千岛湖社会—生态系统恢复力测度与影响机理

立足反映恢复力属性特征的盆地模型理论,构建基于稳定性景观的恢复力评价体系。从脆弱性、应对能力两大层面以及社会、经济、生态三大子系统入手,建立旅游地社会—生态系统恢复力测度指标体系,运用集对分析法,测度千岛湖旅游地社会—生态系统恢复力,甄别影响恢复力的主要因子,揭示旅游地社会—生态系统恢复力因子影响机理及曲线规律。结果表明:1 1987-2012年间千岛湖旅游地社会—生态系统脆弱性指数由0.4576缓慢上升至0.5622,应对能力指数由0.0282快速上升至0.9725,恢复力指数由0.1276稳步上升至0.8669,恢复力应是脆弱性与应对能力相互作用的结果。2总脆弱性受生态子系统脆弱性影响最大,总应对能力受经济子系统应对能力影响最大,总恢复力受社会和经济子系统恢复力影响较大。总应对能力对恢复力起着决定性作用,其中社会和经济系统的应对能力作用更加突出。3恢复力因子影响曲线可分为线性递增和递减、非线性U型/倒U型递增和递减6种类型,不同阶段、不同因子对系统恢复力作用方式、性质、速率具有差异性,主要以非线性影响为主,且存在不确定性。     

基于批判地缘政治学视角解读经典地缘政治理论

大国间的争霸与兴衰更替,无不受地缘法则的支配。地理学者应紧跟时代的步伐,准确把握国家利益之所在,抓住机遇为民族伟大复兴做出贡献。但是,缺乏对地缘政治学的历史和哲学的批判将不能准确理解和有效实践地缘政治理论。本文简要介绍了批判地缘政治学的发展,总结了批判地缘政治学的3个特点,据此对4个经典地缘政治理论进行了解读。为了简化解读过程,首先提出了一个解读4个经典地缘政治理论的分析框架;其次根据这个分析框架重点解读了麦金德的"历史的地理枢纽";最后对4个经典地缘政治理论进行了批判性总结。通过批判性解读,得出经典地缘政治理论既有科学性一面,也有假说性和理念性的一面。经典地缘政治理论构建是基于国际地缘格局、国家利益空间分布、国家间空间冲突而构建的,并展现了理论建构者的身份,体现了地缘政治理论的历史性、社会性、情境性和地理知识—权力结构。     

基于改进城市引力模型的武汉城市圈引力格局划分研究

科学合理地划分城市经济联系是完善城市圈功能布局、实现经济一体化发展的基础。通过引入相对引力常量、改进城市引力模型,并以武汉城市圈为例,探讨城市经济联系空间结构及引力格局划分方法。结果如下:1改进的引力模型能客观反映城市间不相等的相对引力现状;2武汉城市圈呈现出经济辐射型、经济依赖型、经济复合型3类城市经济联系结构,武汉市是城市圈内唯一的强经济辐射型城市;3根据城市经济联系结构,将武汉城市圈引力格局划分为以孝感—武汉—咸宁为中心,黄石—鄂州—黄冈和仙桃—天门—潜江为两翼的城市组团。     

内蒙古乌梁素海湿地土壤有机碳组成与碳储量

2013年5月,在乌梁素海湿地的明水区、湖中芦苇(Phragmites australis)区、人工芦苇区(弃耕26 a)和弃耕芦苇区(弃耕3 a),采集0~40 cm深度的土壤(或沉积物)样品,研究土壤的有机碳组成[颗粒有机碳(POC)和矿质结合有机碳(MOC)]和碳储量。乌梁素海明水区的平均水深1~3 m,生长着沉水植物;湖中芦苇区水深约1 m,自然生长着野生芦苇,常年淹水;弃耕芦苇区为2011年农田退耕后形成的芦苇沼泽,季节性淹水;人工芦苇区的芦苇于1988年种植,季节性淹水。结果表明,明水区和湖中芦苇区表层土壤(0~10 cm深度)的总有机碳含量(15 g/kg)明显高于弃耕芦苇区[(2.60±0.33)g/kg]和人工芦苇区[(6.29±0.75)g/kg]。随着土壤深度的增加,人工芦苇区、明水区和湖中芦苇区土壤的总有机碳(TOC)含量都在减少。弃耕芦苇区各深度土壤的总有机碳和颗粒有机碳含量都相对最低。湖中芦苇区表层土壤的颗粒有机碳含量[(6.96±3.02)g/kg]最高,并且随着土壤深度的增加,其颗粒有机碳含量减少最快。除弃耕芦苇区外,其他采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳含量都随着土壤深度的增加而减少,且在10~20 cm深度变化最明显,与颗粒有机碳含量垂直变化相似。明水区沉积物的颗粒有机碳含量占总有机碳含量的比例相对较低,表明其碳库最稳定。各采样区土壤(沉积物)不同组分有机碳含量与有机氮含量显著线性相关,TOC/TON、POC/PON和MOC/MON平均值分别为11.0、12.8和10.2。明水区沉积物总有机碳的储量最高(3.93 kg/m2),其次为湖中芦苇区(3.48 kg/m2)和人工芦苇区(3.18 kg/m2),弃耕芦苇区土壤总有机碳的储量仅为1.87 kg/m2。各采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳储量都占较大比例,分别为80.2%(明水区)、67.9%(湖中芦苇区)、78.3%(人工芦苇区)和68.8%(弃耕芦苇区)。如果沼泽化导致明水区退化为芦苇沼泽,乌梁素海湿地的碳库损失将达到0.45 kg/m2。     

