Improving simulations of sulfate aerosols during winter haze over Northern China: the impacts of heterogeneous oxidation by NO2

Incorporating the missing heterogeneous oxidation of S(IV) by NO₂ into the WRF-Chem model. Sulfate production is not sensitive to increase in SO₂ emission. The newly added reaction reproduces sulfate concentrations well during winter haze. We implemented the online coupled WRF-Chem model to reproduce the 2013 January haze event in North China, and evaluated simulated meteorological and chemical fields using multiple observations. The comparisons suggest that temperature and relative humidity (RH) were simulated well (mean biases are -0.2K and 2.7%, respectively), but wind speeds were overestimated (mean bias is 0.5 m?s⁻¹). At the Beijing station, sulfur dioxide (SO₂) concentrations were overpredicted and sulfate concentrations were largely underpredicted, which may result from uncertainties in SO₂ emissions and missing heterogeneous oxidation in current model. We conducted three parallel experiments to examine the impacts of doubling SO₂ emissions and incorporating heterogeneous oxidation of dissolved SO₂ by nitrogen dioxide (NO₂) on sulfate formation during winter haze. The results suggest that doubling SO₂ emissions do not significantly affect sulfate concentrations, but adding heterogeneous oxidation of dissolved SO₂ by NO₂ substantially improve simulations of sulfate and other inorganic aerosols. Although the enhanced SO₂ to sulfate conversion in the HetS (heterogeneous oxidation by NO₂) case reduces SO₂ concentrations, it is still largely overestimated by the model, indicating the overestimations of SO₂ concentrations in the North China Plain (NCP) are mostly due to errors in SO₂ emission inventory.     

新疆某油田企业两轮清洁生产审核效益分析

新疆某油田企业于2007年进行了第一轮清洁生产审核工作,确定了清洁生产方案14项,其中无／低费方案9项,中／高费方案5项,产生的直接、间接经济效益总计为4057．27万元／a。该企业于2011年完成了第二轮清洁生产审核,确定了清洁生产方案14项,其中无／低费方案6项,中／高费方案8项,总计清洁生产方案产生经济效益1954．142万元／a。通过两轮清洁生产审核工作,企业产生了较好的经济效益与环境效益。     

新中国成立以来的新疆土地开发

新中国成立以来,新疆的土地开发经历了三个时期:①1950-1977年以开荒扩大耕地面积为主,耕地面积虽不断增加,但经历了"大跃进"和"十年动乱"干扰,农业生产水平低,粮食仅能实现低水平自给,个别年份还要调入;②1978-1995年耕地面积没有增加,以提高单产为主,粮食单产大幅提高,并逐步压缩粮食面积,增加棉花播种面积,不仅实现粮食自给,还建成全国棉花基地;③1995-2009年,实行提高单产与扩大耕地面积并举,粮棉产量进一步大幅提高,粮食单产高于全国平均水平,建成全国最大的产棉区,总产占全国近二分之一。60多年来新疆土地开发虽取得了巨大成绩,但对生态环境破坏严重,现有耕地已达到水资源承载能力,今后总体上不宜再开荒,而应通过土地整合,提高绿洲内净耕地利用系数,发展节水灌溉,不断提高土地生产力。     

南疆近60a来寒潮气候特征及其对农业生产的影响

寒潮是我区主要灾害性天气之一,南疆植被稀少,温差大,强冷空气南下,容易形成寒潮。论文利用南疆5地(州)1949-2008年间的寒潮发生频次、 持续时间及其造成的受灾农田面积、 死亡牲畜、 经济损失数据资料,对南疆寒潮空间分布、 年际变化、 季节变化、 形成原因及其对农业生产影响进行深入分析。分析得出:①近60 a来,南疆寒潮发生频次山区多于平原、 北部多于南部,而寒潮过程降温幅度天山南麓绿洲带大于北部山区;对地(州)而言,巴州发生频次最多,受灾最严重,阿克苏次于巴州,克州与和田寒潮频次与受灾最少,喀什居中。②近60 a来,寒潮发生频次年际变化幅度较大,总体上呈现略有减少趋势,特别是1999年来频次明显减少;每年9月至翌年5月是寒潮活动期,以5月和4月发生频次最高,极端最大降温以4-5月和9-10月居多。③在气候变暖背景下,虽寒潮频次总体上呈略有减少趋势,但由于4-5月寒潮较多,而且小麦返青拔节,棉花出苗蕾铃,果树生芽开花,其抗寒能力下降,遇到明显降温,就会发生冻害,加上绿洲种植面积扩大,社会经济发展,承载体单位面积的受灾成本提高,使南疆寒潮低温冻害灾害呈显著增多趋势。     

Snorkelling and trampling in shallow-water fringing reefs: risk assessment and proposed management strategy

Shallow reefs (reef flats <1.5 m) in the northern Red Sea are impacted by growing tourism that includes swimmers, snorkellers and reef walkers but have largely been neglected in past studies. We selected a fringing reef along the lagoon of Dahab (Sinai, Egypt) as a model for a management strategy. Point-intercept line transects were used to determine substrate composition, coral community and condition, and the coral damage index (CDI) was applied. Approximately 84% of the coral colonies showed signs of damage such as breakage, partial mortality or algal overgrowth, especially affecting the most frequent coral genus Acropora. Questionnaires were used to determine the visitors' socio-economic background and personal attitudes regarding snorkelling, SCUBA-diving and interest in visiting a prospective snorkelling trail. Experiencing nature (97%) was by far the strongest motivation, and interest in further education about reef ecology and skill training was high. Less experienced snorkellers and divers--the target group for further education and skill training--were those most prepared to financially support such a trail. We therefore recommend a guided underwater snorkelling trail and restricting recreational use to a less sensitive 'ecotourism zone' while protecting the shallow reef flat. Artificial structures can complete the trail and offer the opportunity to snorkel over deeper areas at unfavourable tide or wind conditions. This approach provides a strategy for the management and conservation of shallow-water reefs, which are facing increasing human impact here and elsewhere.     

