当期目录

    

2017年 第53卷 第4期 刊出日期：2017-07-20

上一期   下一期

我国东中部地区小时降雨集聚时空特征

徐志搏, 王钧, 曾辉

2017, 53(4):  597-606.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.125

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (53759KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于 1980—2012 年 1457 个站点小时降雨数据, 研究我国中东部地区 5—9 月降雨集聚指数(PCI)的时空分布特征, 探索 PCI 与不同降雨强度和不同持续时间小时降雨变量之间的关系, 揭示影响PCI变化的降雨特征变量。研究结果表明: 我国中东部地区 PCI 在 0.56~0.78 之间, 并具有明显的区域差异。东南沿海 PCI高于西北内陆, 在东北、华北及四川盆地形成 3 个高值中心, 并在海拔差异较大的地区发生突变。线性趋势分析表明, 我国中东部地区近 33 年 PCI 呈上升趋势。PCI 与极端降雨之间呈显著正相关, 且随着降雨量的减少, 相关性显著增强。

动力降尺度方法在辐射雾大涡模拟中的应用

林继配, 张庆红

2017, 53(4):  607-616.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.011

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (31806KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对大涡模拟(LES)计算精确但耗费大量计算机资源的特点, 采用动力降尺度的方法, 把传统的边界层(PBL)方案与LES模拟相结合, 利用WRFV3.7模式四重到五重嵌套网格, 以华北地区一次辐射雾为例进行模拟, 试图保留LES计算精确的特点, 并减少计算机时。结果表明, 动力降尺度方法能够准确地预报雾的发生, 与同样水平分辨率的LES模拟相比, 四层嵌套网格节省47.02%计算机时, 五层嵌套网格节省67.67%计算机时, 可以为未来高分辨率业务预报系统的LES模拟实现提供一种可能性。

巴基斯坦瓜达尔港风能资源的历史变化趋势及预测

郑崇伟, 高悦, 陈璇

2017, 53(4):  617-626.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.012

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (52842KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用欧洲中期天气预报中心的ERA-Interim海表10 m风场资料, 计算巴基斯坦瓜达尔港的风能资源近36年(1979—2014年)期间的历史变化趋势, 并利用线性回归和BP神经网络两种方法, 对该港的风能资源进行长期年度预测, 得到以下结果。1) 瓜达尔港夏季的风能资源比冬季丰富, 且夏季的稳定性明显好于冬季。2) 近36年期间, 风能密度、有效风速频率和100 W/m²以上能级频率分别以-0.78 W/(m²·a), -0.21%/a和-0.22%/a的速度逐年显著递减, 且该趋势主要体现在夏季, 冬季无显著变化趋势; 风能资源的稳定性(变异系数、月变化指数和季节变化指数)无显著变化趋势。3) 从预测值来看, 瓜达尔港的风能资源在2015年与多年平均状态持平, 2016年则趋于更丰富; 2015—2016年, 风能资源的稳定性比多年平均状态略差。研究结果可以为“21世纪海上丝绸之路”建设以及中国海域的岛礁和港口建设提供依据和参考。

城市化对昆明一次强降水过程影响的数值模拟研究

郑亦佳, 刘树华, 何萍, 缪育聪, 王姝

2017, 53(4):  627-638.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.128

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (74427KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了探究昆明地区城市化对降水的影响, 利用中尺度气象模式 WRF (the weather research and forecas-ting model)耦合单层城市冠层模块, 对2012年5月24日夜间发生在昆明城区西部的一次强降水过程进行数值模拟研究。通过与卫星观测得到的降水空间分布进行对比, 发现WRF模式能较好地再现此次降水过程。城市的存在会较显著地改变城市地区的潜热和低层垂直运动, 使得位于城区的降水中心降水强度略有减小, 而城区下风向的降水有所增加, 降水增加的区域与 750 hPa 高度上的水汽通量辐合加强的区域相对应。城区降水中心降水量减少可能是由于城市下垫面抑制了低层大气的水汽供给。城区下风向降水增加的可能原因是该区域相对较强的垂直运动使得更多的水汽被输送到高层大气中, 有利于降水的增强。在目前的城市化水平上, 若昆明地区的城市进一步扩张, 城区下风向地区的垂直对流运动和大气不稳定度均会增强, 但城市下垫面对低层水汽供给的抑制作用也会增强, 这两种作用的同时存在会使得城市下风向地区降水的变化存在不确定性。

