云贵地区气象旱涝的气候响应特征

根据1960~2014年云贵地区49个站点的逐月降水量和气温资料,利用标准化降水指数、Mann-Kendall突变检验及小波分析等方法研究了季尺度和年尺度的气温和降水量的变化特征及旱涝演变趋势.结果表明:(1)1960~2014年云贵地区气温呈明显上升趋势,且上升速率冬季秋季春季夏季,1997年出现了气温突变现象.(2)降水量呈下降趋势,其中,秋季降水量下降最快,冬季最慢,且降水呈现14a和28a的周期变化.(3)1960~2014年云贵地区呈现偏旱的趋势,且夏秋两季干旱趋势较为明显.(4)从空间尺度分析,云贵地区整体上趋于干旱(SPI倾向率小于0),在云南与贵州交界处,偏旱现象较为严重,仅在云南省北部出现偏湿现象.因此近55a云贵地区气候呈暖干化趋势.     

1960～2012年气温突变下的两广地区干湿演变

分析了1960~2012年两广地区的气候变化及旱涝时空演变特征,进而揭示了其干湿演变特征,旨在为研究气候变化、灾害防治、农业生产及作物适应性等提供依据.基于两广地区45个气象台站1960~2012年气温及降水观察资料,采用标准化降水指数计算两广地区的季节性和年尺度旱涝指数,并应用Mann-Kendall突变检验计算气温突变年份,进而分析气温突变前后旱涝强度、频率及覆盖度等的时空变化特征.研究表明,广西壮族自治区旱涝高发于广东省,广东省极端旱涝事件高发于广西;气温突变后,两广地区由暖湿化逐渐向冷干化转变,旱涝强度和旱涝频率降低,旱涝覆盖度增加.     

基于SPEI及游程理论的云贵地区1960-2014年干旱时空变化特征

基于云贵地区49个气象站点1960-2014年的逐月气象数据,计算得到云贵地区季尺度及年尺度的标准化降水蒸散发指数序列,结合游程理论及经验正交（EOF）等方法,揭示云贵地区干旱的时空变化特征.研究结果表明：（1）云贵地区气候呈现逐渐变干的趋势,且年尺度和季尺度在21世纪初均出现由湿转干的迹象.（2）同一干旱历时条件下,不同等级干旱发生的频率不同,等级越小发生频率越高,反之亦然.同一等级的干旱发生频率随干旱历时长度的增加而减小.（3）在历时2~5个月的干旱事件中,云南省的干旱重现期均小于贵州省,即云南省发生干旱事件较贵州省频繁.27°N以北地区的干旱重现期较长,干旱事件发生频率较小.（4）对云贵地区近55 a的SPEI进行经验正交（EOF）分析知,EOF展开第1模态反映的是季风系统控制下的云贵地区旱涝一致性变化情况,21世纪后,云贵地区普遍处于干旱状态;EOF展开第2模态反映的是受乌蒙山阻隔,东西两侧干旱呈现反相位变化的空间分布特征.该研究对于认识和把握区域气候干旱趋势与规律,提高区域干旱预警能力,保证粮食安全和生态经济稳定有重要的现实意义.     

1961～2005年淮河流域降水时空演变特征分析

基于1961~2005年淮河流域36个站点的降水时间序列资料,通过定义年降水总量(ATP)、年降水总天数(ATD)、年平均降水强度(ATI)、年平均降水天数(WPA)等降水指标,利用改进的Mann-Kendall趋势检验方法对淮河流域降水时间序列的变化趋势进行检验,从多个方面对淮河流域降水的时空变化进行分析.研究结果表明:1)在1961~2005年间淮河流域年降水总天数呈显著下降趋势,而降水总量呈轻微下降趋势,从而导致淮河流域降水强度上升,这一变化在流域西北部、及上游地区表现最为显著;2)各不同历时降水的发生率和贡献率年际变化数据显示,淮河流域降水历时缩短,而短历时降水事件对总降水量贡献率增大,说明在气候变化影响下,淮河流域水循环加剧,降水过程集中趋势明显,进一步增加了淮河流域短历时洪水及长历时干旱灾害风险.     

