Temporal trends in agricultural water use and the relationships to hydroclimatic factors in the High Plains aquifer region

The High Plains aquifer (HPA) is the primary water source for agricultural irrigation in the US Great Plains. The water levels in many locations of the aquifer have declined steadily over the past several decades because the rate of water withdrawals exceeds recharge, which has been a serious concern to the water resources management in the region. We evaluated temporal trends and variations in agricultural water use and hydroclimatic variables including precipitation, air temperature, reference evapotranspiration, runoff, groundwater level, and terrestrial water storage across the HPA region for different periods from 1985 to 2020 at the grid, county, or region scale. The results showed that water withdrawals decreased from 21.3 km³/year in 1985 to 18.2 km³/year in 2015, while irrigated croplands increased from 71,928 km² in 1985 to 78,464 km² in 2015 in the entire HPA. The hydroclimatic time-series showed wetting trends in most of the northern HPA, but drying and warming trends in the southern region from 1985 to 2020. The groundwater level time-series indicated flat trends in the north, but significant declining in the central and southern HPA. Trends in irrigation water withdrawals and irrigation area across the HPA were controlled by the advancement of irrigation systems and technologies and the management of sustainable water use, but also were affected by dynamical changes in the hydroclimatic conditions.     

江苏省2014-2016年臭氧污染区域特征分析

分析2014—2016年江苏省O₃污染状况，以及苏北、苏中和苏南3个典型区域O₃年度、季度、日变化和频度占比等分布特征。结果表明，江苏省的O₃空间分布呈现北低南高，2014—2016年的O₃超标占比由18.4%上升至34.9%；2016年苏北、苏中和苏南地区O₃-8h第90百分位数与2014年相比，上升2.7%，21.8%和3.3%；3个区域夏季O₃-8h均值最高，春、秋2季次之，冬季最低；O₃-1h日变化呈单峰状态，最低值出现在06:00—07:00，最高值出现在15:00—16:00；2016年3个地区的O₃频度占比均呈正态分布，主要集中在40~80 μg/m³，所占比例均>15%；苏中和苏南区域2016和2014年相比O₃频率占比的变化幅度较大，苏北地区变化幅度不大。指出，江苏省的O₃污染程度在逐年提高，污染范围从苏南逐渐往中部和北部城市扩大。     

宁夏灵武市庙梁子沟生态经济流域综合治理模式探讨

宁夏灵武市庙梁子沟流域把沙漠化治理与经济产业开发相结合起来,形成了具有特色的"外围草方格固沙,四周乔木林防风,核心发展经济产业"的水土保持综合治理模式、"五位一体"的经济产业发展模式和"水保搭台、政府导演、各部门协助、全社会参与同唱一台戏"的运行管理模式,在宁夏风沙区及周边同类型地区水土流失治理和开发中值得推广。     

Cybersecurity and dynamic operation in practice: Equipment impacts and safety guarantees

Though dynamic operation of chemical processes has been extensively explored theoretically in contexts such as economic model predictive control or even considering the potential for cyberattacks on control systems creating non-standard operating policies, important practical questions remain regarding dynamic operation. In this work, we look at two of these with particular relevance to process safety: (1) evaluating dynamic operating policies with respect to process equipment fidelity and (2) evaluating procedures for determining the parameters of an advanced control law that can promote both dynamic operation as well as safety if appropriately designed. Regarding the first topic, we utilize computational fluid dynamics and finite element analysis simulations to analyze how cyberattacks on control systems could impact a metric for stress in equipment (maximum Von Mises stress) over time. Subsequently, we develop reduced-order models showing how both a process variable and maximum Von Mises stress vary over time in response to temperature variations at the boundary of the equipment, to use in evaluating how advanced control frameworks might impact and consider the stress. We close by investigating options for obtaining parameters of an economic model predictive control design that would need to meet a variety of theoretical requirements for safety guarantees to hold. This provides insights on practical safety aspects of control theory, and also indicates relationships between control and design from a safety perspective that highlight further relationships between design and control under dynamic operation to deepen perspectives from the computational fluid dynamics and finite element analysis discussions.     

生态经济城市建设的SWOT分析与策略研究——以粤北山区韶关市为研究样本

生态经济城市通过城市生态、经济与社会系统的动态协调,形成一个生态高度有效保护、经济良性高效发展、人与自然和谐相处的整体功能系统,代表了现代和未来城市发展的方向.作为全国首批六个生态文明建设试点地区之一和广东省的生态发展区,韶关市加快生态经济城市建设符合这一发展潮流和趋势.根据SWOT分析方法,对韶关市生态经济城市建设面临的优势、劣势、机遇和挑战进行分析,不仅为韶关生态经济城市建设提供策略依据,而且为其它类似地区的生态经济城市建设提供借鉴.     