滇中地区夏季城市热岛效应的数值模拟研究

郑亦佳, 刘树华, 何萍, 缪育聪, 王姝

2017, 53(4):  639-651.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.127

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4822KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了探究滇中地区不同城市化程度和湖泊下垫面对城市热岛效应的影响, 利用中尺度气象模式 WRF (the weather research and forecasting model)对昆明等城市的夏季城市热岛效应进行模拟研究。结果显示, 夏季夜间, 昆明等城市的热岛现象具有明显的下游效应, 城市的扩张使得城市热岛下游效应的影响范围扩大, 但热岛的强度不会明显地增强。城市的存在会增加地表的粗糙度, 使得夜间的近地面风速减小。在白天, 湖泊和城市下垫面主要通过改变局地的热力差异影响近地面的风速, 城市的存在会加强湖泊与陆地间的热力差异, 促进湖陆风环流, 进而加大近地面的风速。城市的存在还会减少下垫面对低层水汽的供应, 但城市面积的增加对低层水汽的影响相对较小。清晨, 城市地区表现为湿岛(湿度较周边地区略大), 这与城市地区的近地面辐合流场有关; 而在其他时段, 城市地区多为干岛(湿度比周边地区低), 且干岛现象也存在下游效应。

山东省微山稀土矿正长岩类锆石U-Pb年代学及地球化学特征研究

梁雨薇, 赖勇, 胡弘, 张丰

2017, 53(4):  652-666.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.010

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (95613KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了加深对微山稀土矿碱性杂岩体岩浆活动期次及与成矿关系的理解, 对微山稀土矿床碱性杂岩体进行岩相学、地球化学分析和锆石U-Pb年代学测定。结果表明, 微山稀土矿碱性杂岩体正长岩类地球化学特征相似, 具有同源性, 为偏铝质碱性岩。稀土总量高, 轻重稀土元素分馏明显, 呈轻稀土高度富集模式。微量元素组成具有幔源岩浆岩的特征, 富集Rb, Ba, Sr等大离子亲石元素, 亏损Nb, Ta, Zr等高场强元素, Eu异常不显著。利用LA-ICP-MS U-Pb年代学方法, 测得含矿石英正长岩、霓辉石英正长岩锆石U-Pb年龄分别为122.4±2.0 Ma (MSWD=5.2)和130.1±1.4 Ma (MSWD=9), 存在2536±6.1 Ma (MSWD=1.6)的继承锆石, 表明地壳物质参与成岩过程。结合鲁西燕山期构造演化过程, 认为微山正长岩类形成于华北克拉通中生代构造体制转折后的伸展背景下, 成矿作用与碱性杂岩体的演化有关。

广西大宁岩体和初洞岩体锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

郭丽爽, 吕鑫, 王政华, 毛佐国, 张继林, 刘玉琳, 陈旭

2017, 53(4):  667-682.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.009

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (84483KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年, 获得大宁岩体形成年龄为441.1±3.0 Ma, 其包体年龄为439.5±3.6 Ma, 初洞岩体形成年龄为423.5~434.2 Ma。结果表明, 大宁岩体及其包体几乎同期形成, 而初洞岩体是后期的侵入体。Lu-Hf同位素研究结果表明, 大宁岩体及其暗色包体与初洞岩体具有相似的Hf同位素组成, 在ε_Hf(t)-年龄图上落在1440~1960 Ma的老地壳区间, 表明三者的岩浆源区均是早元古代到中元古代地壳, 暗色包体是岩浆早期分离结晶的产物, 而初洞岩体是岩浆结晶分异晚期的产物。

承压含水层应力场与井水位变化的数值模拟

谢雨晴, 赵永红

2017, 53(4):  683-691.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.013

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (24420KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