内蒙古银额盆地尚丹凹陷中生代构造活动的磷灰石裂变径迹约束

本文通过对银额盆地东南缘尚丹凹陷的三条剖面开展磷灰石裂变径迹研究,揭示了研究区中生代构造演化史。5个样品的中心年龄为129±10~159±11 Ma,径迹长度在12.5±2.0~13.3±1.7μm之间,各样品径迹长度分布具有范围较宽、单峰的特征。反映了在晚侏罗世—早白垩世时期,受燕山Ⅲ幕构造运动影响,研究区遭受抬升、剥蚀的构造事件。该时期抬升速率约为40~55m/Ma,且由北向南逐渐降低,是研究区主要抬升期,油气系统遭受破坏。此后至白垩纪末,研究区阿木山组始终处于生烃门限温度内,且构造背景稳定,有利于油气生成。结合与北部凹陷带所开展工作(磷灰石裂变径迹记录年龄为90~113Ma),证明银额盆地中生代时期存在差异隆升,不同构造位置受不同期次构造运动的影响也存在差异,为银额盆地构造演化研究提供了依据。     

Upper- and Lower-tropospheric Circulation Anomalies Associated with Interannual Variation of Pakistan Rainfall during Summer

This study investigated the large-scale circulation anomalies, in both the upper and lower troposphere, associated with the interannual variation of rainfall in Pakistan during summer, using the station observation data in this country and circulation data of the NCEP?NCAR reanalysis from 1981 to 2017. Results showed that the upper- and lower-tropospheric circulation anomalies associated with monthly rainfall variability exhibit similar features from June to August, so analyses were performed on June?August circulation and Pakistan rainfall data. The analyzed results indicated that summer rainfall in Pakistan is enhanced when there is an anticyclonic anomaly to the northwest of Pakistan in the upper troposphere and easterly anomalies along the southern foothills of the Himalayas in the lower troposphere, and vice versa. These upper- and lower-tropospheric circulation anomalies were found to be related, but show unique features. The upper-tropospheric anticyclonic anomaly is closely related to the Silk Road Pattern along the Asian westerly jet, while the lower-tropospheric easterly anomalies are related to the cyclonic anomaly to the south of Pakistan, i.e., intensified South Asian monsoon trough. The results presented here suggest that the interannual variability of summer rainfall in Pakistan is a combined result of upper- and lower-tropospheric circulation anomalies, and of extratropical and tropical circulation anomalies.     

集合预报对台风天鹅(2015)远距离暴雨的不确定性研究

2015年8月23—24日期间台风天鹅引发华东中部沿海地区出现暴雨或大暴雨天气。基于欧洲中期天气预报中心的集合预报分析导致此次远距离暴雨预报不确定的关键原因,并利用集合敏感性分析方法研究影响此次暴雨过程的主要天气系统的敏感区域,此外对暴雨发生发展的热动力机制展开探讨,主要结论包括:集合预报对此次台风天鹅引起的远距离暴雨的可预报性明显偏低,仅在暴雨发生前24 h才做出较大调整。在不同起报时次下,当台风路径的系统性偏差最小时,台风降水集合预报也最接近实况,但是进一步的分析表明,台风路径误差与降水量级之间的对应关系并不确定。不同雨量成员组间中低层环流场的对比分析表明:高空槽的预报差异是集合预报不确定的主要原因,高空槽东移加深有利于增加暴雨区的斜压不稳定,也有利于增强对流层低层的水汽输送急流带。500 hPa高度场的敏感性分析表明无论是初始场还是预报场,暴雨区平均降雨量均与高空槽的东移和加深显著相关,且随着预报时次的临近,显著相关区域向低槽下游明显扩大。此外还发现高空槽的东移有利于增强(减弱)暴雨区左(右)侧低层冷空气的强度,使得台风右侧更多暖湿气流向暴雨区输送。     

