检索结果-内蒙古大学图书馆

2021年河南省一次罕见暴雨过程的降水特征及成因

大气科学 2023年第2期47卷 517-533页

作者：汤彬王宗明胡文婷段安民中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029 中国科学院大学北京100049 河南省气象服务中心郑州450003 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102

基于河南省119个国家自动站逐小时降水观测资料、欧洲中期天气预报中心逐小时大气再分析资料(ERA-5)、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的海温资料对2021年7月17~22日河南省发生的一次历史罕见的... 详细信息

基于河南省119个国家自动站逐小时降水观测资料、欧洲中期天气预报中心逐小时大气再分析资料(ERA-5)、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的海温资料对2021年7月17~22日河南省发生的一次历史罕见的极端强降水事件(简称“21·7”暴雨)的降水特征、大气环流和物理量场进行了较为详细的分析,并对比了河南历史上三次暴雨过程。结果表明:(1)“21·7”暴雨过程在1 h最大降水量、3 h最大降水量、6 h最大降水量、1 d最大降水量、3 d最大降水量和过程累计降水量方面均表现出显著极端性。(2)高层南亚高压与东海附近低涡稳定共存,中层副高稳定偏北偏强,与大陆高压形成对峙,使得天气形势稳定,为河南地区极端强降水的发生提供了背景条件。低层西太平洋副热带高压南侧东风气流与台风“烟花”北侧的东风气流相叠加,使得西太平洋到河南地区形成深厚的水汽通道,继而为河南地区极端强降水提供了充沛的水汽。(3)在“21·7”暴雨期间,河南地区水汽通量散度值为负且大部分地区的整层可降水量可达100 mm,整层水汽十分充沛。涡度和垂直速度场的大值区主要出现在太行山东麓临近地区,与降水大值区相对应。(4)与河南历史上两次暴雨过程“75·8”(1975年8月上旬发生在河南的一次极端强降水事件)和“12·8”(2012年8月发生在河南的一次极端强降水事件)相比,其相似之处在于台风在北移过程中受到副热带高压的阻挡而停滞少动,从而将源源不断的水汽输送至河南,造成极端降水事件的发生。(5)“21·7”暴雨期间西北太平洋副热带高压能够稳定维持在台风北侧是多种因素综合影响的结果,包括中高纬度环流配置、西太暖池异常偏暖造成Hadley下沉支加强,以及增强的越赤道气流。这是造成“21·7”暴雨过程累计降水量量级大于“12·8”暴雨且最终降水量超过500 mm的可能原因之一。

关键词：极端强降水河南环流形势物理量场副热带高压

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典型地球化学与水文地质特征对污染物自然衰减影响研究进展

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地质科技通报 2023年第3期42卷 250-261页

作者：赵萌姜永海冯帆贾永锋廉新颖尚长健臧永歌中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

监测自然衰减技术(MNA)作为污染场地有效的风险防控手段在世界范围内得到广泛应用,该技术应用的核心是确定污染物衰减能力及效率。而其衰减能力及效率会受到污染物本身特性,以及场地典型地球化学、水文地质条件等固有特征影响,明确场地... 详细信息

监测自然衰减技术(MNA)作为污染场地有效的风险防控手段在世界范围内得到广泛应用,该技术应用的核心是确定污染物衰减能力及效率。而其衰减能力及效率会受到污染物本身特性,以及场地典型地球化学、水文地质条件等固有特征影响,明确场地固有性质对污染物自然衰减的影响对该技术的合理应用具有更为重要的实际意义。以场地典型地球化学特征与水文地质特征为重点,阐述了两者对地下水中污染物自然衰减过程的影响及其作用机理。沉积物有机质和矿物组成等典型地球化学特征控制污染物的吸附络合行为,同时参与电子传递过程从而影响污染物的生物降解及化学转化过程;水文地质条件方面,含水层岩性及结构特征会导致渗透性、吸附解吸能力有所差异,从而影响污染物的自然衰减能力,地下水流速控制污染物对流弥散作用,同时影响污染物从沉积物固相向地下水的溶解释放以及生物降解动力学过程。总体上,由于有机质、矿物、微生物组分的复杂性,加之水文地质条件的不均质性,场地固有性质对污染物自然衰减的影响研究还有待进一步加强,尤其要通过长期的场地监测,识别污染物衰减的时空动态规律,深化对场地典型地球化学、水文地质条件与污染物相互作用机制的认识。

