近岸植被对台风浪传播影响的数值模拟分析

以广东湛江红树林海岸为研究区域,使用Holland台风模型,选择具有代表性的201213号台风启德为天气背景,基于SWAN模式采用三重嵌套方法模拟了近岸台风浪的传播运动,在模型验证的基础上,进一步在湛江沿岸布置植被,建立了近岸植被水域台风浪传播运动的数值模型,并分析了近岸植被对台风浪传播变形的影响。结果表明,台风浪在近岸植被区传播时,随着植被区宽度、植被高度和植被密度的增加,台风浪传播中的波高衰减增大,植被对台风浪的衰减作用愈剧烈。     

不规则波情况下破波带内污染物水平二维输移扩散实验研究

研究破波带内污染物输移扩散特性可为近岸水环境保护和污染物的排放设计提供依据。由于实际情况中海岸入射波都是不规则波,因此本文基于物理模型实验、图像处理和形心点追踪等方法对5组不规则入射波况下的污染物水平二维输移扩散特性进行了研究,着重对不同波况下污染物垂直岸线方向与沿岸方向的输移速度及垂直岸线方向的扩散系数进行了计算分析。结果表明,不规则入射波情况下污染物垂直岸线方向的输移速度V_x约为沿岸方向输移速度V_y的4.4%～64.7%;沿岸方向的污染物输移速度约为时均沿岸流速最大值的35%;在不规则波入射情况下,垂直岸线方向的扩散系数为2.3×10?4 ～2.2×10?3 m2/s,并且扩散系数随不规则入射波周期的增大而减小,而入射波波高对其影响并不显著。     

北部湾水文气象极值参数研究

本文基于WRF海面风场动力模式、SWAN海浪模式和ECOM三维海流数值模式,计算了1992~2011年的热带气旋影响下,发现了波高极值与增水极值发生时刻的不一致性这一规律。北部湾百年一遇极值波浪、风速、海流和增水的特征值:百年一遇极值波高在北部湾南部最大,超过10.5 m,向北减小;极值周期的分布特征与极值波高相似,在北部湾南部最大,达到11.5 s,向北减小;百年一遇风速,在北部湾北部和南部有两个大值区,可以达到39 m/s,中西部相对较小;百年一遇极值流速,在北部湾四周较大,而东边较西边更大,海南岛的东方市附近超过了300 cm/s;百年一遇极值增水普遍超过160 cm,北部可以达到340 cm,呈现由北向南的递减特征。     

兴城市曹庄海域潮滩水动力数值模型的建立

本文以辽宁省兴城市曹庄海域潮滩为例,利用MIKE21建立该潮滩的二维水动力模型,在验证海域稳定深槽的潮位、潮流（流速、流向）基础上,对潮滩淹没过程的瞬时水边线和滩面潮流（流速、流向）进行验证,并分析潮汐特征及强风对潮滩水动力数值模型计算结果的影响。结果表明,该潮滩大、小潮均可实现淹没,每个周日滩面（0.5 m以上）淹没时间的平均值为5.8 h;滩面流场极为复杂,高潮时滩面流速达到最大值,普遍为30~40 cm/s且流向基本平行岸线;6~7强风条件对计算流场有较大的影响,1#、2#测站的计算流速较无风条件下增大43.8%和29.5%。     

基于轨迹模式分析海口市大气污染的输送及潜在源区

基于2013—2018年海口市空气质量资料,利用HYSPLIT模式和美国国家环境预报中心(NCEP)提供的FNL资料,模拟近6年海口市500 m高度气流48 h的后向轨迹,分析了不同季节气流轨迹分布、聚类分析和潜在源区分布概率(WPSCF)特征.结果表明:近6年海口市的空气质量等级主要以优和良为主,占所有天数的97.1%,有2.9%的天数达到了轻度污染及其以上级别,O_3从2015年开始成为海口市最主要的大气污染物.海口市影响气流有明显的季节变化,冬季主要受内地的大陆气流和东南沿海气流影响,春季和秋季以东南沿海气流为主,夏季多为来自西南方向的海洋性气流.气流轨迹和WPSCF的空间分布均表明,广东省是海口市大气污染物超标的主要贡献源区,此外,福建、江西、湖南和广西东部等地的潜在贡献也较大.     

