汾河上游水文干旱与气象干旱的关系

为分析汾河上游水文干旱与气象干旱的关系,基于汾河上游4个气象站1956~2000年月降水量、月平均气温资料建立流域标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI),并根据4个水文站同期月径流资料建立各水文站标准化径流指数(SRI);对1、3、6、12个月4个时间尺度的指数进行趋势分析,然后分析各水文站4个时间尺度的SRI与流域SPI、SPEI的相关性,最后采用时移互相关分析、回归分析研究水文干旱对气象干旱的滞后性。结果表明,汾河上游呈干旱化趋势;各站水文干旱与气象干旱间的相关系数随时间尺度的增加而增加,都通过了显著性检验;相同时间尺度下,4个水文站水文干旱与气象干旱相关程度差异较弱;SRI与SPEI的相关程度较SRI与SPI更为紧密;12个月时间尺度下,汾河水库、寨上、兰村SRI表征的水文干旱滞后于以SPEI表征的气象干旱约1个月。     

三种干旱指数在西南地区的应用及相关性分析

基于西南地区实测的降水、气温及水文模型模拟的土壤含水率和径流资料,分别选取反映气象、农业、水文干旱的标准化降水蒸散指数(SPEI)、土壤含水率距平指数(SMAPI)和标准化径流指数(SRI),分析了三者之间的时空相关关系及其对干旱过程的反映特征,探讨了三种类型干旱指数的联系与差别。结果表明,SPEI对干旱识别敏感,干旱过程等级变化频繁,SMAPI对干旱过程刻画稳定,起止时间合理,SRI过程最为平缓,表现出水文干旱滞后于气象、农业干旱的特性;SPEI揭示的干旱等级和范围较SMAPI、SRI大,表明气象干旱的发展较农业、水文干旱严重,不同时间尺度的SPEI或SRI的干旱空间分布存在差异;三种指数之间具有较好的相关性,SMAPI与SPEI3和SRI3相关性最高,表明其具有3个月时间尺度的特征。     

三种干旱指数在南盘江流域识别干旱能力中的应用

基于南盘江流域1971～2010年25站的气温及月降水资料,分别计算了不同时间尺度的标准化降水指数(ISPI)、干旱侦测指数(IRDI)和标准化降水蒸发指数(ISPEI),以历史干旱灾情数据及典型大旱灾情数据为依据,比较分析了3种干旱指数对干旱及干旱级别的识别能力。结果表明,3种干旱指数的计算结果较为一致,具有较好的相关性;3种干旱指数对干旱和干旱等级的识别能力依次为ISPEI最强,IRDI次之,ISPI最差。ISPEI考虑了潜在蒸发量对干旱的影响,与ISPI、IRDI相比,ISPEI更适合于南盘江流域的干旱监测与评估。     

基于SPI/SPEI的锡林郭勒盟干旱变化特征

近年来,干旱现象频发,对锡林郭勒盟生态系统、畜牧业发展造成严重影响,对区域经济发展产生巨大威胁。利用1980～2018年研究区内15个气象站点的逐月累积降水量和月平均温度,采用标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)分析锡林郭勒盟干旱时空特征,对比了SPI、SPEI在干旱监测中存在的差异。结果表明,1980～2018年锡林郭勒盟持续性干旱事件频发,随着年代的变化连续性干旱事件的发生频次、持续时间均呈增加趋势;研究区干旱频次在空间分布上始终处于动态变化中,中东部和西部地区的干旱发生频次较高,干旱频发区逐渐向西部转移,从东向西干旱发生频次逐渐增加;随着温度上升,SPI对干旱的监测能力开始下降,特别对重旱、特旱的监测能力明显不足,而SPEI对异常干旱的监测能力较强,不易受到降水因素的影响,对研究区干旱的监测、评估更具有优势。     

基于典型站点的淮北平原区不同时间尺度下五项干旱指数分析

利用蚌埠气象站1987~2016年的逐日降雨、气温等数据,计算了蚌埠站近30年不同时间尺度下典型的五项干旱指数(Pa、K、Z、SPI、SPEI),分析了年、季、月尺度下五项干旱指数表征的干旱变化特征的差异性,并与实际旱情资料进行对比分析,探讨五项干旱指数适用情况。结果表明,五项干旱指数均能显示区域内干旱的发生,在各尺度上的波动变化大致相同,相关性较好;在年尺度上,皆显示蚌埠地区为典型的3年一旱,K与实际旱情更为相符,其次为SPEI;在季尺度上,Pa、Z、SPI、SPEI计算得到的干旱频率和干旱程度偏低,K显示夏秋冬三季旱灾多发,且形成夏旱的趋势显著;在月尺度上,K表现较好,多发生轻旱和中旱,且每年有4~6个月发生不同程度的干旱事件。     