华南一次暖区暴雨的演变及云微物理机制模拟研究

利用WRF v4.0中尺度模式及0.25 °×0.25 °高分辨率的GDAS分析资料,对2017年6月15日发生在华南的一次典型暖区暴雨过程进行数值研究。多源观测资料对比分析表明,Thompson aerosol aware云微物理方案与YSU边界层方案组合合理再现了此次暴雨的演变过程。观测与模拟的强风速下传、低层风场切变及降水之间存在较好的对应关系,强的雷达反射率与水汽通量散度中心一致。在中尺度对流系统（MCS）发展和成熟阶段,冷池的出流抬升是新生对流的重要触发条件,地形的动力抬升作用并非主导。云微物理分析指出,由于华南上空充沛的水汽及过冷雨水,雪的最大来源项表现为水汽凝华成雪,而霰的最大来源项为过冷雨滴碰并冰晶、雪并冻结成霰。在零度层之下的1.5 km区域,冰相粒子的融化率可达暖雨过程（1×10-4g/(kg·s)的2倍,暗示其在融化层对雨水形成的支配作用,而雪霰的重力沉降扮演了重要角色。此外,相变过程显著影响着大气的温度变化,当对流云底较低时,低层的水汽凝结将抵消雨水蒸发导致的冷却作用,减弱地面冷池的强度。      

北美地区一次冬季中尺度对流系统上空红色精灵现象的空间观测及其母体雷暴分析

红色精灵是发生在雷暴云上空的一种大尺度瞬态放电发光现象,它们通常出现在地面上空40～90 km之间,是由地闪回击和随后可能存在的连续电流产生的。目前,由于综合同步观测资料较少,与夏季红色精灵相比,全世界对冬季红色精灵的研究屈指可数。2008年12月27～28日,受高空槽及低层暖湿气流的影响,北美阿肯色州地区爆发了一次冬季雷暴天气过程,搭载于FORMOSAT-2卫星上的ISUAL（Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightning）探测器有幸在这次雷暴上空记录到了两例红色精灵事件。本文利用ISUAL获取的红色精灵观测资料、多普勒天气雷达资料、美国国家闪电定位资料、超低频磁场数据、美国国家环境中心/气候预测中心提供的云顶亮温和探空数据等综合观测数据,对产生红色精灵的这次冬季雷暴特征和相关闪电活动规律进行了详细研究。结果表明,在两例红色精灵中,ISUAL均未观测到伴随的“光晕（halo）”现象,第一例为“圆柱状”红色精灵,第二例红色精灵由于发光较暗,无法判断其具体形态。产生红色精灵的母体雷暴是一次中尺度对流系统,该系统于27日15:00（协调世界时,下同）左右出现在阿肯色州北部附近,并自西向东移动。23:59系统发展到最强,最大雷达反射率因子（55～60 dBZ）的面积达到339 km2,之后开始减弱。03:03雷暴强度有所增加,随后云体便逐渐扩散,雷暴开始减弱,并在11:00完全消散。两例红色精灵发生分别在04:46:05和04:47:14,此时雷暴处于消散阶段,正负地闪频数均处于一个较低水平且正地闪比例显著增加,并且多位于云顶亮温?40°C～?50°C的层状云区上空。红色精灵的出现伴随着30～35 dBZ回波面积的增加。在红色精灵发生期间,雷达反射率大于40 dBZ的面积减少,10～40 dBZ的面积增加,表明红色精灵的产生与雷暴对流的减弱和层状云区的发展有关,这与已有的夏季红色精灵的研究结果类似。红色精灵的母体闪电为正地闪单回击,位于中尺度对流系统雷达反射率为25～35 dBZ的层状云降水区,对应的雷达回波顶高分别为2.5 km和5 km,峰值电流分别为+183 kA和+45 kA。根据超低频磁场数据估算两个母体闪电的脉冲电荷矩变化（iCMC）分别为+394 C km和+117 C km。超低频磁天线记录到了第一例红色精灵内部的电流信号,表明这例红色精灵放电很强。