上海世博规划区交通干道污染物对流扩散研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,对不同来流风速大小、风向条件下的上海世博规划区内四条主要交通干道上的交通污染物对流扩散进行了三维数值仿真。获得了不同工况下交通污染物浓度的空间分布。通过数值仿真结果分析,探明了交通干道上的机动车尾气排放对世博规划区内空气质量的影响(各工况下世博规划区内的CO最大浓度为0.25～0.59mg/m3;东南、东北和南风向下规划区内的NO2最大浓度分别为0.037mg/m3、0.03mg/m3和0.03mg/m3,而北风和西风下规划区建筑群内NO2最大浓度分别为0.068mg/m3和0.12mg/m)3,并揭示出应该重视靠近交通干道的建筑物附近的空气质量改善,特别是要重视靠近卢浦大桥两侧的建筑群周围空气质量改善(卢浦大桥两侧的建筑群周围NO2最大浓度已稍大于《环境空气质量标准》规定的一级标准浓度限值)。     

京津冀重污染大气污染物输送路径分析

基于HYSPLIT模型,模拟2014年2月19日至2月27日京津冀空气重污染气团24 h后向轨迹。结果表明,京津冀区域重污染期间1000 m高空存在西南输送通道,京津冀三地24 h气团源地分别为河北南部、山东聊城或河北邯郸、山西东南或河南北部。重污染期间,近地层100 m处风速气流表现为西南-南风,风速3 m/s时,空气质量会达到五级重度污染及以上水平;近地层100m处气流也可能是较强的东南风,能缓解区域空气染污程度。重污染清除过程中高空表现为下沉气流,且100 m处风速10 m/s。京津冀地区空气质量指数(AQI)与近地层100 m高空风速有显著相关性,相关系数为0.804,可根据低空风速预测空气重污染。     

福岛核泄漏事件对中国海污染的研究

2011年3月11日日本地震和海啸导致了日本福岛核电站核放射性物质泄漏事件.利用ROMS区域海洋模式对北太平洋环流进行模拟,并在此流场中加入核放射性污染物进行测试核放射性污染物是否能够输运到中国海域.在不考虑背景场浓度的情况下,福岛泄漏的核放射性物质在泄漏后4年能基本侵入整个中国海区,并且在10年内布满整个北太平洋区域,最大值区在北美的西岸外海.相较而言,将国际原子能的观测资料进行资料同化作为背景场使模拟更接近于观测事实.考虑了背景场的模拟显示,2019年进入东中国海的核放射性物质总量达到峰值.除此之外,还计算了各个海峡核放射性污染物通量及其随时间的变化,发现核放射性污染物主要通过吕宋海峡入侵南中国海;台湾海峡、台湾以东洋面为侵入东中国海的主要通道;核放射性污染物通过托克拉海峡、对马海峡流出东中国海.同时计算表明在未考虑径流的情况下,中国东部沿海地区的核放射性污染物浓度有着明显的季节特征,华南沿海冬春核污染物浓度高于夏秋两季,而华东沿海则相反.     

钢铁厂露天堆料场挡风抑尘墙效果的数值模拟

对某钢铁厂露天堆料场设置挡风抑尘墙进行数值模拟研究,通过对动力阴影区覆盖面积的考察,分析了自然风速、墙高、墙开孔率及墙后建构筑物对挡风抑尘墙的挡风抑尘效果的影响。该钢铁厂露天堆料场设置防风抑尘墙的最佳几何尺寸是：墙长（L）为500m,墙厚（d）为5mm,墙高（日）为15～20m,墙开孔率（κ）为0．2～0．3,在主导风风速达到10m/s以上的大风天气能够形成有效覆盖整个料场的动力阴影区,再配以合适的喷雾洒水或喷洒化学抑尘剂等其他抑尘手段就能够非常有效地抑制料场扬尘。     

中国省域差异化碳达峰评价方法与应用

推动有条件的地区率先行动是“全国一盘棋”实现双碳目标的必然选项.考虑到中国各省的差异性,研究基于碳排放空间分配测算各省达峰压力,进而从达峰压力、减排现状、经济发展、政策支持和资源禀赋这5个维度构建省域碳达峰能力评价体系,采用熵值法确定指标权重,对中国除香港、澳门、台湾和西藏以外的30个省级行政区进行碳达峰能力综合评价,基于评价结果将各省划分为5个梯队.结果表明：①海南和北京等18地的碳排放空间呈现盈余,河北和山东等8地碳排放空间呈现赤字,另有浙江、安徽、河南和湖北这4地分配所得的碳排放空间与各自实际排放量相当;②发达地区碳达峰能力普遍高于欠发达地区,其中北京和上海等地碳达峰能力尤为突出,江西和贵州等地碳达峰能力提升空间较大.最后,针对不同达峰梯队的省份,因地制宜地提出差异化达峰目标和行动建议.     

