珠江流域旱涝急转事件识别指数优选研究

针对现有旱涝急转事件识别方法有效性未得到验证与充分讨论的问题,以珠江流域为例,基于1961-2020年的日气象与土壤墒情资料,结合游程理论,探讨旱涝识别指数SPI（标准化降水指数）、SPEI（标准化降水蒸散发指数）和SWAP（标准化加权平均降水指数）等3种指数在识别珠江流域短周期旱涝急转事件的适用性,结论如下：根据水资源二级区将珠江流域划分为10个子流域,同一子流域内气象与土壤条件相近,子流域之间降水变化趋势具有明显差异,降水空间分布异质性强;结合流域产汇流特点,前期降水影响日数为14 d时,急转发生时期降水集中性与土壤墒情同步变化最明显,可作为旱涝急转事件识别的前期降水影响因子;3种旱涝识别指数中,基于SWAP的识别方法具有识别结果有效性高、对识别结果归纳准确度最优且归纳能力强的优势,可作为结合游程理论的最优旱涝急转事件识别指数。     

气候工程国际法的框架——以平流层太阳辐射管理为例北大核心CSCDCSSCI

气候工程(也称“地球工程”)有潜力通过大规模、集中高效的方式减轻温升过高对气候系统和环境的负面影响。平流层太阳辐射管理在所有气候工程技术中最具备大规模实施的可行性,但其对环境和气候系统可能造成的负面影响、可能引起的“道德风险”以及对气候公平造成的威胁也引起最多争议。就实然法而言,国际法可以从三个方面回应上述争议:第一,预防或控制该技术可能造成的重大环境损害;第二,在对该技术可能造成的环境和气候影响没有确定科学依据的情况下谨慎发展该技术,并防范可能产生的重大或不可逆风险;第三,应对该技术因负面环境影响不均衡而产生的国家间和代际气候公平问题。就应然法而言,未来短期治理应以规范科学研究及科学家行为为主,以灵活的规制形式促进对人类和自然环境有益的气候工程相关科学研究;中长期的治理结构应以《联合国气候变化框架公约》和《巴黎协定》为主要平台,辅以其他具有适用性的公约,着重发展该技术的环境影响评价和风险预防机制,并推动发展中国家,尤其是气候脆弱国家全面参与气候地球工程的商议程序和决策过程。中国作为国际应对气候变化行动的参与者、贡献者、引领者,应当积极参与太阳辐射管理技术的科学研究和多边主义治理,明确该技术在中国未来气候政策中的非主导地位,并强调制定该技术的国际治理规则时应充分考量气候公平问题。中国还应当就本国太阳辐射管理的最新研究成果与《气候公约》附属机构SBSTA积极进行信息交流。     

粤北地区一次臭氧污染过程分析及数值模拟

2020年7月1日,粤北地区出现了一次O₃污染过程,其中韶关市录得全省最高值162μg·m^-3.本文利用常规观测资料以及再分析资料对影响此次韶关地区O₃污染过程的主要气象场特征进行分析,结果表明：6月28日—7月2日天气形势总体处于静稳状态,地面受到均压场控制,同时副热带高压较强,脊线位于韶关上空,导致中高层有下沉气流,抑制了垂直方向污染物的扩散.6月28—30日(污染积累阶段),风速较大,韶关在外来输送和污染扩散条件的共同作用下,O₃浓度上升但未超标.7月1日(污染持续阶段),韶关和清远两地风速减小,污染扩散条件不利;同时气温有所上升,光化学反应作用增强,有利于O₃浓度攀升;同时广州和佛山两地的风向从偏南风转为偏北风,韶关市维持偏南风,主导风向的差异是全省只有韶关O₃超标的主要原因.7月2日(污染消散阶段),O₃外来传输及本地生成作用减弱,全省O₃浓度下降.进一步利用HYSPLIT后向轨迹以及WRF-CMAQ空...     

珠海2019年秋季一次大气污染过程的特征、 成因及来源分析

2019年秋季在珠三角典型沿海城市珠海观测到一次中重度污染过程,本文对此次过程的污染特征、形成机制和来源进行了研究.通过 采集PM_2.5样品,分析了9种水溶性无机离子（WSIIs）、有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性有机碳（WSOC）等化学组分的浓度水平和污染特征;进一步结合污染过程中的不利天气形势、72 h后向气流轨迹及PM_2.5的潜在源贡献因子（WPSCF）和浓度权重轨迹（WCWT）等方法分析了污染的形成机制和来源.结果表明,有机物（OM）是污染时期PM_2.5中增长最快的组分,其次是占WSIIs约82.46%的SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺（SNA）. NO₃^-/SO₄^2-均值为0.20,表明珠海以固定源污染为主;硫氧化率（SOR）均值为0.65,氮氧化率（NOR）均值为0.08,高温高湿的气象条件可能是 造成珠海比中国其他城市SOR偏高而NOR偏低的原因.在污染时段,二次有机碳（SOC）明显增加,WSOC/SOC随污染物的升高而降低并趋近于1,因此, 污染时期的WSOC可能主要是二次生成的.副高控制型、台风外围型和高压出海型等天气形势控制着整个珠三角地区时,不利于污染物的传输和扩散,使污染加剧.后向气流轨迹分析表明,污染时期的气团轨迹主要来自于高污染的内陆地区,这可能是造成此次污染形成的重要原因和来源.WPSCF和WCWT的高值区主要集中在江西、广东等内陆地区,因此,珠海在控制本地排放的同时,也应该关注上风向临近省市的污染排放.     

