北非沙尘天气时空分布特征及其远程传输路径

通过对北非地面300个气象站20a沙尘暴、浮尘、风场及冬夏季气溶胶指数(AI)的时空分布分析,探讨了其远程传输路径,结果表明:1)北非在阿尔及利亚、毛里塔尼亚、尼日尔和乍得中部、埃及东部、苏丹北部、博德莱洼地存在6个主要沙源区,3月沙尘暴范围和强度最大,8～11月最小.从11月起逐渐在萨赫勒地区形成了一条浮尘带,其强度和范围在3月最大,其后逐渐收缩并在6～10月分裂成3～4个小带.2)受冬春季地面高压影响,萨赫勒浮尘带由其北部发生的沙尘暴远距离传输而来.4～8月,来自赤道的南风北抬并与来自大西洋的西北风在萨赫勒中西部交汇,形成静风区并导致浮尘带收缩、断裂.3)北非存在2条沙尘主传输路径,其中Ⅰ起自阿尔及利亚,向东到地中海、埃及和苏丹,然后转向萨赫勒,从东向西传到大西洋;Ⅱ起自阿尔及利亚,向南传输到毛里塔尼亚,向西传到大西洋;同时在主传输路径Ⅰ上还出现了4个分支路径.     

沙尘暴细颗粒物对人外周血淋巴细胞微核形成的影响

用胞质阻断微核试验法比较研究了内蒙古包头市和甘肃武威市沙尘暴和正常天气细颗粒物(PM2.5)及其无机与有机提取物对人外周血淋巴细胞微核形成的影响。结果表明本试验条件下,沙尘暴和正常天气PM2.5及其有机提取物均使淋巴细胞微核率(micronuclei frequency,MNF)显著增高,核分裂指数(nuclear division index,NDI)显著下降(p<0.01),且存在剂量-效应关系,而无机提取物虽有剂量-效应关系,但各处理浓度之间及其与对照相比差异均不显著(p<     

基于动态规划理论的MIKE21河网排水方案优化研究

针对南方平原河网面对汛期暴雨时段排水能力差而导致内涝的问题,选取太湖流域南浔区沈庄漾圩田河网作为研究对象,选取城市排涝相应防洪标准的暴雨强度,应用多目标动态规划理论,以河网水位与排涝时间为限制目标,结合圩区现有水利工程条件参数和调度规则,设定了3个水闸排水方案和5个水泵排水方案;基于河网地形、水文数据,构建MIKE21河网水动力模型,定量化模拟分析了闸泵联调联控工况下河网排水效果。结果表明：面临10年一遇及以下暴雨时,河网可采用水闸排水方案,且3个方案均能在24 h内将水位降至排涝下限水位;当面临20年以上及百年一遇暴雨时,河网需采用内外网联动的水泵排水方案,西部闸门至少开启2台水泵,才能保证在24 h内将水位下降至下限水位,其排水效果与水泵开启数量呈正相关。该研究成果可为南方平原河网的汛期排水调度与河网工程改造提供理论依据。     

SWMM模型综述

综述了非点源污染模型的体系,对SWMM模型的原理进行了阐述,如汇水单元产生径流的模拟过程及其原理、污染物累积及冲刷过程的原理、输移模块的模拟原理等。概括了SWMM模型在国内外的研究进展和应用。     

珠海空气中可吸入颗粒物(PM10)的时空变化特征

选取2000年6月-2001年5月珠海空气中PM10的观测数据,分析其在3个监测点(香洲、前山和吉大)的时空演变特征.结果表明,珠海PM10的年均质量浓度为40 μg/m+3(校正后为52 μg/m+3),低于国家PM10的二级质量标准,与国内外其他城市相比,珠海PM10相对较低,表明珠海的大气颗粒物污染轻微.2001年4月14,15日珠海PM10日均值显著增高,达到92,127 μg/m+3,对比香港及北方粉尘源区的颗粒物浓度及气团轨迹分析结果可知,珠海也受到了北方沙尘暴的影响.3个站点的PM10月均质量浓度变化主要表现为夏、秋季低,冬、春季高.珠海市大气PM10的日变化形式以白天高、夜晚低为主.      