中国水域中华白海豚种群分布现状与保护

中华白海豚是国家Ⅰ级重点保护野生动物,在中国主要分布于广西、海南、广东、香港、澳门、福建、台湾西部、浙江沿岸,向北达东海北部长江口,黄海北部辽宁沿岸偶有发现.自南向北形成各自的地方种群,相邻种群间可能有基因交流.渔业时有误捕,沿岸屡有搁浅,各栖息地段的种群数量呈现减少趋势.资源减少的主要原因是受人类活动加剧的影响,以及生态环境不断恶化,威胁着本种的生存.为此建立中华白海豚自然保护区是最有效的保护措施之一,但亟待采取有效的管理措施和健全管理机制,加强中华白海豚的资源保护.     

福岛核事故对中国核电站厂址选择影响研究

日本福岛核事故源于两个直接因素--地震和海啸,以及两因素的叠加,并导致放射性泄漏对周围居民产生重大影响。针对这些问题,分析中国大陆核电站厂址的地震发生概率、海啸发生概率和人口分布因素,由此评价我国核电站厂址选择的安全性。结果证明:我国大陆核电站远离地震带;沿海不会发生特大海啸;核电站周围人口分布密度符合安全标准,我国核电站具有较高的固有安全性。同时,此次福岛事故也是对我国核电发展的警示,要求不可忽视小概率的超基准设计事故以及多个超基准设计事故叠加的情况;要重新审查中国抗震和海啸等极限事故的标准;要考虑人口密度;要避免两个核电站建设过密的情况。目前,我国已经采取安全检查等措施确保核电站的安全性。这次福岛事故对我国乃至世界核电的发展都是宝贵的经验教训。     

华东沿海滩涂区表层沉积物重金属含量特征及风险评价

为了解华东(江苏省、上海市、浙江省和福建省)沿海滩涂表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属含量特征、来源及污染风险.采用数理统计、相关性分析、因子分析等方法对华东沿海滩涂区表层沉积物1 906件样品的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属进行了系统研究.结果显示华东沿海滩涂区表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属总体含量不高,其中江苏省沿海滩涂表层沉积物重金属总体含量较低,上海、浙江沿海滩涂表层沉积物重金属总体含量较高;上海、浙江沿海滩涂表层沉积物重金属除了自然成因,受人为活动影响较大,江苏沿海表层滩涂沉积物受人为活动影响相对较轻,其中Hg在上海、浙江、福建滩涂受人为活动影响尤为严重,Cd、Cu在上海、浙江滩涂受人为活动影响尤为严重.采用海洋沉积物污染指数和平均沉积物质量基准商进行评价,结果显示,华东沿海滩涂区沉积物总体污染物生态风险较低,江苏省和福建省滩涂生态风险较低,上海市和浙江省滩涂生态风险相对较高.     

红树林生态开发现状与对策研究

以红树林生态开发方式多样的印度尼西亚、马来西亚、越南、肯尼亚、美国、澳大利亚和巴西,及中国的广东省、广西省、海南省、福建省、浙江省、台湾省、香港和澳门特别行政区为例,总结了国内外红树林生态开发现状和存在的问题,并提出了对策和建议.红树林现有的生态开发方式主要包括生态养殖、植物利用、生态旅游、自然教育和科学研究等方面,且存在地域差异.国内红树林生态开发存在保护与开发利用失衡、生态开发模式简单、生态开发经济效益低下、规划管理和相关政策滞后、区域合作不足的问题.提出对策：①协调发展,缓解保护与开发的矛盾;②因地制宜,推进多元化生态开发;③科学评估,提升生态开发经济效益;④完善相关政策和规划,推动区域合作与科学研究.     

Damage from the Great East Japan Earthquake and Tsunami - A quick report

The Tohoku region, Northeast Japan, was hit by a gigantic earthquake which occurred in the Pacific close to Tohoku, and subsequently by a giant tsunami. These hazards have caused huge damage on the eastern coast Japan. The earthquake’s magnitude was 9.0, the strongest ever recorded in Japan. The tsunami was also historical as its run-up height reached over 39 m. As of early May, 2011, over 24 thousand people were reported as dead or missing. Moreover, serious accidents at the Fukushima Nuclear Power Plants No.1 were caused by the effects of the tsunami. Therefore, the damage faced by Japanese people can be seen as a giant composite disaster. Although Japan, and the northeast of Japan in particular, has over a long time period increased its preparedness against earthquakes and tsunamis, huge damage still occurred. This paper considers why this tragedy occurred, and what unrecognized factors contributed to the high vulnerability of the area. To assist in answering such questions, this paper presents a timely report of the features of the earthquake and tsunami, the damage they caused, and the early efforts for recovery and reconstruction.     