黄河流域极端降水时空分布特征及其影响因素

利用黄河流域77个气象站点1957-2014年日降水数据,基于超阈值(POT)的极端降水事件抽样、变异分析、趋势分析等方法分析了黄河流域极端降水的量级、频率和发生时间及夏季气温的时空分布特征及其影响因素.结果表明:黄河流域极端降水量级存在显著变异特征,但不存在显著趋势变化;极端降水频率呈逐年上升或显著上升趋势,表明黄河流域发生极端降水的次数增加,但降水量减少;黄河流域南部极端降水发生时间有推迟的趋势.该流域夏季温度存在显著变异特征,变异时间大部分在1980年以后,大部分站点的夏季温度呈上升或显著上升趋势,对极端降水的频率有重要的正相关影响;流域西北部极端降水频率在夏季温度转折点后有明显增高趋势,流域内大部分站点极端降水发生时间在夏季温度转折前后都呈上升趋势.     

全球气候变暖下华东4省1市风速变化特征

季风与气温的关系是全球气候响应研究的重要内容.基于华东4省1市56个气象站点近53a的平均气温和平均风速资料,运用线性趋势分析、Kriging和IDW空间插值、Mann-Kendall突变检验以及Morlet小波分析等方法,分析了1961~2013年华东4省1市在全球气候变暖背景下平均风速的变化特征.结果表明:(1)1961~2013年华东4省1市平均风速减小了0.013 9m·s-1·a-1,其中,冬季下降快,夏季下降慢,(2)风速变化率在空间上整体呈条带状分布,并从中心条带向两边递减;(3)气温在1991年发生突变,突变后风速的递减速度加快.整体上风速与气温的变化趋势呈负相关;(4)华东4省1市风速在28a时间尺度上存在周期震荡.该研究对全面认识华东地区风能资源的发展以及风速与气温的关系有重要意义.     

渐降低温胁迫对黄瓜幼苗叶绿体膜相关指标的影响

为了进一步说明模拟自然界温度渐降低温胁迫的冷害作用的机理,以黄瓜品种“津优1号”为试材,以直降低温胁迫（昼温/夜温=（10±0.5）℃/（5±0.5）℃）为对照CK,常温（昼温/夜温=（25±0.5）℃/（18±0.5）℃）为对照CK₁,研究渐降低温胁迫（即以1 ℃·h^-1的平均降温速度进行降温处理）对黄瓜幼苗叶绿体膜相关指标的影响.结果表明：（1）Ca²⁺ATPase和Mg²⁺ ATPase活性在低温胁迫过程中呈先上升后下降趋势,随着低温胁迫的进程,渐降低温胁迫下2种酶活性下降的幅度明显低于直降低温胁迫.（2）经过低温胁迫,冷害指数、叶绿体膜蛋白质量浓度和叶绿素质量浓度显著下降.（3）处理T的冷害指数、膜蛋白和叶绿素质量浓度、Ca²⁺ ATPase和Mg²⁺ ATPase活性均显著高于CK.总之,渐降低温胁迫可以减少叶绿体膜的损伤,增强抵御低温逆境胁迫的能力.     

近50年鄱阳湖流域降水时空特征及其对水文过程的驱动

依照鄱阳湖流域79个国家气象站的逐月降水资料(1961~2010年),基于BCC-CSM全球气候系统模式预估数据(2014~2050年),对鄱阳湖流域降水变化趋势和空间分布变化趋势进行分析。选取赣江外洲站1961~2010年逐日径流量和1960~2010年年代径流量、输沙量数据,利用HBV水文模型、SPSS统计软件对赣江流域面雨量及径流量进行相关性分析,探讨降水特征对水文过程的驱动性。结果表明:1961~2010年间鄱阳湖流域降水量总体略呈上升趋势,降水日数呈下降趋势,降水强度增加、降水时间分布不均匀性更加明显,旱涝等极端事件发生更为频繁;年内变化特征为分布不均匀,以4~6月为汛期,其中6月降水量最大;空间分布特征总体表现为东部降水大于西部,丘陵地区降水大于平原地区;降水变化为径流量、输沙量变化等水文响应的主要驱动力,赣江流域面雨量及径流量呈显著线性相关,相关系数高达0.909。未来37年降水呈现略上升趋势,但趋势不显著。若鄱阳湖流域长期存在高能源需求及高温室气体排放,则洪涝灾害发生将更为频繁。研究为预测鄱阳湖流域水资源科学管理提供科学依据。     

