1961~2015年西南地区降水及洪涝指数空间分布特征

利用西南地区98个气象站连续完整的日降水序列数据，整合降水强度、持续性指数及等级指数形成降水指数体系并研究该区域降水及洪涝指数的空间分布特征，得到以下主要结论：（1） 1961~2015年，西南地区年降水量（PRCPTOT）与极端降水量（R95PTOT）都呈现出“东多西少、南多北少”的分布形态；持续降水日数（CWD）则表现为“南高北低、西高东低”的分布格局。区域多年平 均PRCPTOT、R95PTOT、CWD分别以-13.12 mm/10 a、1.34 mm/10 a、-0.29 d/10 a的速率变化。（2）西南地区不同等级降水日数具有相似的空间分布特征，均呈现出“南高北低、东高西低”的分布形态。（3）西南地区洪涝强度指数呈由东北向西南递减的分布特征；降水总量越多的地区，洪涝强度反而越低，主要由于单站洪涝强度表征的是降水的波动情况，降水量越多波动越不明显。21世纪以来，该 地区洪涝等级以重级为主，2010年以来连续多年出现特重级洪涝。此外，洪涝强度越大，区域性年度灾害等级越高。该研究对于掌握西南地区极端气候变化规律，从而服务于防灾减灾具有一定的理论意义。     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下长江中下游地区极端降水的变化特征

基于长江中下游地区1961~2100年区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)模拟与1961~2005年气象站观测的逐日降水数据,通过统计计算年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率4个极端降水指数,研究全球升温1.5℃与2.0℃情景下,长江中下游地区极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)全球升温1.5℃情景下,年降水量相对于1986~2005年减少5%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加7%、33%和4%;概率密度曲线表明,年降水量均值下降,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值上升,极端降水方差增大;年降水量、强降水量和暴雨日数在空间上表现为南部增加北部减少,极端降水贡献率则相反。(2)全球升温2.0℃情景下,年降水量下降3%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别上升15%、46%和15%;年降水量均值稍有减少且方差稍有上升,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值和方差明显增加;年降水量减少区域位于长江主干以北,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率表现为绝大部分地区增加的空间变化特征。(3)全球升温由1.5℃至2.0℃时,年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加3%、7%、10%和11%;随升温幅度的增加极端降水均值和方差上升;极端降水呈增加态势的范围扩大。因此,努力将升温控制在1.5℃对降低极端降水的影响具有重要意义。     

层次分析-熵值定权法在城市水环境承载力评价中的应用

从广义水环境承载力定义出发，建立水环境承载力评价指标体系;采用层次分析－熵值定权法和向量模法对武汉市水环境承载力进行评价，该定权方法采用层次分析法确定权重，同时又引入熵值法对权重进行修正，在一定程度上减少了主观影响。该方法使评价指标的赋权达到主观与客观统一，对水环境承载力的量化更加准确与合理。该方法构造简单，便于实现计算机编程，所以应用较为简单、方便。以武汉市为例，综合考虑资源环境以及社会经济发展，建立了一套指标体系，利用向量模法对指标进行量化，结果表明武汉市2006~2010年水环境承载力逐年增大，由0129 3增长到02411，表明近些年武汉市水资源、环境与社会经济的发展协调性较好。从3个准则层中可以看出，资源与环境对武汉市水环境承载力的影响较大；社会子系统承载力评价值逐年上升，且上升趋势较快；随着经济的加速发展，经济子系统承载力评价值呈逐年下降态势     

中国春季降水与南印度洋偶极子的关系研究

利用美国国家海洋和大气管理局海温资料和1951~2010年中国160站月降水量资料，分析了前期冬季（12~2月）印度洋海表温度与中国160站春季降水的关系及其影响机制。研究表明：冬季印度洋海温异常的空间模态主要有两种：符号一致的单极和东、西符号相反的南印度偶极。将第2模态的时间系数定义为南印度洋偶极子指数。该指数与中国次年春季降水关系较好，并利用NCEP/NCAR再分析资料进行机制分析，发现主要南印度洋偶极子通过以下途径影响中国春季降水：中高纬，SIOD的影响主要引起低纬度的海温及对流异常，通过中低纬度间的相互作用，在中高纬产生较强的遥响应，从而影响同期冬季欧亚大陆的环流变化，这种扰动在西风气流的作用下引起后期春季北太平洋地区对流活动异常，通过中低纬度间的相互作用，加强中高纬地区的遥响应，表现为欧亚大陆EUP波列；低纬，SIOD的影响主要引起南海-海洋性大陆的海温及对流异常，引发经向环流异常，导致黄河至长江中下游地区垂直运动异常和气流辐合异常     

淮南市降水化学组成特征与来源分析

2013—2014年,逐次采集淮南城市大气降水样品,对其离子化学组分进行分析测试,并利用酸度分析、中和因子和富集系数等方法对其酸碱物质平衡和离子来源进行了分析。化学组分分析结果表明,淮南城市降水pH为6.23~7.03,雨量加权平均值为6.68,整体上降水没有呈现酸化,大部分酸性物质能被碱性物质中和。主要阴离子为SO_4~(2-)、NO_3~-,雨量加权平均值分别为147.02、62.16μeq/L,两者分别占阴离子总浓度的60.3%、25.3%;主要阳离子为Ca~(2+)、NH_4~+,雨量加权平均值分别为126.42、96.43μeq/L,分别占阳离子总浓度的44.9%、34.3%。利用富集系数法计算结果表明,SO_4~(2-)、NO_3~-主要来源于人为活动排放,Cl~-主要为海洋输入,而Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+则主要来自陆源输入和人为活动。     