将含水层看成孔隙弹性介质, 建立二维承压含水层理想模型, 计算周围应力场变化引起的井水位变化的分布和量级, 讨论井水位突变的消散规律。根据消散过程, 用反褶积的方法, 从井水位数据计算周围应力应变场的变化, 并用数值方法和会理川06井的固体潮数据验证这种方法的可行性。应用数值模拟结果探讨同震井水位阶变的机制, 认为简单的孔隙弹性模型不能解释同震井水位变化特征。

土地利用/覆被的剧烈变化对深圳市气温的影响

连婧慧, 王钧, 曾辉

2017, 53(4):  692-700.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.068

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (43237KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于 Landsat 遥感影像解译得到 1986 年和 2011 年深圳市土地利用/覆被数据, 采用中尺度气候模式WRF/UCM, 在较高分辨率的地形资料和城市冠层参数支持下, 将两个时期的土地利用/覆被作为模式强迫参量, 分别进行两组数值模拟试验。将模拟结果与自动气象站点观测数据进行对比和验证, 发现 WRF 模式能够较准确地反映深圳市月平均气温西高东低的空间分布特征。1986—2011 年, 深圳市在快速城市化进程中发生大规模的土地利用/覆被变化, 引起近地表气温整体上呈现增高趋势。其中, 7 月增温幅度(0.91℃)普遍大于 1 月(0.42℃), 各种自然植被覆盖型用地转变成城镇建设用地的升温幅度大多为 0.70~1.57℃。主要原因是城镇建设用地扩张导致地表反照率减小, 净辐射和感热通量增加, 潜热交换变弱。

城镇化过程中陂塘景观系统的特征演变与成因分析

王志芳, 朱刚露

2017, 53(4):  701-709.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.060

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (82593KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以重庆两江新区为研究区域, 以2000年和2012年的遥感影像为主要数据源, 运用地理信息系统和景观生态指标等研究方法, 通过陂塘的数量、面积、密度、破碎度、分离度和连接度等指标来研究陂塘景观的数量特征和空间分布特征的变化规律, 以及城镇化建设与陂塘景观变化之间的关系。通过水田、旱地、疏林草地、林地、水域和建设用地等指标来研究陂塘周边用地基质的变化规律。结果表明: 1) 在12年间陂塘显著削减, 数量由1906个削减为270个, 水面面积由175.9 hm²降至59.2 hm², 数量减少85.8%, 面积减少66.3%; 2) 快速扩张的城镇化建设是导致陂塘景观荒废和消失的主要原因, 其中影响最大的是道路广场用地和旱地(待建设用地); 3) 空间分布上远离建成区的陂塘斑块存活率较高, 且保留的陂塘水面面积主要为0.1~1 hm²; 4) 大部分保留的陂塘景观利用价值低, 居住用地中保留的陂塘是最完整的, 也是最具有后续生态利用价值的。研究结果可以为现代海绵城市规划建设提供依据。

中国淘汰短链氯化石蜡的社会经济影响评价

余梦琪, 王梓元, 王滢, 徐淳, 张剑波

2017, 53(4):  710-714.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.063

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3444KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用成本效益分析法, 设置5年和10年淘汰情景, 对中国淘汰短链氯化石蜡(SCCPs)的成本和效益进行分析。淘汰SCCPs的成本为181.1~308.8亿元, 主要来自下游行业替代损失, 5年淘汰情景的成本低于10年淘汰情景; 中国淘汰SCCPs的收益为1462.6亿元, 建议采用5年淘汰情景淘汰SCCPs。

野生动物旅游场所涉入实证分析: 以澳大利亚班布里海豚探索中心为例

丛丽, 吴必虎, 张玉钧, David Newsome

2017, 53(4):  715-721.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.064

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (732KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

