Evaluation of the Global Precipitation Measurement (GPM) Satellite Rainfall Products over the Lower Colorado River Basin,Texas

Quality of precipitation products from the Integrated Multi‐satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement mission (IMERG) was evaluated over the Lower Colorado River Basin of Texas. Observations of several rainfall events of a wide range of magnitudes during May 2015 by a very dense network of 241 rain gauges over the basin were used as a reference. The impact of temporal and spatial downscaling of different satellite products (near/post‐real‐time) on their accuracy was studied. Generally, all IMERG products perform better when the temporal and spatial resolutions are downscaled. The Final product shows relatively better performance compared to the near‐real‐time products in terms of basic performance measures; however, regarding rainfall detection, all products show nearly similar performance. When considering rainfall detection, IMERG adequately captures the precipitation events; however, in terms of spatial patterns and accuracy, more improvements are needed. IMERG products analysis results may help developers gain insight into the regional performance of the product, improve the product algorithms, and provide information to end users on the products’ suitability for potential hydrometeorological applications. Overall, the IMERG products, even the uncalibrated product at its finest resolution, showed reasonable performance indicating their great potential for applications such as water resources management, prevention of natural disasters, and flood forecasting.     

福建省干旱的时空分布及其对农业生产的影响

通过对福建省66个县近44年的干旱资料分析,阐述了该省春旱、夏旱和秋冬旱的时空分布特点及其对农业生产的影响。结果表明,福建干旱以夏旱为主,秋冬旱次之;各类干旱以小旱为主,中旱次之,大、特旱则仅占四分之一。春旱在中南部沿海地区高发;夏季小、中旱以中南部沿海地区多发,大、特旱以厦门、莆田、福州地区多发;秋冬旱是南部多于北部地区。对农业生产影响较大的是春旱和夏旱,尤以夏季的大、特旱威胁最大。     

潭江流域水质时空分布特征及其与土地利用的相关性分析

以潭江流域为研究区域,利用2016年5月TM遥感影像底图,结合Google高清影像和实地调查修正获取流域土地利用图。运用ArcGIS分析工具,将流域分为26个子流域,研究各子流域的土地利用结构。根据2015~2016年不同水期的水质监测,分析TP、TN、NH_4~+-N、高锰酸盐、COD的时空分布特征;利用spearman相关与逐步多元回归分析其与土地利用结构的相关性。结果表明,各项水质指标基本表现为丰水期优于平水期,枯水期最次。在空间上,上游水质优于中游水质,下游水质最次。流域土地利用结构与水质之间的关系表现为:林地、草地能够缓解水质恶化,相当于"汇",耕地、建设用地、水体会导致水质恶化,相当于"源"。建设用地是对水质恶化影响最大的因素,其次是耕地。部分流域污水处理率有限及污水处理的水质标准与地表水水质标准的差距较大,可能是水质难以好转的主要原因。林地能够显著改善水质,应该加强管理和保护。     

兰州市高分辨率人为源排放清单建立及在WRF-Chem中应用评估

城市尺度高分辨率人为源大气污染物排放清单是城市空气质量预报预警、污染成因分析和减排措施制定的重要基础数据,目前我国西部地区城市尺度的人为源排放清单研究仍然相对薄弱,能对接于空气质量模式的排放清单更为缺乏.本文整合已发表的清单文献,建立了可对接于空气质量模式的2016年兰州市城市尺度的人为源清单模型（HEI-LZ16）,将之应用于WRF-Chem模式,评估HEI-LZ16的准确性和适用性.结果表明：兰州市2016年人为源排放的SO₂、NO_x、CO、NH₃、VOCs、PM₁₀、PM_2.5、BC和OC总量分别为25642、53998、319003、10475、35289、49250、19822、2476和1482 t·a^-1.在模拟时间内,HEI-LZ16相比于MEIC,O₃和PM_2.5的NME值分别减小了140.2%和28.8%,HEI-LZ16更加准确适用.分析了HEI-LZ16情景下模拟的PM_2.5和O₃时空分布,兰州市臭氧MDA8呈现冬春季城区低而郊区高,夏秋季河谷城区西部及其下风向地区高的分布特征,夏秋季高浓度区的分布受偏东风和光化学反应的共同影响,冬季城区O₃浓度受NO_x排放的抑制作用浓度反而降低.PM_2.5浓度的高值区主要集中在黄河河谷盆地,本研究表明沿白银—兰州黄河河谷盆地走向的西侧存在一个污染物传输通道,其对兰州市环境空气质量具有较大的影响.     

Spatiotemporal multimedia emission inventory for polycyclic aromatic hydrocarbons near petroleum production plants in China based on a 10′ × 10′ grid

A spatiotemporal model was developed to investigate emissions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Daqing, a Chinese city with large petroleum industry plants. The model was based on land-use types determined on a 10′?×?10′ grid. A geographic information system and regression analyses were used to characterise spatial and temporal variations in PAH emissions into multiple environmental media. The simulated results were validated using previously published experimental data, and the model was found to function well. PAH emissions to the atmosphere, soil, and surface water between 1998 and 2013 were estimated. The results indicated that PAH emissions to the atmosphere increased but PAH emissions to the soil and surface water decreased over the study period. PAH emissions to the atmosphere were markedly higher in winter than in summer. PAH emissions were concentrated in urban areas and areas near petroleum production plants, indicating that PAH emissions were closely related to industrial activities. The results will support research into the migration and transformation of PAHs and human health and ecological risk assessments. The results may also be useful for developing policies for controlling PAH pollution and managing risks associated with PAHs.     

