果表明主要性能指标满足设计和应用要求。