对前往澳大利亚班布里海豚探索中心的访客进行调研, 运用K-means聚类分析、方差分析等定量方法,分析游客对野生动物旅游中场所涉入程度及差异性。得到以下主要结论: 受访者依据涉入程度不同分为浅度场所涉入、深度场所涉入和中等场所涉入, 样本总体的场所涉入程度归属深度场所涉入; 不同游客特征对野生动物旅游风险的感知具有差异性, 年龄和学历对场所涉入存在显著性差异(p≤0.05), 性别、收入和家庭状况在场所涉入上均无显著性差异; 旅游行为中停留时间、场所消费、信息来源和满意度对场所涉入具有显著性差异(p≤0.05)。研究结果对野生动物保护、目的地管理和市场营销有一定的借鉴和启示意义。

居民出行链、出行方式与出发时间联合选择的交叉巢式Logit模型

杨励雅, 李娟

2017, 53(4):  722-730.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.066

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (10110KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为刻画出行链、出行方式与出发时间的联合选择行为, 选取出行耗时、出行费用及个人与家庭属性等作为效用变量, 以出行链选择子集合、出行方式选择子集合和出发时间选择子集合的组合作为模型的选择项, 构建基于广义极值(GEV)理论的交叉巢式Logit模型, 为方便对比, 同时构建3种结构的传统NL模型。利用2010年北京市居民工作出行的小样本调查数据, 对模型参数进行估计和检验, 并进行弹性分析, 分析效用变量的改变对备选方案选择概率的影响。参数估计结果表明, 交叉巢式Logit模型具有比NL模型更优的统计学特征, 并发现当效用变量改变时, 选择者最先变更其出发时间, 然后是出行方式, 最后才考虑改变其出行链结构。直接和交叉弹性分析表明, 与简单链的小汽车出行者相比, 复杂链的小汽车出行者对出行时间与出行费用的敏感性较低。研究结果可以为制定和评价交通需求管理政策提供依据。

基于PSR模型和投影寻踪法的荆州市景观生态风险评价

陈晶晶, 李天宏

2017, 53(4):  731-740.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.065

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (18367KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在PSR (pressure-state-response)模型的基础上, 结合投影寻踪法, 建立荆州市景观生态风险评价模型, 分析荆州市景观生态风险变化。结果表明: 1995—2013年间研究区景观生态风险等级由1995年的“低”增大至2013年的“较高”; 压力指数随着社会经济发展有所增加, 状态指数持续减小, 响应指数随着经济和政策的影响逐渐增大。景观生态风险评价结果也表明, 随着社会经济压力不断增大, 景观生态系统质量日益下降, 但生态环境保护措施的加强能够显著缓解风险增大的趋势。

基于Logistic模型的土地利用格局影响因素分析—— 以重庆市义和镇为例

李晓, 冯长春, 李天娇, 张文晖

2017, 53(4):  741-748.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.069

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (26839KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以重庆市涪陵区义和镇为研究对象, 从自然因素、经济因素和社会因素3个方面, 构建该地区土地利用格局的影响因子体系, 运用Logistic回归模型对耕地、园地、林地、交通运输用地、水域及水利设施用地、城镇村及工矿用地等6类用地的利用格局进行拟合分析。研究发现, 自然条件是影响义和镇土地利用格局的根本性制约因素, 但经济因素和社会因素对土地利用格局的影响作用也逐渐显著; 土地利用格局与到居民点的距离、到河流的距离、到道路的距离的回归结果多为负方向, 说明距离这些区位要素越近, 土地利用的发生比越大, 也表明耕作半径对地形复杂地区土地利用格局的影响作用比较显著; 到李渡工业园区的距离因子对各类用地格局的影响均不显著, 说明其短时间的发展尚未对义和镇的土地利用格局产生影响。

