1976—2017年青海湖东北部地区极端降水事件变化特征分析

为进一步了解高寒牧区气候变化,依据1976—2017年青海湖东北部海晏站逐日降水资料,采用百分位法确定冬、夏半年极端降雨（雪）阈值并统计极端降水事件,运用线性趋势、R/S和小波分析法分析极端降水事件变化特征、未来演变趋势及周期。结果表明：青海湖东北部地区冬、夏半年极端降水日数和极端降水量呈不显著增加趋势;冬半年极端降水强度和日最大降水量不显著增加,而夏半年不显著减小;极端降水对年降水的贡献率均以不同的速率增加,其中夏半年的极端降水对年降水的影响较大;冬半年降水日数不显著减小,而降水量显著增加,表明冬半年发生短时强降水的几率增大,夏半年的降水日数和降水量增加不明显;未来,冬半年极端降水日数增加趋势将发生转变,极端降水量与之前的变化趋势无关将继续呈现震荡性,其他各要素将持续前期的变化趋势;冬（夏）半年极端降水日数和降水量分别存在明显的周期变化特征。高寒牧区的极端降水研究对于预防短时强降水带来的雪灾、洪涝事件的发生意义重大。     

斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究:以华南若干典型矿床为例

斑岩型和浅成低温热液型矿床是全球铜、钼、金、银的主要来源之一,具有重要经济价值。这两类矿床之间通常存在紧密的时空关系,对其成矿流体性质和演化的解剖不仅有利于探究金属沉淀机制,也有助于揭示两者之间的内在成因联系。本文在综述国内外重要研究前沿基础上,以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿,以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例,系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制、探讨了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的“气相迁移”模型,并以福建紫金山铜金矿床为例,介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例。     

基于IceBridge数据的南极别林斯高晋海的海冰厚度研究

海冰变化与全球气候、 生态系统和人类活动密切相关， 海冰厚度是海冰变化研究的重要参数之一。全面立体高精度观测海冰厚度的最有效手段是航空遥感， 而冰桥计划（IceBridge）是当前南北极最大的航空遥感工程。基于2009 - 2014年冰桥计划的激光雷达高程数据和数字测图系统相机光学影像对南极别林斯高晋海的海冰厚度进行研究， 并结合降雪量等气象数据探讨该区域海冰厚度变化的原因。研究发现该海域的海冰厚度在2009 - 2014年间整体呈微弱增长趋势（0.07 m·a^-1）， 但是在95%置信水平下不具有显著性。2009 - 2011年呈现先增加后减少的大幅度变化， 其中2010年达到极大值2.42 m， 之后开始缓慢增加。海冰厚度的年际变化与降雪和近地表温度等气象要素相关， 二者相比较而言降雪为主要影响因素。     

GPM和TRMM卫星日降水数据在黄河源区的适用性分析

通过评估GPM计划三种日降水产品（IMERG-E、 IMERG-L和IMERG-F）和TRMM卫星、 两种日降水产品（TMPA 3B42和TMPA 3B42RT）在黄河源及其周边区域38个台站的适用性， 探究了五种产品探测精度和海拔高度及雨强的相关关系， 结果表明： 在与实测资料的一致性和偏差方面， GPM卫星产品要全面优于TMPA产品。在TRMM卫星产品中， 3B42产品明显优于3B42RT。五种产品的相关系数均表现出明显的从东南到西北递减的趋势， 均方根误差北部普遍低于南部。IMERG产品的探测率（POD）和探测成功率（CSI）都要普遍高于TMPA产品， 而误报率（FAR）则是TMPA 产品更低， 表现更好。五种产品均在个别台站出现了严重误报的情况， 这些台站主要分布在研究区的西北部。IMERG三种产品对于海拔高度的依赖程度具有很强的一致性， 而3B42RT产品对海拔高度几乎没有依赖。除3B42RT产品外， 其余四种产品的偏差均随雨强的增加而增大。在探测率方面， IMERG产品对小雨、 中雨和大雨的探测能力均优于TMPA产品。     

称重式降水传感器与翻斗雨量传感器测雨性能对比分析

为了观测降水数据的准确性,选取了南通市4个台站2018年4月—10月份的DCS1型称重式降水传感器和SL3-1型翻斗雨量传感器观测的降水数据,分析两者观测的日降水量和降水总量等方面的差异。结果显示：在选取的观测样本中,以人工观测的降雨日数为参考,称重传感器的平均一致率为91.2%;以翻斗传感器观测的降雨日为参考,称重传感器的一致率为94.5%。称重传感器观测的累积降水量与翻斗传感器观测的累积降水量相对平均误差为-1.55%,符合中国气象局规定的相对误差不超过±4%的规范要求。在分析日降水量方面,发现称重传感器比翻斗传感器观测量平均偏小0.29 mm;有明显性降水时,两者在日降水量等级判别上基本一致。称重传感器观测的数据小于翻斗传感器观测的数据概率要高,两种传感器观测的差值分布较为一致。称重传感器在捕捉微量降水的能力不比翻斗传感器差,甚至更好。称重传感器观测的日降水量与翻斗传感器观测的日降水量相关系数为0.99826,达到0.01显著相关的水平。     

“蜡烛火焰划分”实验的局限成因分析及改进研究

人教版初中化学首个探究性实验"蜡烛及其燃烧"明确指出火焰的划分方法，但在实际教学中肉眼观察法和火柴梗燃烧法对蜡烛火焰的划分存在一定的局限性。采用文献研究法和实验验证法分析其局限性的成因——燃料的析炭能力强弱、材料结构的不同等，并提出相应的改进建议。     

