大气气溶胶多层结构的激光雷达探测

目的探测大气气溶胶的垂直分布,表征气溶胶的垂直结构和各层气溶胶的性质。方法使用金华站点激光雷达观测数据进行个例分析,用梯度法对边界层进行反演,利用退偏振比、颜色比和光学厚度对大气中不同高度的气溶胶层进行分析。结果大气垂直结构会出现多层不同性质的气溶胶层,激光雷达可以准确地探测气溶胶随时间变化的垂直结构特征。选取0点至8点进行分析表明,在1.5km高度上下出现两层气溶胶层,上下两层气溶胶层呈现出不同的性质,且其性质会随时间变化而改变。结论大气边界层以外气溶胶分布较为复杂,利用激光雷达探测的气溶胶消光系数、退偏振比、颜色比和光学厚度等参数能够较好地表征气溶胶的垂直结构和各层气溶胶的性质。     

我国秦岭-淮河过渡区稻米品质的气候分析

秦岭-淮河地区是我国由典型亚热带向暖温带转变的过渡区,气候类型多样。与此相应,稻米品质亦随时间、空间之不同出现了较大变化并显示出一定规律。对这些规律的揭示将有助于气候资源优势向稻米品质优势的转化。     

北京地区冬季重污染期间的雾层特征

大多数针对北京地区冬季重污染过程的研究侧重于气溶胶,关于该过程中雾的研究较少。利用北京南郊观象台L波段探空和地面气象观测资料,以及MODIS和VISSR卫星数据等,对2013年１月12—15日北京地区重污染期间的雾进行分析,发现4 d中共发生2次辐射雾和2次平流雾,每天的雾在类型、垂直分布、形成过程、层结等方面都完全不同：12日清晨为充分发展的辐射雾,辐射雾的生成和发展使近地层稳定层结转变为近中性;13日清晨为2层相连的高空平流雾,分别来自不同源地,平流雾的到来造成近地层雾的消散,也使低层大气扩散能力有所加强;14日清晨出现辐射雾,其发展仅限于初生阶段,生存时间仅约2 h,期间存在贴地逆温;15日清晨为加深的平流雾,较前1天夜间的平流雾,雾顶高度抬升约500 m。鉴于北京地区冬季重污染过程中,雾在形成过程、垂直结构和层结影响等方面呈现出的复杂和多变的状况,针对重污染期间雾层的研究,以及其在垂直扩散和辐射等方面的效应研究都有待加强。

     

非饱和带强化反应层脱氮的试验研究

自然堆肥过程中,畜禽养殖产生的粪污渗滤液入渗土壤非饱和带.高浓度有机氮在微生物作用下经由复杂的地球化学过程转化为各种含氮物质,其中硝酸盐迁移能力较强,在降雨条件下入渗地下水,造成区域性地下水硝酸盐污染.在非饱和带中构建由木屑和壤土组成的强化反应层,通过间歇性的原位淋溶脱氮试验,系统地研究了非饱和带含水量及COD、硝态氮、亚硝态氮和氨氮的浓度变化规律,评价了强化反应层的脱氮能力.研究结果表明:①反应层中木屑材料的强吸水特性使得灌水后短时间内反应层含水量大幅提升,形成有利于反硝化进行的厌氧环境.木屑通过水解作用释放大量溶解性有机碳,供给反硝化微生物进行脱氮.②在入渗硝态氮浓度为170.00 mg·L~(-1)条件下,反应层对硝态氮去除率最高可达97.63%.反应层脱氮量随处理水量增加而提升,当上层为砂土时脱氮量最高,可达24.61 g·m~(-3).③反应层中的NO~-_3-N发生了完全反硝化,出水中NO~-_2-N浓度低于0.5 mg·L~(-1),几乎不发生积累.同时,反应层中发生的DNRA过程使氨氮浓度小幅升高.强化脱氮反应层可阻控硝酸盐污染地下水.     

上海市滨岸带沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布及空间变化特征

对上海市滨岸带(北起浏河口,南至杭州湾的金丝娘桥)18个柱状沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量分数及其垂直分布特征进行了研究. 结果表明:沉积物中w(AVS)为0.38～317.60 mg/kg,底层沉积物中w(AVS)平均值最高,是表层和中层的2倍左右. 各采样点沉积物中底层w(AVS)空间变化差异最大,表层w(AVS)变化较小. 人类活动干扰(滨岸带围垦、工业排污和生活排污和畜禽养殖等)显著改变了潮滩原有的自然环境特征〔w(有机碳)、含水率、粒度组成以及氧化还原电位等〕,可能成为控制上海市滨岸带沉积物中w(AVS)空间变化差异的决定性因素.      

