常见卫星传感器在蓝藻水华监测中的应用进展

在全球气候变暖的背景下,湖泊富营养化程度日益加剧导致了全球范围内蓝藻水华暴发频次和暴发范围的逐步增加。利用传统水质监测方法实现蓝藻水华的实时动态监测尚存困难,而遥感技术具有监测范围广、速度快和成本低等优势,于蓝藻水华动态监测中得到了广泛应用。文章在介绍湖泊蓝藻水华遥感监测的原理和方法的基础上,对几种常见卫星传感器在湖泊蓝藻水华监测中的应用现状进行了总结,对比了各种传感器和反演模型的优缺点,最后对目前湖泊蓝藻水华遥感监测研究中存在的不足和发展方向作了分析和展望。     

江苏省植被NPP时空特征及气候因素的影响

利用2000—2006年的EOS/MODIS卫星遥感资料,对江苏省植被净初级生产力（NPP）时空特征及气候变化对其影响进行分析。在ArcGIS软件中,建立线性回归方程获得NPP的变化斜率,分析7 a间各像元NPP的空间变化趋势。计算各像元的NPP数值与气候要素的线性相关系数,为定量阐述气候变化对植被生长的影响提供依据。结果表明,江苏省植被NPP 7 a平均值为506.6 g.m-2.a-1（以C计）,比全国同期NPP数值高出约40%。NPP表现出明显的年际变化,2004年植被年均NPP最大为530.6 g.m-2.a-1（以C计）,2000年最小,为481.1 g.m-2.a-1（以C计）。空间分布上NPP表现为东南高于西北,沿海高于内陆。2000—2006年江苏省有76%的区域植被NPP表现为显著增加,仅江苏南部少数区域表现出减少的趋势。除苏南少数区域外,气候因素控制着NPP的时空变化规律。其中气温的升高和太阳辐射的增加促进NPP提高,而降水量的增加引起NPP的降低。     

1991—2004年东亚温室气体浓度特征及变化趋势

利用NOAA Earth System Research Laboratory提供的1991─2004年Tae-ahn(韩国),Ulaan Uul(蒙古)以及瓦里关(中国)的大气温室气体CO₂和CH₄的数据,对东亚地区大气温室气体的浓度特征及变化趋势进行研究.结果表明:14年来东亚地区大气中φ(CO₂)和φ(CH₄)月和年平均值总体呈明显上升趋势;3个监测站的φ(CO₂)年线性递增率比较接近,平均值为1.91×10-6a-1,季节变化较一致;从沿海到内陆这2种温室气体的浓度均随海拔升高而逐渐降低.      

铜绿微囊藻高温胁迫后的生长补偿效应

为探究藻类受高温胁迫后的恢复生长情况,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为材料,设置了40 ℃高温组及25 ℃对照组,分别处理3、6和12 d后转入25 ℃进行恢复培养30 d,测定生长过程中的细胞密度以及Chla(叶绿素a)、CAR(类胡萝卜素)、Pro(可溶性蛋白)、Sug(可溶性糖)和丙二醛的含量. 结果表明:40 ℃高温下铜绿微囊藻的生长受到显著抑制,胁迫至第12天时,细胞密度、ρ(Chla)和ρ(CAR)分别比对照组降低了81.08%、97.89%和90.31%. 解除胁迫后,40 ℃处理3 d组呈现一定的超补偿,细胞密度、ρ(Chla)和ρ(CAR)在恢复培养30 d的平均补偿指数分别为1.63、0.90和2.12;40 ℃处理6和12 d组呈现低补偿,恢复培养至第30天时,ρ(Pro)分别比对照组降低了14.86%和48.75%,ρ(Sug)分别比对照组降低了18.77%和53.73%. 胁迫时间越长,丙二醛含量越高,长时间(12 d)的高温胁迫会对细胞造成永久伤害. 采用Logistic方程拟合生长曲线,40 ℃处理6 d组在恢复培养24 d后出现明显的超补偿,细胞密度增大,预计39 d后超过40 ℃处理3 d组. 高温诱发超补偿生长与自然界中藻类暴发的过程具有密切关系,这种内源性因素及藻体生理特征的变化可为湖泊水华发生的理论研究提供依据.      