浙江省油菜花期降水量风险评估

对浙江省66个县市(区)1971—2014年油菜花期降水量及油菜产量资料进行统计分析,并基于信息扩散的风险评估模型,对浙江省油菜花期降水量在各级降水量下的超越概率进行计算分析,评估各地油菜花期面临的旱涝风险;同时分析了浙江省油菜花期各级降水量风险值与油菜产量变化之间的关系。结果表明:油菜花期降水量严重过剩的风险高值区主要位于浙西南地区,降水量短缺风险高值区主要位于浙江省沿海岛屿及宁波的部分县市;浙江省油菜花期降水量短缺基本可以通过灌溉得到改善,但油菜减产与花期降水量过多显著相关,油菜花期降水量300 mm是油菜是否减产的阈值。该结果可为油菜种植合理布局及农业保险政策提供科学依据。     

冀北地区近50 a马铃薯需水量及水分盈亏时空变化特征

为高效利用水资源,提高农业生产效益,根据联合国粮农组织(FAO)推荐的参考作物蒸散计算方法和相关作物系数法,利用河北省马铃薯主要种植区域(冀北地区)23个地面气象站的资料,计算了冀北地区近50a(1969—2018年)马铃薯生育期内的需水量和缺水量,并分析了马铃薯生育期内降水量、有效降水量、需水量、缺水量变化趋势,以及不同区域不同生育期马铃薯需水量、缺水量的变化特征。结果表明:1)近50 a冀北地区马铃薯生育期内降水量、有效降水量年际变化可分为2个阶段:1969—2003年呈减少趋势,气候倾向率分别为–15.68 mm·(10a)~(–1)、–6.61 mm·(10a)~(–1);而2004—2018年呈显著增加趋势,气候倾向率分别为60.07 mm·(10a)~(–1)、9.68 mm·(10a)~(–1)。近50 a平均降水量、有效降水量分别为356.5 mm和148.6 mm;空间上均呈自西向东逐渐递减的带状特征。2)近50a马铃薯生育期需水量和缺水量年际变化也表现出1969—2003年减少、2004—2018年增多的趋势,且需水量多的年份缺水量也多,近50 a平均需水量和缺水量分别为497.8 mm、349.1 mm;空间分布上均呈自坝上高原向坝下山地增多特点,且需水量大的地区缺水量也多。3)马铃薯块茎膨大期需水量最多,期间也是缺水量最多的时期。研究结果显示1969—2018年冀北地区马铃薯生育期内水资源一直处于严重亏缺状态,在生产中需充分考虑马铃薯需水量对气象要素变化的响应,加强水分管理,确保水资源高效利用。     

Local meteoric water lines describe extratropical precipitation

Stable water isotopes δ¹⁸O and δ²H are used to investigate precipitation trends and storm dynamics to advance knowledge of precipitation patterns in a warming world. Herein, δ¹⁸O and δ²H were used to determine the relationship between extratropical cyclonic precipitation and local meteoric water lines (LMWLs) in the eastern Ohio Valley and the eastern United States. Precipitation volume weighted and unweighted central Ohio LMWLs, created with samples collected during 2012–2018, showed that temperature had the greatest effect on precipitation isotopic composition. HYSPLIT back trajectory modelling showed that precipitation was primarily derived from a mid-continental moisture source. Remnants of major hurricanes were collected as extratropical precipitation during the 2012–2018 sampling period in central Ohio. Extratropical precipitation samples were not significantly different from the samples that created the central Ohio LMWL. Six additional LMWLs were derived from United States Geological Survey (USGS) Atmospheric Integrated Research Monitoring Network (AIRMoN) samples collected in Pennsylvania, Delaware, Tennessee, Vermont, New Hampshire, and Oxford, Ohio. Meteoric water lines describing published samples from Superstorm Sandy, plotted with these AIRMoN LMWLs, showed isotopic composition of Superstorm Sandy precipitation was commonly more depleted than the average isotopic composition at the mid-latitude locations. Meteoric water lines describing the Superstorm Sandy precipitation were not significantly different in slope from LMWLs generated within 300 km of the USGS AIRMoN site. This finding, which was observed across the eastern Ohio Valley and eastern United States, demonstrated a consistent precipitation δ²H–δ¹⁸O relationship for extratropical cyclonic and non-cyclonic events. This work also facilitates the analysis of storm development based on the relationship between extratropical event signature and the LMWL. Analysis of extratropical precipitation in relation to LMWLs along storm tracks allows for stronger development of precipitation models and understanding of which climatic and atmospheric factors determine the isotopic composition of precipitation.     

The role of cyanobacteria in crystallization of magnesium calcites

Laboratory experiments showed the effect of the cyanobacterium Microcoleus chthonoplastes on the formation of magnesium calcites, using model solutions (2.14M MgCl₂-0.05M CaCl₂-0.6M NaCl-0.18M NaHCO₃). The conditions of existence of cyanobacteria in such solutions in light or darkness significantly alter the structure of the sediment and the shape and size of the carbonate crystals. Cyanobacteria slow down crystallization due to the formation of exometabolites with a chelating effect, which leads to the precipitation of high-magnesium calcites. In the photosynthetic environment the presence of huntite (CaMg₃(CO₃)₄), possible forerunner of dolomite, is prominent.