关键词：自然衰减污染物有机质矿物组成水文地质微生物降解地球化学特征

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基于电力数据优化大气污染物排放清单

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中国环境科学 2023年第7期43卷 3350-3359页

作者：周卫青李朋吴华成何学娟孙世达薄宇贺克斌国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

为提高工业部门大气污染物排放清单的时空分辨率,提出基于电力数据优化工业部门时间分配及空间分布的方法,并以河北省唐山市为例进行研究,将基础排放清单及优化后的排放清单输入WRF-CMAQ模型验证其优化效果.结果表明,WRF-CMAQ模型很好... 详细信息

为提高工业部门大气污染物排放清单的时空分辨率,提出基于电力数据优化工业部门时间分配及空间分布的方法,并以河北省唐山市为例进行研究,将基础排放清单及优化后的排放清单输入WRF-CMAQ模型验证其优化效果.结果表明,WRF-CMAQ模型很好地模拟了2019年1月、4月、7月、10月唐山市各污染物浓度的时间变化与空间分布.与基础排放清单相比,优化后的排放清单PM_(2.5)年均模拟值与监测值相关性提高了3.3%,对NO_(2)的改善效果最好.10月份改善效果最明显,PM_(2.5)、PM_(10)、CO的△R^(2)均超1.4%.优化后的排放清单PM_(2.5)浓度变化具有更加明显的区域性特征,部分区域出现差异高值区,如迁西县、遵化市等.优化后的排放清单在一定程度上提升了空间模拟的精确度,更能体现工业部门的污染物排放变化.

关键词：电力数据工业部门排放清单时间分配系数 WRF-CMAQ

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单井抽出-处理-回渗循环技术修复效果关键影响因素研究

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化工环保 2024年第4期44卷 531-538页

作者：肖瀚杨昱徐祥健邓圣韩旭夏甫姜永海中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

采用单井抽出-处理-回渗循环污染地下水修复技术(单井循环技术)原位修复石化场地三氯乙烯(TCE)污染地下水。采用室内试验和数值模拟相结合的方法,通过关键影响因素的不同情景设置,模拟修复过程中污染羽的时空变化情况,明确关键因素对污... 详细信息

采用单井抽出-处理-回渗循环污染地下水修复技术(单井循环技术)原位修复石化场地三氯乙烯(TCE)污染地下水。采用室内试验和数值模拟相结合的方法,通过关键影响因素的不同情景设置,模拟修复过程中污染羽的时空变化情况,明确关键因素对污染物去除的影响。结果表明:修复1,2,3,4,5,6,13,20 d后,TCE去除率分别为27.29%、34.94%、43.65%、54.12%、66.47%、75.88%、91.76%和92.35%;含水层渗透系数(K)和抽出回渗量(Q)是TCE去除的关键影响因素,其中Q的影响较为明显;污染物去除率(r)与修复时间(t)、Q和K之间存在定量关系(r=22.5lnt+6.3ln(KQ)+2.30),推导出的定量关系表达式有助于指导实际污染场地应用时抽出回渗量的设计。

关键词：抽出-处理-回渗循环地下水修复关键影响因素物理模型数值模型

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融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(1)系统构成

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气象 2024年第6期50卷 521-531页

作者：田付友郑永光孙建华夏坤杨波坚参扎西赤曲国家气象中心北京100081 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 西藏自治区气象台拉萨850000

提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类... 详细信息

提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类强对流客观短期概率预报系统的流程框架和实现方法,详细介绍了该系统的结构特征,以及系统中用于雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹四类强对流天气预报模型构建的关键预报因子、隶属度函数获取方法和权重因子配置等信息,并在此基础上探讨了物理理解与模糊逻辑人工智能相融合方法具有广泛适用性的本质,可以表征产生特定强对流天气现象的环境配置的多样性和复杂性。

关键词：物理理解模糊逻辑人工智能分类强对流短期预报系统系统构成

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耦合Lorenz模型的吸引子特性及其可预报性分析

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大气科学 2023年第6期47卷 1746-1756页

作者：张铭王伟钟权加丁瑞强李建平成都信息工程大学四川省高原大气与环境重点实验室成都610225 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室青岛266100