2015-2019年成渝城市群臭氧浓度时空变化特征及人口暴露风险评价

近年来O₃污染给人类健康带来了很大威胁.本文利用2015—2019年中国环境监测总站的O₃地表监测数据,通过Global Moran''s I和Getis-Ord G^*指数等方法,分析了成渝城市群O₃浓度的时空变化特征,并利用空间插值和LandScan人口格网分布数据,基于人口暴露风险模型对该地区的O₃人口暴露风险进行了评价.结果表明：①2015—2019年成渝城市群O₃浓度总超标比例为6.9%,年际变化呈先上升后下降趋势,逐月变化呈"双峰型",5月和8月达到峰值,12月最低,季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,日变化呈"单峰型",8：30左右开始升高,16：00左右达到峰值;②2015—2019年成渝城市群O₃浓度呈现出由成都及周边城市为污染中心向以成都市和重庆市为首尾的"带状"污染空间格局发展的趋势,且空间自相关性较强,逐步形成以成都市和重庆市为双中心的高浓度集聚特征;③2015—2019年成渝城市群平均O₃人口暴露风险指数处于较低风险,但空间分布差异较大,人口暴露高风险地区主要集中于成都市、内江市、自贡市、德阳市、泸州市北部及重庆市主城区,低风险地区主要集中于东西片区、绵阳市北部及成渝城市群边界,中部高风险区域有向西南方向转移的趋势,重庆市南部有高风险向极高风险转化的趋势,同时,成都市和重庆市存在显著的高风险指数集聚特征.     

城市不同绿地生境小气候的时空变异规律分析

根据城市景观异质性、植被类型及遮荫水平等生态学特征在南宁市4种功能区的不同绿地,于2002年7~9月期间,用定点平行观测法进行了小气候生态因子的测定与数理统计分析。结果表明在绿地生长热季期间,南宁城市绿地的温度、湿度和光照强度等气象因子在晴稳天气下具有明显的微时空分布差异性和稳定的降温、增湿、遮阳效应,而雨天时具有一定的保温防湿效应,如在文教区绿地,林荫的温度和光照强度<林隙≤林缘≤近旁裸地或草地,湿度则与此趋势大体相反,而风速风向微空间差异性不明显。用经验的体感舒适度指数计算表明文教区与花园住宅区绿地为舒适,商业街区绿地虽也是舒适,但常略感炎热,交通干道绿地则为炎热不舒适。因此,研究还揭示了城市绿地具有明显改善城市小气候的生态效应。     

1951-2006年西北太平洋热带气旋活动时空特征

西北太平洋是全球热带气旋(TC)发生次数最多、强度最大的区域之一,其TC研究受到该区域学者的广泛关注。基于日本气象厅(JMA)东京台风中心西北太平洋TC最佳路径数据资料,分析了该区域1951-2006年的TC频数和强度时空分布特征。首先,统计和分析了56年间(1951-2006年)TC的年际和年内变化,并通过建立1°×1°网格计算了落在每个网格内的TC次数,分析了多年TC的空间分布格局;其次,根据国际气象组织按照风速划分TC等级的标准,统计和分析了56年间不同强度TC的年际和年内特征,通过风速强度指数计算,获取了1°×1°网格单元区域内遭受TC影响的强度等级。结果显示,区域频数和强度时空分布规律较好地反映了该区域的TC影响特征,进而为区域台风灾害预报以及台风灾害风险评估提供了支持。     

近50年江苏省夏季高温热浪的时空分布特征分析

根据江苏省1955-2007年7-9月逐日最高气温资料,分别以日最高气温≥35℃的高温天数、持续3d、5d的高温过程、平均最高气温为指标,建立了各站点的高温日数、高温强度的时间序列。分析发现,该省20世纪90年代中后期以来处于一个偏热期,苏州等城市近几年高温次数明显增加,而西南区域南京等城市夏季的最高气温则有下降趋势;同时,运用小波分析方法对该省高温时空分布的周期性进行了分析,结果表明,江苏省年平均最高温度变化中5～6a的周期振荡在各地区中反映得比较明显。     

中国火灾的时空演变特征——基于GIS的统计分析

研究对象为2000-2009年中国341个地级以上城市(不含台湾及港澳地区)的火灾统计数据。首先应用主成分分析法,计算火灾综合损失(fire composite losts,FCL);再对FCL进行分级,将所有研究单元按FCL从小到大分为5个级别,较高FCL单元主要分布于黑河—腾冲线以东地区。对每个研究单元分别进行时间序列分析,观察其FCL变化趋势,将各区域分为平稳区、改善区、恶化区和波动区,其分别占比41%,40%,8%和11%,表明绝大多数城市FCL呈平稳或下降趋势。恶化区明显地沿黑河—腾冲线、淮河—大别山—雪峰山沿线和东南沿海分布,这可能与气候变化或社会经济发展有关。