香港海沙资源的勘探开发与管理

海沙开采已成为仅次于油气开采的世界第二重要海洋开采业。1980年代以来,香港政府投资1.7×10⁸港元为寻找海岸围垦填料进行了一系列的海沙勘探活动,在1828km²香港水域发现22个地点海沙资源储量7.4×10⁸m³,其中9个地点4.2×10⁸m³储量因覆盖层较厚或污染严重或海区环境特别敏感等原因被暂时搁置。1990～2002年共开采海沙2.7×10⁸m³,为形成2100hm²新土地的多项围垦工程提供了约一半的填料。基于地球物理勘探和钻探资料建立了香港海域第四纪层序和海沙产状地质模型,发现和证实了含气沉积物地震剖面的声波浑浊现象。香港政府对海沙资源进行统一勘探和统一管理,强调海沙开采的环境和生态影响评估,利用废弃的海床挖沙坑回填倾废的非污染海泥和受污染海泥。我国内地海沙勘探管理可以从中取得借鉴。     

中国南中国海海岸湿地退化现状和保护对策

南中国海湿地包括广东省、香港特别行政区、澳门特别行政区、广西壮族自治区和海南省等五个行政区,总面积为15 393.75 km2。由于受人口增加和经济发展的巨大压力,中国南中国海湿地破坏严重,退化趋势明显。本文在对中国南中国海地区海岸湿地的现状、类型及湿地退化的主要原因进行分析的基础上,提出中国南中国海地区海岸湿地资源保护与管理的建议,以便切实保护中国南中国海沿海多样化的湿地类型,持续发挥其生态服务功能。     

基于AP-42方法的2019年我国加油站VOCs排放分析

加油站成品油销售过程产生的VOCs由于物种活性高、臭氧生成潜势大,一直是我国大气O₃污染防治的重点污染源之一.为了解我国不同地区加油站VOCs污染特征和排放强度,利用美国环境保护部(USEPA)人为源空气污染物排放清单编制技术手册中推荐的加油站VOCs排放测算方法 (AP-42方法),结合2019年我国31个省(自治区、直辖市)油品消费量情况以及直辖市、省会(首府)城市的环境地理信息等(不包括港澳台地区数据,下同),定量测算了2019年我国各省份加油站VOCs排放因子和排放量,研究了不同情景下我国加油站VOCs的减排潜力.结果表明：(1)我国各直辖市、省会(首府)城市加油站汽油VOCs排放因子的平均值为2.41 kg/t,但差异性较大,海口市最高(3.46 kg/t),拉萨市最低(1.47 kg/t),二者相差1.35倍.(2)无控制情形下,2019年我国加油站VOCs排放量约为41.48×10⁴ t,主要集中在南方部分地区(广东省、江苏省、湖北省、四川省、湖南省、浙江省、安徽省、福建省)和地域人口大省(河南省、山东省和辽宁省),占加油站VO...     

中国全要素能源效率测算及其驱动因素

为敦促中国全要素能源效率提升,遵循中国全要素能源效率测算、驱动因素分析的研究路径,首先以中国30个省份、直辖市、自治区(不包括西藏、香港、澳门和台湾)的面板数据为研究对象,将能源足迹纳入非期望产出指标,旨在使全要素能源效率测度指标更加科学;其次采用更适宜于面板数据的动态随机非参数数据包络分析法(StoNED)测度全要素能源效率,并按全国、八大经济区、分省3个层面分析测算结果;再次结合因变量为截断数据且可能存在空间效应的特性,构建包含环境规制、对外贸易、科研经费、能源消费结构、人口规模、产业结构6个驱动因素的空间误差面板Tobit回归模型(SEM-Tobit),研究中国全要素能源效率驱动因素效应;最后探求提升全要素能源效率的政策建议.研究发现:就全要素能源效率测度结果而言,从全国来看,中国全要素能源效率大致呈先下降后上升的分布特征;从区域来看,八大综合经济区全要素能源效率呈现由沿海向内陆逐渐收敛的发展态势;从具体省域来看,沿海省份全要素能源效率相对较高,但同一地区不同省份间全要素能源效率水平存在一定差异;从驱动因素分析结果来看,环境规制、能源消费结构对全要素能源效率呈现显著的负向作用,而产业结构、人口规模、对外贸易、科研经费对全要素能源效率呈现积极推动作用.