通过改变耦合Lorenz模型中控制快、慢子系统之间耦合强度的参数,本文探究了耦合强度对该系统的混沌吸引子特性及可预报性的影响。结果表明:随着耦合增强,快系统中显示出与慢系统类似的低频变化特征,其吸引子也随之变大;而慢系统高频分... 详细信息

通过改变耦合Lorenz模型中控制快、慢子系统之间耦合强度的参数,本文探究了耦合强度对该系统的混沌吸引子特性及可预报性的影响。结果表明:随着耦合增强,快系统中显示出与慢系统类似的低频变化特征,其吸引子也随之变大;而慢系统高频分量变大,导致其变率增强,吸引子轨道变得更加密集。在此基础上,利用非线性局部Lyapunov指数方法定量分析了耦合强度对耦合Lorenz系统可预报性的影响。具体来说,在耦合之后,耦合系统的对数误差增长曲线包含前后两段不同的误差增长率,分别代表快速和慢速误差增长过程。此外,各子系统的可预报性对耦合强度变化响应并不一致,随着对快系统的耦合强度增加,快/慢两个不同尺度系统的可预报上限均减少。然而,增加对慢系统的耦合强度却只能提高快系统的可预报上限,对慢系统的可预报性改变不大。

关键词：非线性局部Lyapunov指数(NLLE) 耦合Lorenz系统误差增长可预报性

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典型热带区域农用地微塑料残留特征及种植类型影响

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安全与环境学报 2024年第11期24卷 4475-4483页

作者：钱益斌何小康杨帅严佩孙宇陈曦冯成洪海南省环境科学研究院海口571126 北京师范大学水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院北京100875

海南岛作为我国主要的热带作物生产基地,独特的气候条件有利于微塑料的形成与残留,系统阐释这一热带典型区域农用地土壤微塑料的残留特征,可以为热带地区塑料污染治理提供重要支撑。研究以海口市琼山区为典型研究区域采集农用地土壤样品... 详细信息

海南岛作为我国主要的热带作物生产基地,独特的气候条件有利于微塑料的形成与残留,系统阐释这一热带典型区域农用地土壤微塑料的残留特征,可以为热带地区塑料污染治理提供重要支撑。研究以海口市琼山区为典型研究区域采集农用地土壤样品,通过密度分离、消解和显微镜观测等步骤提取和鉴定农用地土壤中微塑料的丰度、形状、粒径和颜色等残留特征,探究了微塑料的潜在来源以及人类活动强度对农用地土壤微塑料丰度的影响,并揭示了不同种植类型土壤微塑料分布的差异。结果显示,所有土壤样品均被检测到微塑料,平均丰度为(1023.6±925.5)个/kg,且在空间上呈现东高西低的分布趋势。纤维状(54.6%)、小于0.5 mm(46.0%)以及黑色(49.8%)是该地区农用地微塑料最常见的赋存形态类型。农用地周围人类活动是土壤微塑料污染的重要来源,不同类型农用地中微塑料丰度和形态具有显著性差异,农用塑料地膜的使用是土壤微塑料的直接来源;林地中较低的农业活动强度使得其土壤微塑料丰度较低,破碎程度较少;水田中的上覆水降低了其土壤中微塑料的丰度。

关键词：环境学微塑料农用地种植类型人类活动强度

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天文大潮对南海北部浮游动物生物量的影响

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海洋科学进展 2023年第1期41卷 123-134页

作者：刘明东杨光兵熊学军陈亮宫庆龙自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

基于2020年8月至11月在南海北部获取的声学多普勒流速剖面仪观测数据,利用后向散射强度数据估算得到相对体积散射强度并用其表征浮游动物生物量的相对大小,对相对体积散射强度的半月变化与具有半月周期的潮流动能进行相关性分析,进而分... 详细信息

基于2020年8月至11月在南海北部获取的声学多普勒流速剖面仪观测数据,利用后向散射强度数据估算得到相对体积散射强度并用其表征浮游动物生物量的相对大小,对相对体积散射强度的半月变化与具有半月周期的潮流动能进行相关性分析,进而分析天文大潮对声学估算的浮游动物生物量的影响。结果表明:半月周期的相对体积散射强度与潮流动能之间呈负相关关系,即天文大潮时,潮流动能较强,水体相对体积散射强度较低,浮游动物生物量则较小,天文小潮时则情况相反。初步推测其原因为:天文大潮时,强潮流一方面导致浮游动物生存环境恶化,使其生物量下降,另一方面也改变了浮游动物垂直迁移特性,浮游动物迁移到近海底处使其难以被观测。