2008年初特大冰雪灾害对粤北地区杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林土壤理化性质的影响

2008年8月,选择具有代表性的样地（受冰雪灾害较轻、受到冰雪灾害影响、受到冰雪灾害后皆伐清理样地）,用野外调查和室内分析相结合的方法,对广东省天井山林场杉木人工林土壤理化性质进行分析。结果表明：（1）粤北地区杉木人工林在受到冰雪灾害后,0-60 cm的土壤容重比未受到损害的上升8.1%-16.4%,孔隙度下降8.9%-11.9%,自然含水量减少17.1%-28.6%,皆伐清理后,土壤容重比未受到损害的下降1.5%~9.5%;孔隙度上升1.2%~5.9%,自然含水量增加44.2%~68.1%。（2）受损后,土壤pH值未发生变化,浅层（0-40 cm）有机质质量分数比未损样地下降（1.3%-9.4%）,深层（〉40 cm）有机质质量分数提高30.5%;各层土壤全氮、全磷、有效氮、有效磷和有效钾质量分数分别下降13.4%、30.3%、16.7%、37.6%和37.2%,全钾质量分数上升21.0%,且与未损样地的差异显著;土壤交换性钙和交换性镁大幅减少,分别为28.1%和43.4%。进行皆伐清理后,有机质质量分数比未损样地提高207.9%,土壤全氮、全钾、有效氮和有效磷质量分数升高138.7%、10.2%、161.3%和540.0%,全磷、有效钾、交换性钙和交换性镁的质量分数下降2.6%、9.0%、28.7%和24.3%,各土层变化不一致。（3）冰雪灾害的发生使杉木人工林林下土壤紧实度增加,不利于土壤呼吸、空气传导和土壤养分的累积;而经过清理后,土壤变得较为疏松,通透性增强,含水量增加,有利于土壤团粒结构的增强、土壤微生物活动和土壤养分的累积及转化。因此,冰雪灾害后对受损林地进行及时的清理对植被恢复重建尤为重要。     

基于可持续发展的西北少数民族贫困县主体功能区划分初探

西北贫困县中,少数民族县占了很大比例。这些少数民族贫困县大都地处偏远、生态环境脆弱、资源承载能力较弱,可持续发展水平低。进行主体功能区规划是增强可持续发展能力、促进区域协调发展的重要手段。本研究依据国家和省级主体功能区规划的要求,结合西北少数民族贫困县现状,构建主体功能区划分指标体系;以新疆木垒哈萨克自治县为例,在整个...     

Archimedean Copulas在降水变异概率分布特征研究中的应用——以新疆福海县为例

探究二维情况下变异不同步,也就是一个变量发生变异,而另一个变量不发生变异的情况,对Copula联合分布的影响.在气温变化的环境下,降水过程发生了显著变异,而年降水量和年总降水天数的联合分布对长期旱涝情况有重要意义.以Copula函数为基础,计算新疆福海站年降水量和年总降水天数联合分布,用传统变异分析方法进行变异分析.针...     

巴中北部岩溶山区地下水化学特征及演化分析

为研究我国南、北岩溶发育过渡带地下水的水文地球化学特征及形成机制.采集巴中市北部双峰垭地区25组地下水样品,运用描述性统计分析、变异系数、Schoeller图、舒卡列夫分类、Piper图解、Gibbs与离子比例系数等方法对研究区岩溶水化学及分布特征进行分析,并探讨控制地下水化学演化的主要过程.结果表明,研究区南、北地下水存在一定的差异,北区地下水阴阳离子以HCO3-、Ca2+和Mg2+为主,水化学类型以HCO3-Ca·Mg型为主,南区地下水阴阳离子以HCO3-和Ca2+为主,水化学类型以HCO3-Ca型为主;地下水水文地球化学演化过程均受水-岩作用和阳离子交替吸附作用的控制,但对比之下南区蒸发结晶作用比北区更加强烈,北区大气降雨作用更加显著;气候与岩性的差异是导致研究区南、北部地下水化学存在差异的主要原因.     

北宋后期黄河上游地区耕地格局重建——以河湟谷地为例

黄河上游的河湟谷地是人类活动历史悠久的地区之一,是黄河沿线耕地开垦的最西端,聚落和耕地重建对黄河流域人类活动和全球变化研究具有重要的现实意义。通过梳理大量历史文献资料,建立了北宋后期（1117年）河湟谷地聚落和耕地数据库,以聚落空间分布为基础,运用网格化模型,重建了北宋后期河湟谷地耕地格局。结果表明：（1）北宋后期河湟谷地聚落集中分布在黄河、湟水河干流沿岸海拔相对较低、坡度较缓的河流冲积和洪积平原。（2）河湟谷地的耕地总面积为304.67 km²,分配有耕地的网格仅占全区的16.16%,垦殖率最高的网格仅为24.16%,其中,湟水河谷耕地分布网格约占全部的74.06%,黄河干流约占25.94%,说明北宋后期耕地开垦主要集中在湟水河流域。（3）从聚落分布的海拔高度来看,大部分耕地网格分布在海拔2600 m以下的川水地区,说明当时耕地分布范围不大,海拔高度极大地限制了耕地的分布,耕地主要分布在灌溉条件相对优越的地区。（4）基于聚落重建耕地空间格局,其结果符合耕地随聚落分布的事实,更具有可靠性。