不同温度下苏云金芽孢杆菌对金银花尺蠖幼虫的致病力

为了掌握苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）对金银花尺蠖（Heterolocha jinyinhuaphaga Chu）幼虫致病的最佳条件,测定了不同温度、不同浓度下的苏云金芽孢杆菌对金银花尺蠖幼虫的致死作用.结果表明,在15~35 ℃,苏云金芽孢杆菌浓度为1×10⁴,1×10⁵,1×10⁶,1×10⁷,1×10⁸,1×10⁹芽孢·mL^-1,各浓度下对金银花尺蠖幼虫均有一定的致死作用,在31 ℃时校正死亡率达到最大,分别为60.32%,67.24%,72.41%,79.31%,84.48%和91.38%,同一温度下的校正死亡率随着浓度的升高显著上升.方差分析显示,温度和浓度的交互作用对金银花尺蠖幼虫的校正死亡率没有显著影响（p>0.05）.由所建立的拟合模型计算可得各浓度对应的校正死亡率最大温度分别为29.88,31.54,32.50,31.17,33.28和32.75℃.毒性分析表明,31 ℃时苏云金芽孢杆菌的毒性最强,LC₅₀值为2.70×10³芽孢·mL^-1,高于或低于31℃,其毒性有所下降.     

1961—2018年我国气温日较差日数的时空演变特征及区域差异

全球变暖背景下，学界对平均气温和极端气温关注较多，而对气温日较差研究相对较少。采用1961—2018年我国545个气象站点的观测数据，从均值、距平、变化趋势和波动特征等方面诊断气温日较差的时空分异特征。结果表明：（1）1961—2018年我国气温日较差日数随气温日较差数值的增大而减少。5 ℃、10 ℃和15 ℃气温日较差日数呈西北多、东南少的空间分异格局。（2）不同气温日较差日数距平随年代逐渐由以正距平为主演变为以负距平为主，并具有年代分异和次区域分异特征。（3）1961—2018年我国5 ℃、10 ℃、15 ℃和20 ℃气温日较差日数整体趋于减少。5 ℃和20 ℃气温日较差日数在西藏地区和黄淮东部地区趋于增加。（4）1961—2018年我国5 ℃、10 ℃和15 ℃气温日较差日数年际波动呈东南大、西北小的空间分异格局。15 ℃和20 ℃气温日较差日数年际波动最大，10 ℃次之，5 ℃最小。（5）我国青藏高原和东南部需高度关注因气温日较差引发的崩滑流风险，同时也必须充分考虑气温日较差变化给水利工程、油气管线和高铁建设等带来的风险。     

1980—2018年镇赉县湿地景观格局变化与人为干扰的关系

以吉林省最大湿地保留区镇赉县为研究区，基于1980—2018年8期土地利用数据，采用网格分析法研究湿地景观格局变化规律及景观指数与人为干扰度的关系。结果表明：（1）镇赉县湿地面积减少290.7 km2，水体、滩地、沼泽变化率分别为-0.45，-2.97和-4.84 km²·a^-1。（2）镇赉县湿地率（PLAND）下降6.1%，且从西北部向东南部逐渐递增；斑块数量（NP）与斑块平均面积（AREA_MN）均呈先上升后下降的趋势，东南部湿地景观破碎化加剧，中部破碎化减缓；湿地连通度的空间分布格局为西北向东南递增，斑块结合度指数（COHESION）在中部地区显著增加，在东南部地区缓慢降低。（3）镇赉县湿地人为干扰度逐渐增强、耕地面积的增加和交通网的扩张是镇赉县湿地面积萎缩、景观破碎化加剧和连通度降低的主要人为原因。人为干扰度与NP呈显著正相关，与PLAND、AREA_MN、COHESION均呈负相关。稳定西南部和东北部耕地中湿地斑块，进一步加强中部湿地水体连通性，排查东南部湿地核心区违规建筑，实施分区治理，加强对镇赉县现有湿地的保护，以期实现区域可持续发展。     