典型阴离子对纳米二氧化钛在载铁石英砂多孔介质中迁移行为的影响

罗小廷, 吴丹, 梁嘉良, 童美萍

2017, 53(4):  749-757.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.090

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (27372KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以纳米二氧化钛为研究对象, 考察系列环境相关条件下(不同pH、离子类型与离子强度)纳米二氧化钛在载铁石英砂多孔介质中的迁移规律。结果表明, 纳米二氧化钛在NaCl, NaNO₃和Na₂SO₄ 3种溶液中的穿透曲线和滞留曲线没有显著差异, 但与其他溶液相比, 在NaH₂PO₄溶液中的穿透曲线和滞留曲线分别有明显的升高和降低; 磷酸根离子会促进纳米二氧化钛在载铁石英砂多孔介质中的迁移行为。机理探究发现, 由于PO₄^3-会被吸附至纳米二氧化钛和载铁石英砂多孔介质的表面上, 增大纳米二氧化钛和多孔介质的表面Zeta电位, 导致纳米二氧化钛与介质表面之间静电斥力的增加, 从而加大纳米二氧化钛被吸附于多孔介质表面位点的难度, 减少沉积; 同时, 纳米二氧化钛Zeta电位的增加会减少纳米二氧化钛颗粒间的碰撞团聚, 导致其水力学粒径变小, 从而促进其迁移行为。此外, PO₄^3-会与纳米二氧化钛竞争多孔介质表面的吸附位点, 导致纳米二氧化钛可沉积位点的减少, 增加迁移能力。

蓄水层设置与植物选择对绿色屋顶蒸散发的影响

彭跃暖, 秦华鹏, 王传胜, 黎雪然

2017, 53(4):  758-764.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.078

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (24087KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为定量研究蓄水层设置和植物选择对绿色屋顶蒸散发的影响, 设置两种结构(有或无蓄水层)和两种植物(佛甲草和铺地锦竹草)共4种组合的绿色屋顶实验槽, 在深圳市的气候条件下, 连续测定气象参数、绿色屋顶蒸散发量(ET)和土壤含水量。结果表明, 蓄水层的水分蒸发对其上层土壤水分有显著的补给效应, 且土壤含水量与日蒸散发量存在正相关关系, 因此蓄水层的设置可以增加绿色屋顶的蒸散发量。佛甲草因其景天酸代谢方式(CAM)的特殊性, 当太阳辐射较大时, 气孔自动关闭, 从而降低蒸散发量, 减少水分流失。与铺地景竹草相比, 种植佛甲草的实验槽一天内的小时蒸散发量波动较大, 中午前后出现低谷, 与土壤含水量的相关程度相对较低。

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分对增温和降水改变的响应

杨新宇, 林笠, 李颖, 贺金生

2017, 53(4):  765-774.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.086

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (21490KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

自2011年起, 在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验, 2013年7月采集实验区土壤样品, 监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化, 得到如下结果。1) 增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量, 增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量, 但不影响土壤温度。2) 在0~10 cm土层深度, 增温显著降低土壤微生物生物量碳; 增水降低土壤可提取有机碳含量, 增加土壤微生物生物量碳; 减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量, 降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度, 增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3) 增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4) 主成分分析结果表明, 土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变, 而不是增温。结果表明, 在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下, 土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。

基于时空权重相关性的交通流大数据预测方法

李欣, 罗庆, 孟德友

2017, 53(4):  775-782.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.040

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (29192KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

将分布式增量大数据聚合方法与交通流数据清洗规则相结合, 可以为交通流预测分析提供更准确可靠的数据源。通过交通流在路网中的相关性分析, 使用多阶路口转弯率构建空间权重矩阵, 完成对STARIMA交通流预测模型的改进。实验结果表明, 该方法可以在工作效率及准确程度上满足交通流大数据预测的需求, 为交通诱导信息发布提供依据。

基于卫星红外遥感的云顶高度反演算法综述

樊宏杰, 黄亦鹏, 李万彪

2017, 53(4):  783-792.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.126

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (565KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对近年来利用卫星可见和红外波段遥感数据反演云顶高度的算法, 对国内外研究进展和存在的问题进行综述。首先, 主要介绍以红外窗区和CO₂吸收技术为主的红外波段反演算法; 在此基础上, 进一步介绍目前相关国家和地区的业务算法, 对这些方法在实际应用中的优缺点予以评述, 提出针对中国地区云顶高度反演的解决方案。将来, 有发展前途的方法为基于红外分裂窗的查算表法, 利用静止卫星的分裂窗数据及极轨卫星云廓线雷达数据, 建立基于分裂窗亮温差和 11 μm通道亮温的云顶高度查算表, 根据分裂窗亮温差和11 μm亮温查表得到云顶高度。