长江流域径流模拟及其对极端降雨的响应

研究流域径流量变化可为水资源科学调配、利用开发、水旱灾害防治、水环境污染整治和国民经济可持续发展等提供重要依据.但近年来受全球变暖影响,极端气候事件,尤其是极端降雨的发生频率和强度出现了变化,直接或间接影响径流量变化.运用SWAT模型模拟1965~2019年间长江流域径流时空变化规律,分析了不同极端降雨条件下径流对降雨的响应.结果表明,1965~2019年间长江流域径流变化并不显著,流域总径流和中下游径流均经历了"枯-丰-枯-丰"4个阶段.极端降雨情景模拟发现,50 a一遇极端降雨下,长江上、中和下游代表性子流域日均径流变化率分别为6200%、21%和15%,月均径流变化率为355%、5%和1.3%,年均变化率为78%、1%和0.24%.而100 a一遇极端降雨下,3个子流域日均径流变化率分别为8000%、25%和17%,月均径流变化率为437%、7%和1.5%,年均变化率为96%、1.2%和0.28%.研究结果可为流域水资源管理和利用及洪涝灾害预测与防控等提供理论依据.     

基于不同排放清单的长三角人为CO2排放模拟

目前基于排放清单估算的区域和城市尺度上的人为CO₂排放不确定性较大.为了我国实现碳达峰和碳中和的目标,亟需对我国的区域尺度,特别是大城市群的人为CO₂排放进行准确估算.分别利用两种先验人为CO₂排放数据(EDGAR v6.0清单和EDGAR v6.0联合GCG v1.0的改进清单)作为输入数据,采用WRF-STILT大气传输模型模拟长三角地区2017年12月至2018年2月大气CO₂摩尔分数,再以安徽全椒高塔观测的大气CO₂摩尔分数作为参考值,通过贝叶斯反演方法得到的比例因子改进了模拟结果,并实现了长三角人为CO₂排放通量的估算.结果表明：(1)在冬季,相对于基于EDGAR v6.0模拟的大气CO₂摩尔分数值而言,基于改进清单模拟的大气CO₂摩尔分数与观测值更为一致;(2)模拟的大气CO₂摩尔分数在夜间高于观测值,白天则相反,主要因为排放清单的CO₂排放数据不能表征人为...     

南京近郊农田大气颗粒物及金属干沉降输入特征

大气颗粒物中重金属干沉降输入是农业区域重金属的重要来源之一,但当前对农业区大气重金属沉降的观测研究较少.通过对南京近郊典型稻麦轮作区定点连续1 a采样,分析了不同粒径大气颗粒物和其中10种金属元素的浓度,并利用大叶模型估算其干沉降通量.结果表明,颗粒物浓度和干沉降通量均呈现冬春高、夏秋低的变化趋势;冬春季颗粒物污染为粗粒子(2.1～9.0μm)和细粒子(<2.1μm)的双重作用,而夏秋季则主要为细粒子的作用;金属元素浓度在巨粒子(>9.0μm)中占比最低,在粗粒子和细粒子中相当,而Pb、 Mn、 As和Cd在细粒子中占比较高;10种金属元素的年均干沉降通量[mg·(m²·a)^-1]大小为：Ca(2 096.4)>Al(1 710.4)>Zn(855.0)>Fe(256.1)>Pb(40.35)>Cu(31.93)>V(26.21)>Mn(9.10)>As(2.48)>Cd(0.28).研究结果为更加全面地认识人类活动对农产品质量安全和土壤生态环境的影响提供参考依据.     

区域大气环境容量与基础工业布局研究──以镇江为例

大气环境容量是工业布局的影响因素之一。基于大气科学理论及运筹学的线性优化，创建了一个由三维中央尺度风场动力学模式、三维大气扩散数值模式及线性优化容量模式构成的动态优化区域大气环境容量模拟系统，并用该系统就镇江市区的大气环境容量及各污染源的最优排污量进行了计算，由此对镇江市现有重点污染企业的最优排污量及发展提出意见，并对未来基础工业的布局提供依据。该模拟系统具有普适性，故只要收集到模式所需要的长江沿岸地区的地理、气象及污染源资料，即可计算沿江地区的大气环境容量及基础工业企业的布局与规模，为长江产业带建设提供科学依据。     

