2008奥运和后奥运时段北京大气颗粒物质量浓度和数浓度比对研究

为探索奥运和后奥运时段北京地区大气颗粒物质量浓度和数浓度变化规律及其主要影响因素,于2008-08-08～2008-10-07期间,在中国科学院大气物理研究所325 m气象观测塔附近的办公楼楼顶使用微量振荡天平（TEOM）和空气动力学粒谱仪（APS）在线实时测量颗粒物质量浓度和数浓度,同时结合地面气象资料和HYSPLIT轨迹模式对颗粒物的来源和传输过程进行了探讨. 结果表明,奥运期间北京大气颗粒物粗细粒子质量浓度（PM_2.5～10和PM_2.5）平均值分别为（23.1±1.6） μg·m^-3和（55.5±7.3）μg·m^-3,比非奥运时期分别降低18.2%和16.0%,比非源控制时期分别降低22.3%和18.0%;而奥运期间粗细粒子数浓度（PN_2.5～10和PN_0.5～2.5）平均值分别为（15±1）个·cm^-3和（3138±567）个·cm^-3,比非奥运时期分别降低23.4%和27.5%,比非源控制时期分别降低29.5%和34.3%. 观测期间风速、相对湿度和前1 d的降水与颗粒物质量浓度和数浓度存在显著线性关系,逐步回归分析结果显示,风速和相对湿度可以解释细粒子质量浓度和数浓度变化的42%和53%,而风速和前1 d的降雨则可以解释粗粒子质量浓度和数浓度变化的21%和39%;观测期间北京大气颗粒物主要受保定、石家庄等偏南地区输送的影响,偏南弱气流使北京大气细粒子质量浓度和数浓度迅速增加,而偏北强气流使区域大气粗细粒子得到彻底清除,体现了北京地区大气粗粒子受局地排放控制而细粒子受区域污染输送的特征. 对比观测期间颗粒物累积清除的2次典型过程发现,气象因素影响颗粒物浓度值波动,而局地源排放减少和区域输送减弱则使颗粒物粗细粒子浓度显著降低,北京及周边省（市、区）协同减排是保障奥运期间优质空气质量的主要原因.     

区域生态安全的组合权重评价模型

为了更准确合理地确定区域生态安全评价的指标权重,利用层次分析法求得主观权重,利用变异系数法求得客观权重,再用最小相对信息熵原理将它们合并为组合权重.结合“驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)”模型框架,建立了指标体系和评价模型,分别计算3种权重下的生态安全指数.结果表明,使用组合权重的计算结果最符合实际状况.2010年兰州新区的生态安全综合指数为0.615 9,2015年为0.519 4,2020年为0.484 1,分别处于较安全、临界安全和临界安全状态.这表明当地生态安全状况有恶化趋势,新区应大力发展循环经济,推进清洁生产,加大环境污染防治力度,从而保障生态安全,促进经济社会可持续发展.     

雷电灾害风险评估系统模型与应用

根据IEC62305—2010的雷电灾害风险评估原理和方法,结合灾害学、模糊数学等理论,构建了单体风险评估和区域风险评估模型,分析了软件实现平台的设计和实现并介绍了相关平台模块主要功能。在应用中着重介绍了区域风险评估模型利用的相关技术和理论算法,并举例对某区域相关风险因子选取、评估过程、评估结论予以展现,结果表明区域雷电灾害风险不仅取决于自然闪电,还与孕灾环境、承灾体脆弱性和抗灾恢复能力相关。最后利用COM组件技术实现评估报告的自动化生成。     

Development and Evaluation of Bankfull Hydraulic Geometry Relationships for the Physiographic Regions of the United States

Bankfull hydraulic geometry relationships are used to estimate channel dimensions for streamflow simulation models, which require channel geometry data as input parameters. Often, one nationwide curve is used across the entire United States (U.S.) (e.g., in Soil and Water Assessment Tool), even though studies have shown that the use of regional curves can improve the reliability of predictions considerably. In this study, regional regression equations predicting bankfull width, depth, and cross‐sectional area as a function of drainage area are developed for the Physiographic Divisions and Provinces of the U.S. and compared to a nationwide equation. Results show that the regional curves at division level are more reliable than the nationwide curve. Reliability of the curves depends largely on the number of observations per region and how well the sample represents the population. Regional regression equations at province level yield even better results than the division‐level models, but because of small sample sizes, the development of meaningful regression models is not possible in some provinces. Results also show that drainage area is a less reliable predictor of bankfull channel dimensions than bankfull discharge. It is likely that the regional curves can be improved using multiple regression models to incorporate additional explanatory variables.     