基于标准降水指数的河南省干旱时空演变规律分析

基于河南省17个气象站1960~2010年的月降水资料,采用标准降水指数（SPI）统计分析了年尺度和季尺度的SPI干旱指数,探讨了不同时间尺度下不同干旱等级的时间演变趋势及空间分布特征。结果表明,河南省年尺度干旱总体上呈增加趋势,不同年代呈现不同的变化趋势;季尺度干旱表现为春旱和秋旱的干旱强度和干旱站次比均呈增加趋势,而夏旱和冬旱有所减缓,在当前气候变化背景下,河南省干旱整体上呈现对农业生产不利影响加重的趋势。在区域上,河南省北部易发生干旱,但干旱程度较低,而南部和西南部相对易发生严重干旱和极端干旱。     

三种干旱指标在北京地区的应用对比研究

基于北京地区的气象资料,比较分析了月尺度、季尺度、年尺度的标准化降水指数(SPI)、降水成数(Deciles)、干旱侦测指数(RDIst),采用1958～2008年的气象资料研究了三者的相关关系,并分析了其在北京地区1999～2007年连旱期间的应用效果。结果表明,SPI和RDIst的相关关系较好,RDIst考虑了蒸发因素对干旱的作用,对实际情况的反映最好,且计算结果稳定,略优于在我国使用广泛的SPI指标。Deciles对降水的敏感度高,月尺度和季尺度的Deciles指标不适于在北京地区应用,而年尺度的Deciles则最能反映干旱过程在历史系列的严重程度。     

汾河上游水文干旱时空演变特征分析

以汾河上游四个水文站月径流资料为基础,选取常用的六种概率分布拟合了月、季、年时间尺度下的径流量,并进行了拟合优度检验,判断出汾河上游水文站不同时间尺度下径流服从的最佳分布函数,根据最佳分布函数计算标准化径流指数,分析不同时间尺度下的水文干旱时空变化特征。结果表明,汾河上游不同站点在不同时间尺度下服从的概率分布并不统一;不同时间尺度下四个水文站的标准化径流指数变化具有较好的一致性;1956~2000年标准化径流指数总体呈下降趋势,水文干旱逐年加重;西北部干旱程度逐渐减轻,东南部干旱严重程度逐渐加重。     

澜沧江—湄公河流域气象干旱时空分布特征分析

以澜沧江—湄公河流域为例,基于38个气象站1977～2010年降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、干旱频率、干旱覆盖范围及干旱重心分析了流域气象干旱时空分布特征。结果表明,干旱强度与覆盖范围随时空分布呈规律性变化,年际变化较大,雨季变化趋势不明显,旱季呈显著下降趋势。该方法计算简单易行、资料易获取、稳定,可用于不同时空的干旱监测与评估。     

塔里木河流域干旱态势时空变化规律分析

基于塔里木河流域1960~2013年25个气象站台的气象水文资料,利用标准化降水指数,结合干旱频率分析、小波分析等方法,从干旱强度、频率、周期、季节干旱情况等方面对比研究了近53年来塔里木河流域干旱的变化规律。结果表明,塔里木河流域的干旱强度具有阶段性特征,在1960~1980年间,干旱频繁发生,尤其是在1960年代,更是重旱和极旱多发的时期;从干旱强度变化趋势来看,塔里木河流域干旱情况呈现缓解的趋势,尤其是在1990年以来塔里木河流域干旱情况有了明显好转;塔里木河流域标准化降水指数SPI12呈现6~7年的主周期。     

干旱历时与干旱烈度的尾部相关性分析

针对干旱频率分析中干旱历时与干旱烈度两变量间的尾部相关性问题,基于四川省30个代表性站点1958~2012年的逐月降雨资料,采用SEC法计算了各站点干旱历时与干旱烈度的经验尾部相关系数,分析了Archimedean Copula函数在描述干旱变量尾部相关性时的差异。结果表明,四川省干旱历时与干旱烈度的上尾相关系数介于0~1之间,下尾相关系数为0,因此该地区干旱历时与干旱烈度上尾相关,下尾渐近独立;Archimedean Copula函数族中Clayton、Frank和Gumbel三种函数的对比分析表明,仅Gumbel Copula函数能较好地描述两变量间的上尾部相关性,其他函数效果不佳。     

基于GIS的安徽省淮河流域1978年历史大旱模拟与评估

干旱灾害是中国重大自然灾害之一,严重影响着城乡居民生活和工农业生产。基于GIS技术模拟区域历史大旱时可再现历史大旱发生过程与影响范围,对防旱抗旱具有重要意义。以安徽省北部6个地级市为研究区域,将降水距平百分率作为旱情评估指标,采用GIS空间技术对研究区1978年历史大旱的旱情进行了模拟与评估。结果表明,1978年干旱影响范围广、历时长,大部分地区3~9月发生了持续干旱,约37%的区域达到特大干旱等级。评估结果与实际情况相吻合,说明GIS技术在区域干旱模拟与评估研究中具有较广泛的应用价值。     

Spent NiMH batteries—The role of selective precipitation in the recovery of valuable metals