厄尔尼诺/拉尼娜事件与金华气候异数的对应关系

利用中国气象局整编的1968～2015年8月NINO综合指数和金华逐日降水量、日平均气温资料,采用合成分析方法研究了厄尔尼诺/拉尼娜事件与金华气候的对应关系,结果表明：1968年以来共发生12次厄尔尼诺事件和10次拉尼娜事件;金华年平均气温以0.033 ℃·a-1的速度上升,尤其是1985年至今呈明显波动增暖趋势,年降水量平均以1.14 mm·a-1的速度增加,且时段性分布特征明显;受厄尔尼诺事件影响的年份,金华年降水量偏多的概率大,在长期预测中有重要的指示意义,厄尔尼诺结束次年年降水量无明显规律可循;拉尼娜事件与年降水量对应关系的规律性不明显,受厄尔尼诺/拉尼娜事件影响的年份和结束次年年平均温度变化与全球气候变暖有很大的关系;1997～1998年、2014～2015年2次都是强厄尔尼诺事件,金华降水明显偏多,但持续时间不同,发展特点也有很大区别,后者将成为迄今为止持续时间最长的厄尔尼诺事件;据国家气候中心预测,2014～2015年厄尔尼诺事件至少持续到2015/2016年冬季,2015年金华年降水量偏多已成定局.     

陕西黄土高原中南部地区清代洪涝灾害与气候变化特征

采用灾害等级法、多项式拟合、距平分析、小波分析、交叉小波变换等方法,对陕西黄土高原中南部地区清代洪涝灾害的时空分布、气候特征及其致灾因子进行探究,结果表明：从时间分布看,洪涝灾害可划分为5个阶段,1644—1690,1801—1840及1881—1912年为洪涝灾害高频期,1691—1800和1841—1880年为洪涝灾害低频期,研究区清代洪涝灾害发生频次总体呈波动增加趋势,灾害等级以中度洪涝和大洪涝为主,洪涝灾害发生存在3,8,17以及61 a左右的准周期;从空间分布看,洪涝灾害发生频次较高的县市主要分布在研究区的东北部、中部和西南部,清涧河流域中下游与延河流域中下游地区的县市洪涝灾害发生频次最高;研究区大洪涝及特大洪涝在气候转型期发生频次相对较高,在气候偏湿条件下,降水量明显增加也会增加大洪涝及特大洪涝的发生频次;交叉小波变化显示,洪涝灾害等级序列在2~5,9~12及56~70 a周期尺度上与厄尔尼诺事件序列存在显著相关性,在8~14 a周期尺度上与太阳黑子数序列相关性明显。3个洪涝灾害高频期受夏季风的影响,1881—1912年研究区洪灾频次显著增加与该阶段夏季风活动加强有关,使得研究区降水量较大。     

基于Landsat的合肥市城市扩张研究

城市扩张及其驱动力分析在协调城市扩张与土地资源保护的矛盾、促进城市可持续发展中具有重要作用.以合肥市1996,1999,2002,2005,2008,2011,2014年Landsat影像为数据源,采用监督分类方法获取合肥市城市用地时空分布定量信息,从城市面积变化、形态变化和重心迁移3个方面分析合肥市城市扩张情况,并结合自然环境、经济发展、人口增长、交通建设、政府行为等影响因子对合肥市城市发展的驱动力进行分析.结果表明:1996～2014年合肥市城市用地面积扩张286.09km~2,扩张率为394.7%,扩张速度为15.89km~2·a~(-1).近20a来,合肥市在外形上逐渐趋于狭长,以向西南扩张为主,并呈现以交通线为主的星形扩张,城区扩张亦十分明显.驱动力分析得出合肥市扩张的主要影响因子为人口增长与经济发展.     