污染源减排时刻和减排比例对北京市PM_(2.5)浓度的影响

利用Model-3/CMAQ及京津冀地区高分辨率排放源清单,选取文献[19]中污染峰值当天启动50%污染源削减方案的同时,进一步设置了3种污染源控制方案(峰值当天启动75%源削减;峰值日前1d、2d开始启动25%源削减),比较了峰值日前启动适量减排与峰值日当天启动大幅度减排的效果差异.结果表明:污染峰值当天启动50%、75%减排时,北京市PM2.5浓度下降率分布不均匀,高值区集中于PM2.5浓度高值区,减排后PM2.5浓度分布较减排前均匀.提前1~2d启动25%源削减时,峰值日北京市PM2.5浓度整体下降.城、郊PM2.5下降率均表现为当天减排50%小于提前1d开始减排25%;当天启动减排提高到75%时,城区PM2.5下降率大于提前2d启动25%减排,郊区表现为峰值前2d启动25%削减优于当天减排75%.将峰值前1d、2d启动25%减排分别与当天启动50%、75%减排时北京市峰值日PM2.5浓度下降率相减,北京市绝大部分区域下降率差值为正;峰值前1d、2d启动25%减排分别比峰值日启动50%、75%减排时北京市平均PM2.5多下降4.7μg/m3(6%)、2.9μg/m3(4%).综上所述,在污染峰值来临之前采取适量减排较污染当天才启动大幅度减排更有利于北京市整体空气质量达标.     

区域轨道交通系统节点重要度及故障恢复研究

为提高区域轨道交通系统(RRTS)正常运营下的可靠性和故障情况下的弹性,分析区域轨道交通网络(RRTN)的拓扑特性,构建拓扑结构弹性评价模型,实现突发条件下系统弹性的定量评价;提出一种基于系统弹性的结构评价方法,根据节点重要度评价,识别出系统关键节点;应用弹性损失三角形,进行多种故障情况下系统最优恢复策略研究。结果表明:RRTN在Space L模型下具有无标度网络特性;系统弹性分析结合科普兰评分法,可以提高RRTS节点重要度评价的准确性;最优故障恢复策略从全局角度寻求不同恢复策略下系统弹性的最大值,优化了RRTS结构弹性和系统恢复能力。     

全球及区域碳模拟与源汇同化反演研究进展

近年来,全球和区域碳模拟与同化反演系统(简称“碳同化系统”)快速发展,并被广泛应用于不同时空尺度的碳通量和碳汇估算、碳排放量校核研究中,为支撑全球碳盘点提供了关键技术手段。文章回顾了国内外主要碳同化系统的发展历程和应用案例,总结了当前常见的全球和区域碳同化系统的结构和特点,包括使用的大气传输模式、同化方法、空间分辨率等内容;探讨了当前常见模型系统应用中的关键问题、不足与发展方向,以期为碳同化系统应用于我国环境管理和气候变化工作提供参考。     

我国水资源管理的经济政策耦合效果仿真研究

水资源管理的经济政策效果模拟是从政策理论到政策实践的关键步骤，让决策者感知政策效果的方向和影响程度，才能更好地促进政策实践转化。本研究引入系统动力学方法，构建水资源经济政策耦合机制下水资源系统动力学（SD）模型，将我国划分为三种类型区域（干旱地区、丰水地区和过渡地区），进行三类四种水资源管理经济政策（水资源有偿使用，水价政策和水权政策；水污染收费，排污收费政策；水生态保护，水生态保护补偿政策）的耦合仿真实证研究。以我国水资源管理政策设计为目标，进行不同水管理政策耦合的生态经济效果仿真和效果定量评价，结果发现：干旱地区有偿使用的经济政策是目前经济水平下效果最好的；过渡地区有偿使用结合污水排放收费政策效果是最好的；而丰水地区必须同时实施水资源有偿使用和水污染收费两类经济政策。     

京津唐地区地震灾害区域宏观脆弱性变化研究

研究灾害脆弱性的变化有助于深入理解灾害及灾害风险的形成机制。在重新审视承灾体系统灾害脆弱性的分析层次和描述角度之后,深化了对地震灾害区域宏观脆弱性的影响因素和描述指标的再认识,完善了以主成分分析为核心技术的分析该类脆弱性时空变化的数理方法。以此为基础,以1985、1995、2000和2004年为代表时期,对京津唐地区20多年来的地震灾害区域宏观脆弱性的变化做了进一步的分析和总结。主要结论是:研究区地震灾害区域宏观脆弱性20多年来的时空变化可分解为少数几种脆弱性模式的变化;1985年以来,该类脆弱性的空间分异格局整体稳定;但是,各地自身脆弱与否的程度20多年来的变化却很显著——各大中城市市区的脆弱程度显著增强,其他地区整体减弱,且变化幅度前者显著大于后者;研究区地震灾害区域宏观脆弱性的时空变化主要受该地区的人口和经济特别是工商业经济的增长、城市化发展和产业结构的调整等3方面因素所驱动。     

我国区域发展中的生态环境特征分析

长期以来,区域发展更加关注经济发展效率和生活质量的提高。随着影响区域发展的传统要素作用的下降,以区域生态环境问题为代表的新的影响要素正在扩大影响。区域生态环境问题的区域特征主要表现为特征的区域差异性、要素的区域流动性和区域的空间类型。因此,针对不同的区域应实行不同的区域政策,建立区际之间的生态环境治理与保护合作机制,避免污染要素和污染产业的区际转移。