基于SPEI的云南中部区域干旱时空变化特征分析

利用云南中部地区1961~2010年逐月降水和气温资料,采用降水距平百分率和历史旱情资料验证了标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)在该地区的适用性,并采用Mann-kendall突变检验、Morlet小波和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)等方法,分析了该地区干旱的时空演变特征,结果表明:(1)SPEI与降水距平百分率在时空上具有很好的相关性,验证了SPEI对降水变化的敏感性;(2)SPEI指数与历史旱情资料比较吻合,能够有效地反映云南中部区域的干旱特征;(3)年均SPEI呈波动下降趋势,干季SPEI降低趋势明显。年均SPEI存在着24a的主周期和9a的次周期,并于1977年发生了突变,此后开始降低,在整体上呈现出干旱化的趋势;(4)从SPEI的空间分布特征来看,其在整体上受大尺度气候系统的影响表现出一致的下降趋势,而在区域内部则表现出东南-西北(干热河谷)的反向结构差异。     

长江经济带开发构想与发展态势

长江经济带是我国国土开发和经济建设中极其重要的开发轴线,近年来已经上升为新一轮的国家战略,肩负着参与国际竞争、协调东中西3大区域、推进双向开放、建设生态文明的使命。在国际国内经济社会发展新形势下,长江经济带发展机遇与挑战并存。以流域经济发展为视角,从长江经济带提出的背景出发,回顾了长江经济带战略构想及20世纪80年代以来开发历程,从经济地位、产业集聚、航运建设、岸线开发、沿江交通等5个方面分析了长江经济带发展态势,并重点分析了长江经济带重化工业发展与布局、生态环境影响、港口建设与发展、城市群培育等方面面临的主要问题,最后从改革考核机制、破除行政壁垒、强化流域协调机构与建立流域管理法律法规等方面提出了对策思路,以期为新时期长江经济带开发建设提供参考借鉴。     

长江经济带产业分工合作现状、问题及发展对策

在梳理长江经济带产业分工与合作现状及问题的基础上,认为长江经济带区际产业发展的互补特征鲜明,下游地区服务业发展较为完善,中上游地区特色产业突出;但也存在市场化程度发育偏低、要素流动不畅、行政区经济严重制约、中心城市产业高度偏低、区域创新能力不足等问题。还根据未来长江经济带产业分工合作的基本思路,提出应发挥下游优势产业的引领带动作用、打造行业龙头骨干企业的辐射结盟作用、加强产业园区的创新示范作用等若干对策建议。     

长江经济带研究文献分析

长江经济带是我国国土空间开发最重要的东西轴线,近年来推动长江经济带发展逐步上升为新一轮的国家战略。而自长江经济带初步构想于20世纪80年代提出以来,我国学者对长江经济带进行了诸多方面的研究。通过相关研究的文献分析,了解分析文献来源规律,梳理总结文献研究内容,有利于相关学术研究的推进。在查阅了大量相关文献的基础上,首先对文献来源进行分析,接着对长江经济带的概念与范围进行了辨析,再从发展战略、产业发展、交通建设、区域经济差异、区域空间结构、区域协调与合作、地区与长江经济带关系与生态环境等8个方面的对文献内容进行归纳总结与探讨,最后从加强交流合作、宏观微观结合、经典理论应用、关注交通研究、流域联动机制及视野动态开阔等方面对新时期长江经济带研究进行展望。     

2011年10月珠江三角洲一次区域性空气污染过程特征分析

2011年10月18—25日珠江三角洲地区出现了一次区域性空气污染过程,重污染区域集中在西部,后期向中部转移,PM₁₀为首要污染物.针对本次空气污染过程的研究发现,此次珠江三角洲地区空气污染过程主要受大尺度冷高压活动的影响,一直为下沉气流所控制,500 m以下近地层风速很小,边界层高度较低,存在贴地逆温层,非常不利于污染物的输送和扩散.PM₁₀浓度与风速、能见度呈显著的负相关关系,与温度相关性不显著;且与风速和温度的相关性存在滞后性.稳定天气形势、大范围下沉气流、近地层静小风和贴地逆温是导致这次区域性空气污染过程的气象原因,PM₁₀浓度增加导致珠江三角洲能见度下降.