基于广州塔多层观测的城市臭氧污染垂直分布特征及成因分析

利用2019年11月1日—2020年4月30日广州主城区和广州塔121 m、454 m O₃浓度同步监测数据,分析了广州市O₃垂直污染分布特征及成因.结果表明：①近地面O₃浓度变化主要取决于人类活动如工业排放和机动车尾气排放等,而高空O₃浓度主要取决于天气过程,如辐射造成光学反应加剧和区域传输.②地面的O₃浓度高于垂直观测站点,其日变化均呈单峰型分布,表现为日出后太阳辐射增强O₃浓度升高,在午后14：00—15：00达到一日中的最高值.③广州塔454 m的O₃浓度日变化呈明显的双峰型特征,第1个峰值出现早上7：00后,O₃浓度随着日出后边界层混合抬升而升高,第2个峰值持续出现在午后,因高温、辐射导致的光化学反应剧烈生成.相对广州其他站点的第2峰值滞后的现象,可能是由于近地面臭氧生成后垂直传输到塔顶出现的垂直混合的时间差,受到边界层抬升强度不同的影响.④广州塔121 m站点,O₃浓度与风速的关系非常明显,广州南部地区臭氧贡献度达到了45%.在广州的冬季和春季,其中尤以冬季12—1月,广州臭氧污染贡献源广州塔中可能 来自于南部,广州塔顶454 m来自于东南部.     

两段式顺层滑坡的稳定性分析

对于大型的突发顺层滑坡,滑面通常具有主滑和锁固的两段特征。为了分析两段滑面共同作用下滑坡的稳定性,本文提出了两段式顺层滑坡的尖点突变模型,对于主滑段和锁固段分别采用应变软化介质和弹脆性介质的本构模型,并在此基础上,探讨了影响两段式顺层滑坡稳定性的控制性参数,分析了降雨、库水位变化反复作用下滑坡预测预报应注意的问题,同时基于尖点突变模型研究了白岩沟桥西滑坡随坡脚开挖不同阶段其稳定性的变化过程。结果表明:大型突发顺层滑坡的稳定性与刚度比密切相关,影响刚度比的主要参数为剪切模量和滑面形态,当锁固段卸载或主滑段加载时,刚度比降低,斜坡越容易滑动;随着降雨、库水的反复加载作用,滑面产生刚度硬化和刚度软化两种趋势,且临界滑动的位移随之发生变化,通常滑坡发生前要经历多次变形加速。本研究提出的尖点突变模型对于两段式顺层滑坡的预测预报具有一定的理论指导意义。     

未来气候情景下甘南草地土壤有机碳密度的时空预测与分析

研究草地土壤有机碳密度的时间和空间分布特征,并探究有机碳密度与影响因素之间的关系,对甘南自治州草地生态系统管理和维护具有重要意义,有助于实现“双碳”目标,促进碳汇和减缓气候变化.以甘肃省甘南藏族自治州为研究对象,基于SSP126和SSP585这两种CMIP6未来气候情景数据,运用CENTURY模型模拟预测2023~2100年甘南草地土壤有机碳密度的时空变化,结果表明:①2023~2100年,总有机碳密度、缓性有机碳密度、惰性有机碳密度均呈现下降趋势,活性有机碳密度先波动下降再波动上升.同时,SSP585情景下的总有机碳、活性、缓性和惰性有机碳密度均高于SSP126情景;②Mann-Kendall突变分析表明土壤总有机碳密度之差（Δsomtc）的突变发生在2030年;土壤活性碳密度之差（Δsom1c）的突变发生在2027年;③研究期内,在SSP126情景下,甘南州草地土壤有机碳密度平均值为7 505.69 g·m^-2,在SSP585情景下则为7 551.87 g·m^-2.甘南州草地土壤有机碳密度整体呈现西部高东部低,变异系数整体比较稳定的特点;④偏相关分析结果表明未来气候情景下,降水与土壤有机碳密度呈正相关,温度与土壤有机碳密度呈显著负相关;⑤Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验结果表明,在两个气候情景下,甘南州的土壤有机碳密度整体呈现下降趋势,其中碌曲县的下降趋势相对最快,迭部县最缓慢.     

