贺兰山银川段不同重现期山洪灾害风险与影响区划研究

为评估贺兰山银川段山洪灾害风险程度及其影响,利用高分辨率数字高程模型（DEM）、行政区划、水系和自动气象站历史降水数据,以及居民点、学校、桥梁等社会经济信息资料,采用FloodArea模型模拟与ArcGIS空间叠加统计分析相结合的方法,分析研究了贺兰山银川段不同重现期山洪灾害风险分布特征,及其对人口、土地利用和国内生产总值（GDP）的影响。结果表明：（1）贺兰山银川段10~100 a一遇山洪灾害低、中、高风险区面积分别为109.5~276.3 km²、45.0~231.0 km²、13.4~204.3 km²,同一风险等级的山洪灾害区划面积随着重现期增大呈显著增大趋势。（2）贺兰山10 a和20 a一遇山洪灾害风险区主要位于海拔1 130~1 450 m的山洪沟及其两侧区域,50 a一遇山洪灾害风险区主要集中在山洪沟下游和山前海拔1 130~1 180 m的冲击扇区,100 a一遇山洪灾害风险区覆盖整个山前海拔1 120~1 350 m的区域和冲击扇区。随着重现期增大,贺兰山山洪灾害风险区具有向上游（下游）区域扩展较慢（更快）的显著特征。（3）银川市受贺兰山10 a、20 a、50 a和100 a一遇山洪灾害影响总人口分别为7.30×10⁴人、9.87×10⁴人、1.65×10⁵人和2.39×10⁵人。随着山洪重现期增大,受灾害影响总人口呈显著增加趋势,低、中、高风险区受影响人口增速分别在-12.4%~20.5%、 48.6%~91.8%、163%~300%之间。（4）农田、草地受贺兰山山洪灾害影响最大,二者合计占受影响土地总面积的比例在82.1%~86.9%之间;其次是建设用地和耕地,两者占受影响土地总面积的比例在4.4%~9.1%和1.1%~4.6%之间,是银川市贺兰山山洪灾害防御的重点区域。（5）银川市受贺兰山10 a、20 a、50 a、100 a一遇山洪灾害中、高风险区影响的GDP合计分别为1.12×10⁹元、2.00×10⁹元、4.70×10⁹元、8.74×10⁹元;发生超50 a一遇山洪灾害时,沿山农业和工业产业、基础公共设施等会遭受较大经济损失。     

松辽盆地上古生界构造格局及演化探究

松辽盆地位于华北板块北部,兴安地块东缘,是北东向展布的宽广断陷盆地。综合最新区域地质资料、钻井资料和重磁资料,对松辽盆地上古生界分布特征进行了分析。通过重磁资料和地震-地质联合剖面解释,确定了盆地内12条骨架断裂位置和活动期次,并认为盆地上古生界具有"两坳夹一隆"的构造特征。结合东北地区构造演化规律,认为盆地构造运动主要为四个阶段。第一阶段:兴安地块与松嫩地块大致沿黑河—嫩江—扎兰屯一带在早石炭世末发生碰撞拼接,造成本区NWW—SEE方向的挤压变形作用,形成"两坳夹一隆"的总体构造格局。第二阶段:沿西拉木伦河断裂,佳—蒙地块和华北板块于二叠纪末碰撞拼接,由NS向挤压形成EW向宽缓褶皱。第三阶段:中生代(侏罗纪)由于西太平洋板块斜向俯冲,NE向压扭作用形成NE—NNE向褶皱和左行走滑断裂。第四阶段:中生代(110 Ma)形成NW向脆性断裂构造变形。     

阅海湿地芦苇NPP遥感估算及其时空变化分析

利用1987—2012年Landsat 5、2013—2017年Landsat 8数据,分析1987—2017年阅海湿地净初级生产力（NPP）时空变化趋势。同时,基于高分数据（GF2）估算2015—2017年4 m分辨率NPP时空变化,与Landsat结果进行对比。结果表明：在各年7—8月的NPP中2002年NPP值最低,为691.11 g·C·m^-2,2003—2007年NPP均值先增大后减小,2008年后芦苇NPP均值趋于平缓;20世纪80—90年代,芦苇广泛分布于阅海湿地湖中心及四周区域,21世纪00—10年代,芦苇集中分布于湖域东北部区域;1987—2017年,阅海湿地芦苇NPP变化区域差异明显。阅海湿地东北部区域呈降低趋势。对比阅海湿地2016—2017年GF2与Landsat反演区域平均NPP,二者并无显著差异,且变化趋势也一致。     

东亚夏季风建立前青藏高原地气温差变化特征

利用青藏高原地区112个站1980～2001年和部分站点1960～2000年的气温、地温资料,采用经验正交EOF和旋转经验正交REOF等方法,对东亚夏季风爆发前青藏高原地气温差的变化特征进行分析,并对其与东亚夏季风之间的联系进行了分析.结果表明,青藏高原地气温差一般超前气温、地温1个月达到全年最大值,比中国中东部同纬度...     