The production of electronic equipment, such as computers and cell phones, and, consequently, batteries, has increased dramatically. One of the types of batteries whose production and consumption has increased in recent times is the nickel metal hydride (NiMH) battery. This study evaluated a hydrometallurgical method of recovery of rare earths and a simple method to obtain a solution rich in Ni-Co from spent NiMH batteries. The active materials from both electrodes were manually removed from the accumulators and leached. Several acid and basic solutions for the recovery of rare earths were evaluated. Results showed that more than 98 wt.% of the rare earths were recovered as sulfate salts by dissolution with sulfuric acid, followed by selective precipitation at pH 1.2 using sodium hydroxide. The complete process, precipitation at pH 1.2 followed by precipitation at pH 7, removed about 100 wt.% of iron and 70 wt.% of zinc from the leaching solution. Results were similar to those found in studies that used solvent extraction. This method is easy, economic, and does not pose environmental threats of solvent extraction.     

汉江安康水电站降水间接指标与太阳黑子活动关系讨论

近几十年来，随着人们对太阳黑子活动现象的广泛观察与深入研究，发现太阳黑子活动与各种自然现象，包括各种自然灾害，有着千丝万缕的联系，通过这种相关研究，有效地预报了各种自然灾害。本文利用汉江安康水电站１９３５～１９９５年逐年平均流量、洪峰流量资料，以及安康县城历史水灾资料，与太阳黑子活动进行了相关性分析，对１９９６～１９９９年安康水电站降水间接指标作了尝试性的预测，对今后制定安康水电站年发电计划，以及防汛工作具有一定的参考意义。     

Drought,ethanol, and livestock

The 2012 drought in the U.S. Midwest resulted in volatile crop prices. With field crops constituting a major input in livestock production, livestock producers sought a waiver to Renewable Fuel Standard biofuel mandates. They believed such a waiver would mitigate crop-price volatility; given crops are major inputs in biofuel production. The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) denied the waiver under the belief that the waiver would have minimal if any impact on mitigating price volatility. Employing a VECM, the objective is to investigate if it was prudent for the EPA to reject the waiver. Results generally support EPA's conclusion that the waiver relaxing the biofuel mandate would have minimal impact.     

Synthesis of borohydride nanoparticles at room temperature by precipitation

Borohydride (LiBH₄, NaBH₄ and KBH₄) nanoparticles were successfully synthesized by a modified ternary anti-precipitation method. A co-solvent was introduced to facilitate the formation of a microemulsion and modify the metastable zone to favour the precipitation of borohydride particles. In this process, the stabilising surfactant's carbon chain length was found to provide an additional mean to further tune particle size due to the resulting steric hindrance. The method reported here finally provides an effective and simple mean to prepare nanosized borohydride particles for hydrogen storage purposes, while minimising the amount of stabilising surfactant that can contaminate the hydrogen release.     

Characterization of the PSG/Si interface of H3PO4 doping process for solar cells

The precipitation of P in the emitter region of H₃PO₄ spray doped silicon for solar cell applications has been investigated by electron microscopy, X-ray microanalysis and electrical measurements after annealing for two different times. P, Si and O concentration profiles show that the composition of the phosphorous silicate glass (PSG) is in agreement with a solid solution of P₂O₅ in SiO₂ and that P concentration is peaked at the PSG/Si interface. TEM observations have shown for the shorter annealing the formation of a 20 nm thick defect layer at the silicon surface; this layer evolves into a network of large rod-like monoclinic (or orthorhombic) SiP precipitates, which extend in depth up to about 100 nm for the longer treatment. The SiP crystal structure and the habit planes are the same as previously reported in literature. No deeper defect that could interact with the junction located at about 300 nm has been detected. Although the SiP precipitation takes place entirely at the Si surface, it is not significantly affected by the orientation of the crystals and by the texturing process. The amounts of both electrically active and inactive P obtained by the H₃PO₄ spray technique have been compared with the ones obtained by the conventional POCl₃ technique. The former process presents a larger amount of inactive dopant, a finding that is in keeping with the microstructural and microanalytical observations. Instead the amount of active P is similar in the two cases, a result attributed to the precipitation and clustering phenomena of the excess dopant.     

中国干旱频率分析分区探讨

干旱频率分析是水资源规划设计和旱灾风险管理的基础,其分析指标的合理选取依赖于不同下垫面的空间特征。选择降雨、气温、日照时数、高程、土壤类型和年径流深等影响干旱的主要因素描述不同地理区域干旱现象在气象、地貌和水资源等因素上的空间差异,并基于这些因素的空间差异性和相似性,采用定性和定量相结合的方法对中国干旱频率分区进行了研究。通过在地理信息系统平台上构建分区因子图层,并利用等值线叠加法划分出10个在空间上具有相似性的地理区域作为中国干旱频率分析的一级大区,为中国不同区域选择适宜指标进行干旱频率分析提供了参考。