关键词：天文大潮南海北部浮游动物生物量半月变化昼夜垂直迁移

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长江流域企业重金属污染空间分布及风险评估

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农业环境科学学报 2024年第11期43卷 2553-2564页

作者：王世豪刘寒冰张荣陈坤赵琛刘菁梁家辉师华定谷庆宝徐新良黄麟中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101

本文基于重金属企业数据,分析了长江流域涉重金属重点企业污染空间分布特征,基于重金属污染“源-径-汇”过程,构建了企业重金属污染风险评价指标体系,并对长江流域企业重金属污染风险进行了评价。结果显示:企业及污染物排放口主要分布... 详细信息

本文基于重金属企业数据,分析了长江流域涉重金属重点企业污染空间分布特征,基于重金属污染“源-径-汇”过程,构建了企业重金属污染风险评价指标体系,并对长江流域企业重金属污染风险进行了评价。结果显示:企业及污染物排放口主要分布在中下游干流水系、鄱阳湖水系和太湖流域。江西、湖南、云南和四川是冶炼企业的主要分布地区,重金属污染物种类最多。污染源危险性较高的县域主要分布在江西、湖南、江苏和云南等地。污染物传输途径中高危险性县域主要分布在江西、江苏、安徽、湖南等地。污染受体脆弱性在上游四川、重庆,中游湖北以及下游地区表现出显著的集聚特征,中、高脆弱性县域主要分布在湖北、湖南、四川、安徽、重庆等地。长江流域约有14.26%的县域重金属污染综合风险等级为高或极高,中、高风险县域主要分布在江西、湖南和江苏等地,此外四川、云南、安徽、湖北和重庆部分县域有污染超标的风险,未来需要进一步采取防控措施降低污染风险。

关键词：企业重金属污染多源数据风险评价县域尺度长江流域

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东北黑土区生态系统服务权衡与协同

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生态学报 2024年第21期44卷 9504-9519页

作者：王世豪徐新良黄麟师华定谷庆宝刘寒冰中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101

东北黑土区作为我国最大的商品粮基地,土地退化问题日趋严峻,严重影响了生产—生态功能的协同发展。采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)、降水贮存量法、修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)... 详细信息

东北黑土区作为我国最大的商品粮基地,土地退化问题日趋严峻,严重影响了生产—生态功能的协同发展。采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)、降水贮存量法、修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)和修正的风蚀方程(Revised Wind Erosion Equation,RWEQ)量化了东北黑土区供给、水源涵养、土壤保持和防风固沙4种关键生态系统服务并分析了其时空演化特征,采用残差分析法厘定了气候变化与人类活动因素对供给服务的贡献率,从栅格尺度和县域尺度刻画了不同地区、不同主导驱动因素下生态系统服务间的权衡与协同特征。结果显示:(1)近20年东北黑土区供给、水源涵养和防风固沙服务量总体上小幅提升,县域数量分别占96.6%、76.9%和75.4%,其中内蒙古东部和黑龙江的供给服务量、黑龙江和吉林的水源涵养量以及辽宁的防风固沙量增势明显。土壤保持量总体上小幅下降,县域数量占60.7%,特别是吉林下降趋势最明显。(2)东北黑土区供给服务变化主要受气候变化与人类活动的共同促进作用。人类活动是主导驱动因素,总体贡献率为62.65%,县域数量占76.6%。(3)东北黑土区供给与水源涵养、防风固沙之间主要表现为协同关系,约有88.67%和77.14%的县域表现为协同,而供给与土壤保持之间主要表现为权衡关系,县域数量占比为68.25%,人类活动因素加重了各服务之间的权衡作用。研究有助于明晰东北黑土区生态系统服务的主要矛盾,科学合理、有针对性的制定生态保护修复相关政策,对提升东北生态功能以及保障国家粮食安全具有重要意义。

关键词：生态系统服务驱动因素权衡与协同东北黑土区

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