鄂尔多斯盆地吴起地区上三叠统长2油层组有利储层分布及控制因素分析

鄂尔多斯盆地吴起地区上三叠统延长组长2油层组为典型的低孔低渗储集层,研究该区优质储集层的分布规律及形成条件,对于该层位油气勘探具有重要意义。本文通过研究岩芯、铸体薄片、储层物性等资料,探讨了储集层的沉积微相特征、岩石类型、孔隙类型、毛管压力特征、成岩作用特点及其对优质储集层的控制作用,表明吴起地区长2油层组主要发育长石岩屑砂岩,粘土质杂基等填隙物普遍发育,长211的储集层物性最好,非均质性弱,主要孔隙类型为残余粒间孔和粒内溶孔,毛管排驱压力总体较低;沉积微相和后期成岩作用共同控制了优质储集层的分布。     

黄土高原西部地区林业气候动态聚类分析

杨树是黄土高原的主要树种之一。本文根据阴山东段不同立地条件下25年生的四种杨树解析木生长量资料,与该地区同时期气候因素进行了关联分析,按关联度大小,选取了八个气候因素作为聚类因子,再将关联度归一化,求得各因子的权重,表示各气候因素对树木生长作用的大小。最后根据黄土高原西部68个气象站1951—1980年的气候资料,应用动态聚类分析法,把黄土高原西部地区划分成几个不同类型林业气候区,区划结果与实际考察基本相符合。     

青藏高原东南部自然带垂直分布的数学模型及生态学研究

采用三维数学模型研究了青藏高原东南部自然带垂直分布规律，影响垂直带分布的主要因子是热量条件。常绿阔叶林带、针阔叶混交林带、山地暗针叶林带和高山灌丛草甸带上限的温暖指数、寒冷指数分别为６５℃·月、４３℃·月、１６℃·月和１０℃·月及－１０℃·月、－２４℃·月、－５５℃·月和－７５℃·月；其可能蒸散值分别为６２０ｍｍ、５００ｍｍ、４１０ｍｍ和３００ｍｍ。     

黄河三角洲土地质量模糊综合评价

针对土地复杂性、模糊性的特征,本文采用模糊数学中“多级模糊综合评判”的方法进行了黄河三角洲土地质量评价,并对其科学性和可行性作了探讨。     

长江,嘉陵江重庆城区段二维水质对流扩散数学模型

对二水质对流扩散数学模型的有限差分解作了较详细的叙述，同时对距离步长，时间步长计算，网络内水深，流速，横向扩散系数的求取也作了简要介绍。     

黄土高原砖窑沟试验区土壤资源与改良利用途径

本文以田间试验、定位观测和野外调查为依据，系统地研究了位于晋西北黄土丘陵区的砖窑沟试验区土壤资源特点及采用改良利用措施后的效果。结果表明，试验区土壤类型多，肥力低。低产原因主要是：土质过砂，有机质含量低，气候多灾，侵蚀严重，经济贫困。通过修建水平梯田，实施快速培肥技术；实行以有机肥与氮肥为主的优化施肥方案；蓄水保水，合理用水，提高水分生产效率等一系列措施，有效地提高了土壤肥力，改善了环境条件。根据科学试验和生产实践，提出了在该地区具有普遍意义的改土培肥途径。     

青藏高原小麦高产原因的农田生态环境因素探讨

青藏高原小麦高产原因的传统解释认为：高原地区太阳辐射强、温差大、光温配合好，小麦光合作用强度高，呼吸消耗小，有利于更多地积累同化产物。而研究表明：在高产条件下，高原小麦日平均干物质累积速率略低于平原地区。传统观点不能对此作出很好解释。事实上，青藏高原ＣＯ２密度低会严重制约小麦的光合作用；但高原太阳辐射强、群体结构有利，这在一定程度上补偿了ＣＯ２的不足，使得其日平均干物质累积速率仅略低于平原地区。高原年均温低导致小麦的生育期远长于平原地区，因此，单季小麦能够更长时间地利用各种生态条件。略低的干物质累积速率和长得多的生长期决定了青藏高原的干物质单产高于平原地区；收获指数高的小麦在高原获得了创记录的高产。     

主成分分析在近年来松花江吉林段水质研究中的应用

本文采取主成分分析法,对2005～2008年松花江吉林江段水质监测数据进行分析,通过分析主要污染物（包括：高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚、六价铬）确定近年来松花江吉林江段水体主要污染物的种类仍然是以有机污染物物为主,同时存在一定无机污染物和特征污染物。分析过程中选取5个监测断面进进行分析,首先建立5个断面污染物相关系数矩阵,得出特征值,其次确定两个主成分并分析与污染物之间关系;最后利用因子得分确定5个监测断面的水质污染程度,并提出了不同断面的环境管理方法。     

长春市新区污水水质及水量变化规律分析

通过对长春市新区1年的城市污水的水质特点进行检测分析,结果显示水量在4—9月波动剧烈;水温1—3月保持在6℃,7—10月上升至12℃;ρ(TN)在4月低于15 mg/L,1月高于30 mg/L;ρ(TP)稳定保持在1.8 mg/L;SS和COD通常保持在低浓度,分别在440,180 mg/L保持稳定,进入1月后,ρ(SS)和ρ(COD)分别急剧升高至4 157,1 363 mg/L。运用SPSS软件对污水水质指标进行相关性分析,显示污水水量与水温存在正相关性,SS与COD之间存在显著正相关。