基于pH值和ORP的跳水池池水处理系统的自动控制

为改善跳水池水质的化学安全性和生物学稳定性,保障运动员、教练员以及工作人员身体健康,结合长春市泅渡馆跳水池,阐述了基于pH和ORP的池水处理自动控制系统,确定了自动控制系统的控制参数及其控制范围,为健康跳水池池水处理系统的自动控制系统的设计提供了参考。     

三峡库区典型土壤酸碱缓冲性能及其影响因素研究

受酸沉降和化肥施用等外源性酸输入的影响,三峡库区土壤面临着严重的酸化威胁。通过选取三峡库区两种典型土壤(紫色土和黄壤)作为研究对象,采用酸碱滴定法对土壤酸碱缓冲性能及其影响因素进行了研究。结果表明:在一定的p H范围内,紫色土(p H 6.5~2.5、6.2~11.5)和黄壤(p H 5.6~2.8、5.5~10.7)的p H变化与外源性酸、碱加入量均呈线性相关关系。通过分段拟合获取的缓冲容量结果显示,紫色土酸、碱缓冲容量分别为101.3、34.6 mmol/kg;而黄壤酸、碱缓冲容量分别为105.3、38.0 mmol/kg。黄壤和紫色土主要受碳酸钙与阳离子交换的缓冲作用;缓冲体系及初始p H、机械组成等土壤理化性质的不同是导致库区典型土壤酸碱缓冲容量差异的主要原因,总体表现为黄壤酸、碱缓冲性能略优于紫色土。此外,由于近年来酸沉降和氮肥用量的增加,使得库区土壤面临的酸化威胁呈上升趋势。该结果对库区土壤环境容量和典型土壤酸化潜势等研究具有参考价值,还可为区域外源性酸临界值评估以及应对策略制定提供理论依据。     

煤炭资源耗减价值及其“利益共享、风险共担”补偿机制研究

煤炭行业清费建税,资源税从价计征引起了社会各界对资源税费制度改革的热议,而资源耗减价值是资源税费制度改革的重要依据之一。将资源回采率纳入使用者成本模型,科学计量了我国2000-2011年间煤炭资源的耗减价值。分析表明:2000-2011年间,4%折现率下煤炭资源耗减价值增加了22倍之多,而资源税费却仅仅增长了7倍,煤炭资源耗减价值与资源税费实际征收额之间存在有巨大缺口得不到补偿;国家资源所有者权益的实现度与煤炭经济形势呈逆向分布,煤炭工业利润率的上升并没有带来国家资源所有者权益的增加,导致这种错位的原因与我国不合理的资源税收机制有很大关系;资源税税率的理论区间为1.11%-8.85%,与国家规定的2%-10%高度重合,从而说明国家决策的合理性。为使资源所有者权益的实现度与煤炭工业经济形势相"挂钩",以资源税收入等于资源耗减价值为切入点,对资源所有者权益的实现度进行数理分析,求得了资源税税率与当期资源价格的关系,发现固定税率的资源税难以适应市场波动,于是提出"资源税+利润税"的组合税收工具,确定了利润税的起征点,计算得出了资源税和利润税的税率组合。该组合税制在一定程度上能够平抑经济周期对煤炭工业造成的影响,同时又维护国家资源所有者权益,从而实现国家与煤炭工业"利益共享、风险共担"。     

上海青浦地区大气降水的化学特征

利用上海青浦地区2003—2014年观测的大气降水监测资料,分析该区域12 a以来大气降水的酸化程度、化学组成特征,探讨降水中化学成分的不同来源及相对贡献。结果表明:降水pH年均值为4.43~6.33,酸雨频率为2.6%~86.8%,降水酸化程度大致经历了明显恶化和波动变化2个阶段。降水电导率年均值为1.77~4.01 m S/m,呈下降趋势。降水中各离子雨量加权平均当量浓度顺序为SO_4~(2-)NH_4~+Ca~(2+)NO_3~-Cl~-Na~+Mg~(2+)F-K~+,SO_4~(2-)、NH+4、Ca~(2+)和NO_3~-是降水中的主要离子,占离子总量的83.0%;降水类型由硫酸型向硫酸和硝酸混合型转变。降水离子中的二次组分SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+绝大部分来源于人为源,Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+主要来自于土壤源和人为源的贡献,Cl~-主要来自海洋源,同时人为源的影响也不可忽视。     

离子交换预富集—火焰原子吸收法测定降水中铜、锌、镉、铁、锰等重金属

利用离子交换树脂对降水中的铜、锌、镉、铁、锰等金属元素进行富集,之后经3 mol/L的盐酸进行洗脱,最后用火焰原子吸收分光光度法进行测定。该方法成本较低,操作简便,方法灵敏度高,方法检出限接近ppb级,对于降水中痕量金属元素的测定,结果令人满意。