MEAN AREAL PRECIPITATION FOR DAILY HYDROLOGIC MODELING IN MOUNTAINOUS REGIONS1

ABSTRACT: A procedure using detrended kriging has been developed to calculate daily values of mean areal precipitation (MAP) for input to hydrologic models. The important features of this procedure that overcome weaknesses in existing MAP procedures are: (1) specific precipitation-elevation relationships are determined for each time period as opposed to using relationships based on climatological averages, (2) spatial variability is incorporated by estimating precipitation for each grid cell over a watershed, (3) the spatial correlation structure of precipitation is explicitly modeled, and (4) station weights for precipitation estimates are determined objectively and optimally. Detailed cross-validation testing of the procedure was done for the Reynolds Creek research watershed in southwestern Idaho. The procedure is suitable for use in operational streamflow forecasting.     

SPATIAL AND TEMPORAL VARIABILITY IN SUSPENDED SEDIMENT YIELDS OF NORTH ISLAND BASINS,NEW ZEALAND1

ABSTRACT: Specific annual suspended sediment yields and their standard deviations are presented for 47 basins of North Island, New Zealand. Most of the variance in yields is explained by catchment mean rainfall. Rivers with similar flow range have similar suspended sediment concentration ratings, independent of differing watershed lithology and regolith, except for six basins having an abundance of soft fine sediments. Prediction equations for yield and its standard deviation are derived for four essentially arbitrary regions. AU feature rainfall as the independent variable. Differences between regions may owe to variations in intensity, frequency, and duration patterns of storms and, in one area, to bed material size as well. The temporal distribution of annual yields from a basin m be modeled by a two-parameter lognormal function: the prediction equations above may be used to evaluate this function at a site for which suspended sediment data are unavailable.     

突发性大气污染事件数字化动态应急预案系统及其应用

针对近些年频繁发生的突发性大气污染事件,构建了数字化动态应急预案系统。该系统由基础信息数据库、气象环境模式与健康风险评估系统、数字化动态应急预案三部分组成,并利用地理信息系统将三者有机结合,将事故基本信息、事故发展预测及救援状况直观、动态地展现在系统界面,使应急行动得以及时、高效地展开。实地外场综合应急演习证明,该系统技术路线稳定畅通,运行高效,功能强大,具有较好的可行性和实效性。     

冷空气在北上台风“利奇马”致灾暴雨中的作用分析

利用NCEP逐6 h再分析资料、地面加密观测、探空、雷达资料,分析得出“利奇马”致灾暴雨是在长时间稳定维持的天气尺度环流背景下形成的。冷空气在降水所起的作用表现在:(1)长时间维持的弱冷空气与偏南暖湿气流交汇形成了边界层辐合线,辐射升温和暖湿气流的输送加大了辐合线两侧的温度和露点梯度,在高温高湿的有利环境下,对流在辐合线附近强烈发展。(2)高空槽后冷空气由“利奇马”环流西北侧渗入,先后形成3个冷平流中心,分别对应3个阶段的降水。(3)冷暖空气在降水区的持续辐合抬升作用增强了降水,最强降水时段发生在锋区垂直方向坡度最大的时段。(4)水平锋生有利于水汽输送和辐合抬升,垂直锋生有利于对流不稳定能量的累积和触发。冷空气形成的水平辐合和抬升造成大范围上升运动,使得锋生和垂直锋消同时存在,最强降水时段发生在水平锋生最强的时段。     

河南省大气污染的气候分类

分析确定了影响大气污染的主要气候因子。根据省内各气象站的常规测资料，采用模糊聚类和纳污指数的方法将该省分成５个气候类型区。结果表明，纳污能力以中部地区为最强，占全省面积３／５的南、东、北邻近省界地区较强，豫西山区最弱。     

天空蓝色饱和程度与城市空气质量等级的相关性

以大气散射理论为基础,结合颜色学、大气环境监测及城市空气质量日报等相关原理,从理论分析与实证研究2个方面证实了天空蓝色饱和程度与城市空气质量等级之间存在着显著的负相关性,即:天空蓝色饱和程度越低,空气污染等级越高,空气质量状况越差;天空蓝色饱和程度越高,空气污染等级较低,空气质量状况越好;通过相关及回归分析与检验,制得“城市空气质量等级目测色卡”,适用于晴朗天气肉眼观察天空颜色,进而目测估计空气质量等级状况,以采取必要防护措施。