河西走廊东部沙尘日变化特征及其与气象因子的关系

沙尘天气是河西走廊东部多发的灾害天气之一.为提高河西走廊东部沙尘天气的预测、预报、预警水平,更好地预防沙尘灾害和沙尘天气对空气质量的污染.利用河西走廊东部5个气象站1960-2016年逐日沙尘（包括浮尘、扬沙及沙尘暴）资料和四季平均气温、最高气温、最低气温、平均风速、大风日、蒸发量、降水量、相对湿度等资料,运用统计学方法分析了河西走廊东部各强度沙尘日的时空分布特征以及沙尘日与气象因子的相关性.结果表明:受海拔、地形地貌以及天气系统等影响,各强度沙尘日（除浮尘外）由东北向西南呈递减趋势.年代、年各强度沙尘日呈显著减少趋势,沙尘暴、扬沙、浮尘递减率分别为-2.436、-5.277、-5.719 d/（10 a）,气候趋势系数均通过了α=0.01的显著性水平检验.年沙尘日的时间序列均存在着6~8 a的准周期变化.各强度沙尘日均为春季最多,秋季最少,且各季节沙尘日均呈显著减少趋势,递减率为春季>夏季>冬季>秋季,气候趋势系数均通过了α=0.01的显著性水平检验.各强度沙尘日月变化比较一致,高峰值出现在4月,低谷值出现在9月.气象因子对沙尘天气有一定的影响,同一季节气象因子对各强度沙尘日的影响相对一致,但不同的季节气象因子对各强度沙尘日的影响不一致.热力因子和动力因子是影响沙尘天气的主导因子,水分因子的影响较弱.研究显示,气候变暖、冷空气活动频次和强度减弱是沙尘日减少的主要原因之一,大气环流的季节性转变是沙尘天气季节性变化的主要原因.      

和田降尘与浮尘、扬沙、沙尘暴关系的研究

通过野外调查、定位试验和室内分析,探索了新疆和田扬沙、沙尘暴、大风和浮尘产生的原因及发生规律与土壤降尘量的关系及其时空变化特点。结果表明,和田地区的降尘受浮尘、扬沙、沙尘暴日数和强度的影响,对土壤有重要作用。      

基于人工神经网络的分流制系统雨水泵站雨天排放污染成因研究

分流制系统雨水泵站排放造成雨天河道水质恶化,阐明其排放污染成因是削减雨天污染和改善河道水质的基础。针对上海市中心城区两个分流制系统,分别采用反向传播神经网络和径向基神经网络建立降雨、管网运行等11个参数和雨水泵站雨天排放水质的非线性响应关系,探究雨天排放污染的主要影响因素。结果表明:与反向传播神经网络相比,径向基神经网络具有较高模拟效果,COD、NH3-N和SS的平均绝对误差、均方根误差、平均百分比误差分别下降了15.6%~31.9%、12.3%~18.3%和12.6%~53.9%,决定系数提高了3.1%~5.4%。基于径向基神经网络对输入参数进行重要性分析,确定了5个优先参数,分别为距离上次开泵时间、开泵水位、峰值降雨量、前期不降雨天数、停泵水位。应开展雨污混接调查和实施雨污分流改造,从根本上减少旱天污水在管道沉积造成的雨天污染\"零存整取\"和污染效应放大。此外,通过优化雨水泵停泵水位,也可以削减雨天排放浓度。     

2000年北京沙尘暴源地解析

2000年我国北方春季干旱少雨,气温回升快,低涡频繁侵入,4月3～9日连续3次冷空气活动,造成了北京地区严重的沙尘暴天气。笔者利用卫星云图和中尺度数值模式MM5,分析了该次沙尘暴源地及沙尘输送机制。结果证明,北京沙尘暴初始源地为蒙古高原及冷涡移动路径上的沙漠戈壁地区;北京周边地区裸露地的沙尘在气旋尾部上升气流的扰动下,亦形成了边界层的近距离输送。      

台风过程中红树林海岸防护功能研究:以广东阳江海陵岛为例

红树林生态系统位于陆海生态廊道的关键节点,对于维系海洋水文-生物连通具有重要作用。受数据可利用性与观测手段限制,台风过程中红树林调节水动力、实现海岸防护的能力仍不明确,这制约了海岸防护功能提升的工程实践。以广东阳江海陵岛红树林为例,基于Delft3D FM-Delft3D耦合模型以及现场实测资料,模拟分析了极端条件(2024年超强台风“摩羯”)下,红树林对风暴潮水位和波高的衰减作用。结果表明,利用该模型较好地再现了沿外海-光滩-红树林这一环境梯度的风暴增水和波浪传播过程,红树林的波高衰减率为(0.29~0.64)%/m,水位衰减率为1.46~18.69 cm/km,高于光滩和无植被情景。植被对波高衰减贡献达43%~69%,远高于对水位的衰减贡献(0.2%~32%)。研究揭示了红树林在台风过程中对水位和波高衰减能力的变化特征,为基于自然的海岸防护体系建设提供了参考。