桐庐县干旱气候分析及趋势预测研究

概括了桐庐县干旱的多年时空特征，并初步分析其成因．针对最近几年工农业生产受旱情影响有所加剧的趋势，通过对近45年桐庐县年降水量、夏季降水量、梅雨量、年蒸发量、高温日数等资料进行统计计算和小波分析，着重讨论了上述要素与干旱的变化关系，得出未来几年内桐庐县仍将处于干旱的气候趋势中．最后，从桐庐县的实际情况出发，提出几点防旱减灾决策建议．     

水稻秸秆灰对水中双酚A的吸附去除性能研究

以比表面积为1 572 m²·g^-1的粉末活性炭为参照, 研究了水稻秸秆于350和500 ℃灼烧产生的灰对双酚A的吸附性能, 为认识和利用水稻秸秆灰去除水中有机微污染物提供参考. 结果显示, 水稻秸秆灰对双酚A的去除过程符合两室模型, 其快吸附阶段在2 h内平衡, 慢吸附阶段需5~7 d才能平衡, 慢于活性炭的吸附平衡过程(需2.5 h). 水稻秸秆灰的吸附等温线符合Dubinin- Ashtakhov模型, 单位质量的最大吸附容量为18.0 mg·g^-1 (350℃灰分)和10.3 mg·g^-1 (500℃灰分), 是活性炭(245 mg·g^-1)的4.2%~7.3%; 单位比表面积的最大吸附容量为1.81 mg·m^-2 (350 ℃灰分)和1.68 mg·m^-2 (500 ℃灰分), 是活性炭(0.156 mg·m^-2)的11~12倍, 表明水稻秸秆灰是一种单位比表面吸附效率较高的双酚A吸附剂.     

反渗透淡化水调质稳定性及健康性实验研究

反渗透淡化水因矿物质含量低、稳定性差，需进行调质以改善水质。通过研究调质后水体碳酸钙沉淀势CCPP、Ryznar稳定指数R.S.I.、拉森指数LR、氧化还原电位ORP等指标与调质剂(NaHCO₃、CaCl₂)投加量间的关系，为反渗透淡化水调质剂投加剂量提供依据。研究表明：NaHCO₃为50 ~90 mg·L^-1时,随着投加量的增加，R.S.I.降低（趋近于6.0~7.0），水质稳定性改善，NaHCO₃为90~110 mg·L^-1时，随着投加量的增加，R.S.I.升高（偏离了6.0~7.0），水质稳定性变差；随着NaHCO₃投加量的增加，CCPP降低，水质由沉淀倾向变为腐蚀倾向，当NaHCO₃投加量达到70 mg·L^-1时，CCPP趋于稳定，水质稳定；随着NaHCO₃投加量的继续增加，LR降低，水质稳定性改善,而ORP降低，当NaHCO₃投加量达到90 mg·L^-1时，ORP趋于平缓。建议NaHCO₃投加量为90 mg·L^-1。随着Ca²⁺投加量的增加，R.S.I.、CCPP降低，水体稳定性变差；CaCl₂投加量增加，LR增加，水质稳定性变差，ORP增大，水质健康性变差。建议CaCl₂投加量为20 mg·L^-1。     

台州市不同功能区环境空气PM_(2.5)的污染特征研究

2015年7月至2016年3月在台州市采集504个PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体发射光谱仪和原子荧光光度计分析样品中的19种无机元素,利用离子色谱和热光碳分析仪分别分析8种水溶性离子和2种碳组分有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量分数,研究不同功能区环境空气PM_(2.5)及其化学组分的污染特征.结果表明,台州市环境空气PM_(2.5)年均质量浓度为(45.3±20.1)μg·m~(-3),季节变化规律为冬季春季秋季夏季,空间变化规律为工业园区商住区自然保护区.19种无机元素占PM_(2.5)总量的9.78%,主要元素为Na、K、Ca、Si、Zn、Al、Mg和Fe.富集因子分析结果表明,台州市无机元素的主要污染源包括道路交通尘、燃煤尘、建筑扬尘以及海盐粒子.采样期间8种水溶性离子总质量浓度为(26.50±5.86)μg·m~(-3),SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+占PM_(2.5)总量的(41.96±8.59)%.Cl~-、NO_3~-和NH_4~+离子质量分数为工业园区商住区自然保护区,SO2-4离子质量分数水平在3个功能区相近.OC和EC的年均浓度分别为(10.04±2.08)和(3.27±0.80)μg·m~(-3).商住区和工业园区OC和EC浓度水平相近,略高于自然保护区.SOC/OC值为秋季最高,冬季其次.不同季节SOC/OC值均为工业园区高于商住区和自然保护区.