长江经济带PM2.5分布格局演变及其影响因素

2000年以来,长江经济带高强度的人类社会经济活动引发了严峻的环境污染问题,灰霾污染尤为严重.研究该区域PM_(2.5)浓度的时空格局与影响因素是落实新发展理念、推进区域大气污染综合防治的迫切需要.本文基于遥感反演数据,研究了2000～2016年长江经济带PM_(2.5)浓度分布格局的演变过程,利用地理加权回归模型揭示了自然和社会经济因素对其影响的时空非平稳性.结果表明:①PM_(2.5)浓度分布总体表现为东高西低,且城市群污染特征明显.②以2007年为界, 2000～2016年PM_(2.5)年均浓度经历了逐年上升和波动下降的过程,年均浓度由27.2μg·m~(-3)上升至44.1μg·m~(-3)后, 2016年降至33.6μg·m~(-3).污染范围则先由长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群核心区域向四周快速扩展, 2007年后开始往回收缩.③空间自相关分析表明,PM_(2.5)浓度分布有显著的正空间自相关性,热点持续稳定地分布在上海、江苏、安徽中北部、浙江北部和湖北中部,冷点分布在云南、四川西部和南部及贵州西部.④自然因素与社会经济因素对PM_(2.5)浓度分布的影响具有时空差异性.其中社会经济因素主要呈正向影响;自然因素中,降水量主要呈负向影响,其余因子的影响大小和作用方向均随着时间和空间的变化而变化.     

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。     

泾河流域1644-2003年洪涝灾害和洪水沉积特征研究

通过对泾河流域1644-2003年洪涝灾害历史文献资料的搜集、整理和分析,对该时期泾河流域洪涝灾害等级、洪涝灾害时空变化特征及其成因进行研究。同时结合泾河下游洪水沉积剖面,对该时期洪水特征进行分析。研究表明:泾河流域1644-2003年发生洪涝灾害总计165次,平均每2.18年发生一次。主要以中度涝灾为主,其次为大涝灾,轻度涝灾和特大涝灾发生次数较少。1644-2003年,泾河流域的洪涝灾害总体呈现不断增加的特点,泾河流域洪涝灾害发生频次最高的是在1894-1953年,发生频次最低的是在1644-1723年。泾河流域发生的165次洪涝灾害中,上游发生的洪涝灾害最多,其次为下游,中游最少,上、中、下游同时发生的洪涝灾害为4级特大涝灾。不同阶段气候的冷暖干湿变化和人类活动对泾河流域植被的破坏是泾河流域发生洪涝灾害的主要原因。1644-2003年的洪涝灾害在泾河下游形成了2.56 m厚的河漫滩洪水沉积剖面,该剖面沉积层主要由特大涝灾、部分大涝灾和中度涝灾形成,剖面记录的洪水频次比历史文献记录的洪水频次要明显少。     

渭河眉县段高河漫滩沉积与洪水变化研究

根据粒度指标和历史文献记录,研究了渭河洪水的变化。眉县河漫滩沉积剖面共分为16个沉积层,指示至少发生了16次大小不同的洪水。剖面最上层为2005年大洪水沉积,其它15层是约近120年的洪水沉积层。在考虑了沉积厚度引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定这16个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第15阶段第12阶段第13阶段第16阶段第14阶段第9阶段第10阶段第11阶段第4阶段第1阶段第2阶段第6阶段第5阶段第7阶段第8阶段第3阶段。其中第12,15,13,16,14,9,10,11,4,1阶段为大洪水,第2,3,5,6,7,8阶段为常遇洪水。渭河大洪水的形成主要是由于年降雨量的增加,其次是由于短时间的暴雨造成的。历史文献资料的统计和软件计算表明,眉县渭河洪水发生具有11年和2~7年的周期,分别与太阳活动的11年周期和热带海洋地区的ENSO周期相对应。近400年来,渭河地区洪水的频次变化与太阳黑子数以及我国东部地区的温度变化在几十年尺度上呈近似反相关关系,在太阳黑子数多的时期,我国东部地区温度较高,关中渭河地区洪水发生频次较少。     

临河和盐池沙层含水量研究

文章采用烘干称重法,对临河与盐池两地沙层含水量进行研究,以求为两地水资源的合理利用、沙地防风固沙和当地农牧业的发展等提供借鉴。研究发现,临河和盐池两地的沙地平均含水量都在3%左右,并且两地沙层在深度0.5 m以下都有含水量大于5%的重力水,经过消耗还存在向下运移的水分。这表明研究地区沙层水分为正平衡,沙层中的水分来自于大气降水。因此两地适于营造耐旱、需水少的防风固沙灌木林。     

基于DEM的黄土高原典型流域水系分形特征研究

基于地理信息系统方法和Horton水系定律,对黄土高原地区葫芦河流域的水系分形特征进行了探讨。研究表明,葫芦河流域正处于流域发展的幼年期。这一时期水系尚未充分发育,下切侵蚀强烈。对流域系统地貌信息熵的判读验证了这一结论。这一结论说明利用分形理论来研究黄土高原典型流域地貌是可能的,深入发展分形方法对于流域地貌研究有重要意义。     

腾格里沙漠南缘沙层含水量与水分平衡研究

为了揭示腾格里沙漠沙层含水量和水分运移及平衡等科学问题,对甘肃民勤和宁夏中卫不同沙丘进行了含水量研究。结果显示,腾格里沙漠南缘沙层含水量空间变化明显,在垂向上分层清楚,水平方向上流动沙丘的含水量高于半固定和固定沙丘, 沙漠东南缘沙层含水量明显高于西南缘。甘肃民勤沙层含水量高值层段出现在剖面中上部;宁夏中卫毛管水带之上沙层含水量较高,指示沙层水分来自大气降水。研究区沙层水分主要以薄膜水的形式存在,在降水较多的沙漠东南缘出现了沙漠区极少出现的高含量薄膜水。该区沙层水分具正平衡特点,属于沙层水理性质决定的沙漠地区特殊的水分正平衡,这能够较好地解释极端干旱的沙漠区湖泊较多和地下水资源较为丰富的原因。论文还提出了研究区水分运移的两种模式。     

巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量与水分来源探讨

为了查明巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量、水分来源等问题,于2009年5月大沙山区进行了15个5 m深钻孔的采样研究。结果表明,巴丹吉林沙漠高大沙山区干沙层分布深度比降水较多地区干沙层分布深度大,湿沙层含水量比降水多的地区低,指示该区的湿沙层含水量一般小于2%是当地气候条件下的正常现象。该区沙层水分主要以薄膜水的形式存在,并具有向下运移的特点,表明完全有可能成为湖水和地下水的来源之一。高大沙山区沙层含水量空间差异明显,洼地含水量最高与平地含水量较高,是大气降水向地下入渗的渠道。高大沙山区厚度小的干沙层的存在表明该区沙层水分受蒸发作用影响深度小,这能够有力促进大气降水通过入渗转化为地下水,这是在极端干旱气候条件下大气降水有可能入渗到达地下水位并成为湖水来源的主要原因。该区水分具有正平衡的显示,这是沙层水分入渗快和受蒸发作用影响深度小造成的,属于沙层水理性质决定的水分正平衡。     

农田土壤化肥污染及对策

分析了化肥对土壤环境产生的不良影响;增加土壤重金属与有毒元素;导致土壤硝酸盐积累;破坏土壤结构,促进土壤酸化;降低土壤微生物活动。提出了防治措施;强化环境保护意识,加强土壤肥料的监测和管理;增施有机肥;推广配方施肥技术;施用硝化抑制剂;改进施肥方法。