粤北山地城市近地面臭氧污染特征及气象影响因素分析——以韶关为例

利用2015-2019年韶关市3个地面环境空气质量国控站逐时臭氧(O3)观测资料、同期的气象资料、ECMWF(欧洲中期天气预报中心)ERA5再分析资料和2017-2019年广东南岭背景空气自动监测站逐时臭氧(O3)观测资料,对粤北山地城市(以韶关为例)的近地面臭氧污染特征及气象影响因素进行了系统分析,包括韶关近地面O3...     

海洋浮游植物对磷限制的响应机制

海洋浮游植物是全球初级生产力的重要贡献者,它们的生物量主要受到氮、磷、铁等营养元素的限制。磷元素作为浮游植物所必需的元素,在寡营养海域的真光层海水中十分缺乏,是浮游植物生长的限制因子。磷元素的缺乏不仅直接影响浮游植物的生长繁殖及物种演替,还对海洋碳、氮生物地球化学循环产生深远影响。全球变暖加剧海水层化,进而减少垂直混合带来的营养盐补充。面对不断变化的海洋环境,浮游植物通过减缓细胞生长、加强磷吸收和储存、分解有机磷、磷脂替代、降低细胞对磷酸盐的依赖等方式,应对海洋环境中的磷限制。本文总结了近年来海洋浮游植物应对磷限制响应机制的最新研究进展,主要从生理响应和生态效应方面综述了海洋磷限制对浮游植物的影响以及浮游植物响应海洋磷限制的策略,希望对海洋浮游植物和海洋环境科学相关研究具有借鉴意义。     

主体功能区视角下的环境污染时空格局及驱动因素——基于广东省121个县域的实证分析

基于县域污染物排放和人口社会经济数据库,运用熵权法构建水气污染综合指数测度广东省水气环境污染状况,在解析2012—2016年水气环境污染时空变化与主体功能区分异特征的基础上,采用空间计量模型考察水气环境污染的驱动因素及其在不同类型主体功能区之间的差异.研究结果表明：① 2012—2016年,广东省水气污染综合指数降幅达到46.93%,处于污染指数高值区间的县域数量大幅减少,并呈现由边缘向核心收缩的空间变化特征;② 4类主体功能区的水气环境污染均有明显改善,但相对而言,城市化地区和农产品主产区仍是广东省水气污染物排放的主要承压区;③人口规模是各类主体功能区水气环境污染的共性驱动因素,此外,城市化地区、农产品主产区和重点生态功能区还分别受到工业化水平、社会固定资产投资和财政收入分权程度的影响.建议从引导城乡居民绿色生活、持续提升清洁生产技术、增加地方财政分权激励机制中的环境效益考核入手强化区域环境污染综合治理.     

螺形龟甲轮虫形态结构对环境变化的响应

以螺形龟甲轮虫为研究对象,于2015年7月至2018年12月,选取广东南澳岛及湖南常德中营养至中度富营养水体共14个样点进行采样,对螺形龟甲轮虫进行了形态特征测量分析.结果表明,水温是螺形龟甲轮虫形态变化最主要影响因子,且与背甲长、背甲宽、棘刺长度均呈显著负相关（P<0.01）.不同纬度条件下螺形龟甲轮虫形态参数差异显著,常德地区螺形龟甲轮虫个体显著大于南澳地区（P<0.05）.螺形龟甲轮虫形态存在显著季节性变化,各形态参数随季节波动呈现夏秋、冬春分化模式.螺形龟甲轮虫后棘刺长随水体营养程度增加而减小（F=159.4,P<0.01）,富营养条件下后棘刺长度占全长的比例减小（F=167.5,P<0.01）.研究结果表明,螺形龟甲轮虫棘刺长度可作为水质生物监测指标,并为研究全球气候变暖提供重要参考.     

珠江口磨刀门水体中重金属分布、分配特征及其影响因素

本文利用2018年1月盐水上溯期间在磨刀门区域所获得的现场调查资料,分析该区域的重金属污染现状及空间分布特征,探究重金属的迁移转化特点以及盐度等环境因素对重金属分配结果的影响。基于水体盐度及层化水平将研究区域分为淡水区、混合区及咸水区。结果表明,颗粒态与溶解态重金属含量在淡水区与咸水区之间存在显著差异,颗粒态重金属含量均呈现出由陆向海方向随盐度增加而降低的趋势,各元素的空间变异程度依次为Cd>Cr>Zn>Pb>Cu>As>Ni>Co;溶解态Pb、Cr、As、Co浓度沿向海方向呈逐渐升高趋势,而Cd、Cu、Ni、Zn浓度则呈现“低—高—低”的变化特征,各元素的空间变异程度依次为Zn>Cr>Cd>Pb>Cu>Co>As>Ni。重金属的固液分配系数沿向海方向呈逐渐下降趋势,主成分分析结果表明,盐度和悬浮物浓度是影响磨刀门河口重金属分配的主要环境因素。     

油气田微生物腐蚀与防护研究进展

结合笔者近年来所做的油气田微生物腐蚀领域的工作,以硫酸盐还原菌和铁氧化菌为代表性腐蚀性微生物,系统分析了油气田环境中微生物腐蚀机制及其影响因素。微生物腐蚀行为和机制与微生物的种类、材料、环境因素等密切相关,系统地统计和分析油气田腐蚀性微生物的种类和种群结构是微生物腐蚀研究基础。同时还探讨了缓蚀剂、杀菌剂及缓蚀杀菌剂在油田微生物腐蚀控制过程中存在的问题,最后针对油气田微生物腐蚀与防护研究现状,提出了一些思考和建议。