依据经济水平建立的华中-华南粮食运输模型

从中国土地利用现状出发，根据目前的中国粮食生产、粮食需求关系和地区经济水平差异等因素,建立了粮食调拨运输模型--计划经济型(非市场原理型)和市场原理型(自由购买型)。并将这两种模型分别应用到中国华中-华南地区,讨论了中国华中-华南地区的粮食储备变化特点。模拟结果显示:非市场原理型运输模型中,随着粮食运输强度系数的增大,城市地区的粮食不足现象逐步得到缓解;而粮食产地的粮食储量也将相应减少，粮食分布的区域不平衡不会长期存在。依据市场原理型运输模型,随着粮食吸收系数的增大,粮食储备迅速集中到沿海城市,此后粮食生产地区的粮食储备开始减少,内陆地区会出现大范围的粮食短缺现象。这种粮食分布的区域不平衡现象越来越大。     

西北地区气候因素与北京市沙尘天气的关系研究

利用西北地区气象台站资料以及北京市沙尘天气资料,根据西北地区的气候状况对气候影响指数进行了一定的改进,分析了西北地区气候因素与北京市沙尘天气的关系.结果表明,在2001~2010年10年间,受全国沙尘天气过程的影响,北京市在2001、2002和2006年的沙尘天气日数均超过了30d,其中在2001年全年沙尘天气日数达到了39d;西北地区D指数年平均值的高值区位于盆地和沙漠地带,春季平均值最高,为2.0,冬季次之,为0.9,夏季为0.8,秋季最小,为0.59;在D指数与沙尘天气的相关性分析中,宁夏地区的相关性系数平均值为0.84,甘肃地区相关性系数为0.82,陕西为0.81,青海为0.78,新疆为0.74,内蒙古地区为0.72;西北和北路传输路径对北京市沙尘天气的影响更大,毛乌素沙漠与黄土高原交界地以及内蒙古浑善达克沙地附近地区气候影响指数与沙尘天气日数呈现显著正相关,相关性系数达0.9,该地区气候对于北京市沙尘天气的发生有较大的影响.     

江苏省雷暴气候特征分析

利用江苏省历年雷暴统计资料 ,运用保证率公式计算了江苏省各地区的雷暴可能初日和终日等时空特征 ,为采取相应措施预防雷带来的灾害提供了依据     

结合卫星遥感技术的太湖蓝藻水华形成风场特征

为进一步了解太湖蓝藻水华形成和分布与近地面风场的关系,利用太湖湖面及周边地区2003~2013年气象与卫星观测数据分析、并应用WRF3.5.1数值模型模拟,发现太湖蓝藻水华主要出现在卫星观测时刻前6h平均风速为0.5~3.4 m/s的区间,占比达94.7%;蓝藻水华面积总体上随风速增大而减小,大范围蓝藻水华主要出现在前6h平均风速≤2 m/s的情形下,占比达89%;风向则主要影响蓝藻水华在太湖的空间分布格局.结果表明局地风场对于太湖蓝藻水华的形成、输移和分布具有重要作用.     

依据经济水平建立的华中-华南粮食运输模型

从中国土地利用现状出发，根据目前的中国粮食生产、粮食需求关系和地区经济水平差异等因素,建立了粮食调拨运输模型——计划经济型(非市场原理型)和市场原理型(自由购买型)。并将这两种模型分别应用到中国华中-华南地区,讨论了中国华中—华南地区的粮食储备变化特点。模拟结果显示:非市场原理型运输模型中,随着粮食运输强度系数的增大,城市地区的粮食不足现象逐步得到缓解;而粮食产地的粮食储量也将相应减少，粮食分布的区域不平衡不会长期存在。依据市场原理型运输模型,随着粮食吸收系数的增大,粮食储备迅速集中到沿海城市,此后粮食生产地区的粮食储备开始减少,内陆地区会出现大范围的粮食短缺现象。这种粮食分布的区域不平衡现象越来越大。     

气候变化对长江干流区径流量的影响

长江干流区在我国经济发展中有举足轻重的地位,是我国东西经济联系的纽带和桥梁。气候变化是当今气象界讨论的重要课题,其对全球日益紧张的水资源影响已引起各国政府、学者的关注。以重庆、万县、汉口、宜昌、贵池五站为代表,通过长江干流区近８０年观测资料和每站对应的气温、降水资料,分析了气候变化对长江干流区径流量的影响。以分组频率法找出了各站的枯水年、平水年、丰水年。丰枯水年降水量距平百分率分别为２２．６％～３０．８％及－２２．１％～－２９．４％,径流量为６．４～９．６％及－２．７～－７．０％。