基于CERES的宁夏空中云水资源特征及其增雨潜力研究

利用2009-2014年NASA地球观测系统(EOS)云与地球辐射能量系统(CERES)云资料和气象站降水资料,对宁夏北部引黄灌区、中部干旱带及南部山区3个具有不同地形、地貌、气候特征的地区云水资源及增雨潜力特征进行了对比研究。结果表明:宁夏地区大气可降水量在空间分布上呈现从东南向西北方向递减,从季节变化看表现出随夏秋春冬依次递减的特征。在东亚季风和贺兰山地形的共同影响下,全年总云量和低云量在南部山区最大,北部川区最小。云光学厚度与水云粒子半径及冰云等效直径呈显著的负相关关系,其中中部干旱带相关关系最强是开展人工增雨效果最显著的地区。随着全年四季天气气候变化,宁夏人工增雨主要潜力区会逐渐由春季的贺兰山沿山、中部干旱带地区,移动到夏季的银川以南同心以北和固原西南部地区,秋季缩减到海原、西吉一带。     

河套干旱地区夏季边界层结构特征观测分析

利用2013年夏季7月爱尔达K/LLX802J型机动式边界层风廓线雷达获取的三维风场资料和银川站高空气象探测资料,对河套干旱地区夏季边界层日变化特征进行了分析.结果表明:爱尔达K/LLX802J型机动式风廓线雷达能较好的反映并分辨出夏季河套干旱地区边界层内大气湍流和风场的演变过程.夏季7月河套干旱地区边界层高度白天平均为2127.2 m,夜间平均为1760.7 m,白天边界层高度比夜间平均高366.5 m.河套干旱区夏季地表非绝热加热对边界层的影响主要集中在800 m以下,800~2000 m高度边界层则主要受昼夜交替和大尺度天气系统的影响.夏季7月河套干旱地区边界层风速在300 m以下随高度增加而增大,离地500 m以下边界层易在北京时间07:00-11:00和18:00-21:00时段发生风速切变;300 m以下边界层白天盛行西南偏南风、夜间盛行南风,300~2000 m高度边界层白天和夜间均盛行东南风;离地300 m以下边界层易在夜间21:00-23:00时出现风向切变.夏季7月白天河套干旱地区边界层大气垂直速度在300 m高度以下随高度增加而增大,由0.3 m·s^-1增大到0.6 m·s^-1,夜间边界层大气垂直速度在200 m高度以下随高度增大而增大;300 m高度以上边界层大气垂直速度无论昼夜随高度变化均较小.     

西北地区近50年降水周期的稳定性分析

用小波分析和奇异谱分析两种方法相结合对西北地区26个站1951—1999共49年的降水周期随时间的变化进行了分析。结果表明： 西北地区降水周期随时间变化具有较强的区域性；宁夏陕北地区和河西走廊地区近50年的降水变化趋势呈反位相关系；根据近30年西北地区降水变化形式，西北地区大致可分为3种类型的降水变化：①不稳定变化型（新疆地区）；②过渡型（河西走廊地区）；③稳定型（宁夏陕北地区）。近50年西北地区降水普遍存在的准3年左右的周期在20世纪70~80年代显著性下降，5～7年左右的周期和9～14年左右的长周期也随时间有着不同的变化；即各地区所有周期成分的稳定性都显著性地随时间发生变化，各地降水普遍存在一个相对比较稳定的但不太显著的10年左右的平衡态。表明西北地区的降水随时间变化具有多平衡态和非周期性振荡的特点。但西北大部分地区都存在某一特定的周期成分，在该固定周期成分出现前后，其振幅变化与该地区降水趋势变化之间存在着密切关系。     

鲁西北平原地热热源机制的气体同位素约束

利用地热系统中气体的组分、丰度及同位素组成,可以识别地热流体的来源,追溯其热源形成机制。鲁西北平原地热资源自1998年以来大规模开发利用,但对其热源形成机制的认识尚不明确。本文利用溶解性气体组分和同位素特征对鲁西北平原热源成生条件进行了研究。溶解气成分结果表明,地热气体组分均以N₂为主,主要为大气降水入渗成因,在相对封闭的地质环境中深循环,混合一定量的地壳深部或地幔来源的气体。利用³He/⁴He比值,定量计算出研究区壳幔热源配分比为0.90～1.57,热源主要为地壳岩石放射性生热与来自上地幔沿深大断裂的对流热。其中,砂岩热储受构造活动影响较小,地幔热流占45%左右。而岩溶热储受构造控热明显:处于深大断裂或济南岩体与灰岩接触带附近的岩溶热储地幔热流占比相对较大,达48.77%～52.75%,显示除了正常的大地热流传导产热,沿深大断裂、岩体与灰岩接触带存在来自上地幔的对流聚热;处于齐广断裂与济南岩体中间的稳定地块地幔热流相对较小,仅占38.87%～40.97%,指示构造相对稳定区获得深部热流较少。     

估算冻结(融化)深度方法的比较及在中国地区的修正和应用

利用中国地区的冻土观测资料计算比较了常用冻土活动层深度估算的几种方法,并对影响估算的主要因子进行了讨论.结果表明:考虑了土壤水分变化、土壤水分相变潜热变化、积雪和植被效应的指数与实际观测值之间有较好的拟合;在采用分区插值方法对温度进行处理,并应用数字化高程、数字化植被和土壤数据的基础上,采用和观测值相关较高的Kudryavtsev指数计算、以ArcGIS为工具获取的中国地区冻土分布更为合理.     

CMIP研究计划的进展及其在中国地区的检验和应用前景

由世界气候研究计划(WCRP)推动制定的CMIP计划,是一整套耦合大气环流气候模式的比较计划.该计划旨在通过比较模式的模拟能力来评价模式的好坏,促进气候模式的发展;同时也为生态、水文、社会经济诸学科在全球变化背景下预估未来环境变化提供可靠的科学依据.CMIP计划从AMIP开始,经历了CMIP1、CMIP2、CMIP3几个阶段的发展,并已为模式研究提供了迄今为止时间最长、内容最为广泛的模式资料库.尽管模式的模拟结果仍不可避免的存在一些不足,但世界各国纷纷利用该资料库进行模式发展以及与气候变化相关的多学科研究,为预估未来的环境变化提供了不可替代的科学依据.对其作了简要回顾,并对其在中国地区存在的问题和潜在应用前景作了简要论述.