SRM融雪径流模型在西天山巩乃斯河流域的应用实验

为了验证SRM融雪径流模型在内陆干旱气候环境条件下的适用性, 在西天山巩乃斯河流域开展了模型的应用实验研究. 实验结果表明: 融雪径流模拟结果的两个拟合优度指标值分别是Nash-Sutcliffe系数(R²) = 0.87和体积差(D_V) = 0.90%, 和在国外25个国家的近80个流域的应用结果比较, 达到了比较好的模拟效果, 也显示出该模型在我国西部内陆干旱地区的良好应用前景. 在模型成功模拟融雪径流的基础上, 利用SRM模型并结合气候情景进行了气候变化对积雪和融雪径流影响的模拟. 结果表明: 在气温升高的情况下, 积雪的消融期明显提前, 径流也随之发生变化. 由于积雪对温度的变化十分敏感, 所以在以冰雪融水补给型的山区流域, 气候变化, 特别是气温升高对融雪径流的影响会十分显著, 而对径流影响结果的一个最为重要的特征是径流在时间分布上的改变.     

天山冰川作用流域能-水-质平衡和水文流量模型研究

本项研究基于1986—1989年在天山乌鲁木齐河源开展的高山冰川作用流域气候、水文和冰川综合过程观测试验,探讨高山冰川区能-水-质平衡过程及其和水文流量形成的关系,建立了一个天山冰川消融和水文流量模型.该模型把气候变量和冰川作用流域的物理过程联系起来,而又把该过程和径流的形成联系起来。将常规气象要素输入模型,经过流域响应模拟,再模拟计算出流域出口处的逐日流量过程。     

祁连山区黑河上游高山多年冻土区活动层季节冻融过程及其影响因素

祁连山区黑河上游多年冻土和活动层土壤水热过程基础观测数据薄弱,制约了黑河流域多年冻土区不同景观下垫面的水文功能研究以及多年冻土和活动层变化的水文效应研究.根据2013~2014年在黑河上游高山多年冻土区东支峨博岭北坡和西支冲积平原的活动层土壤温度、含水量观测资料,系统分析了活动层季节冻融过程、土壤水热动态及其影响因素.结果表明,高山多年冻土区气候条件以及地形地貌、植被、岩性和含水量等局地因素明显影响活动层季节冻融过程及其土壤水热动态,此外还受到积雪、水体和冬季逆温等因素的影响.峨博岭北坡地表温度年较差、活动层底板温度和年平均地温均明显低于黑河西支冲积平原同等海拔处.峨博岭北坡融化始日早、达到最大融化深度的日期晚、融化过程历时长、融化速率小;冻结(自地表向下)始日晚、冻结过程历时长、冻结速率小,完全冻结阶段历时长;在融化上升阶段和冻结下降阶段,活动层含水量变化速率明显较大.本文结果可为黑河流域多年冻土区不同景观下垫面的水文功能研究以及多年冻土和活动层变化的水文效应的辨识、模拟和预测提供基础资料和验证.     

北京大气CO2浓度日变化、季变化及长期趋势

1993～1995年北京大气CO_2浓度上升较快,年平均增长率为3.7％,1995年平均浓度达到最高,为（409.7±25.9）μmol·mol-1,随后缓慢下降.强度基本稳定的CO2源与迅速增大的CO_2汇的共同作用导致北京1995～2000年大气CO_2浓度逐渐降低.CO_2浓度季节变化明显,冬季出现峰值,平均浓度为（426.8±20.6）μmol·mol-1;夏季出现谷值,平均浓度为（369.1±6.9）μmol·mol-1.CO_2浓度季变化主要受物候季节变化控制.北京大气CO_2浓度日变化强烈,峰值一般出现在夜间,谷值出现在白天,平均日较差>34.7μmol·mol-1.年际季变化分析发现冬季和秋季大气CO2浓度变化基本控制着大气CO_2年际变化趋势,夏季浓度年际季变化对大气CO_2变化总趋势影响不大.     

冰雪消融引春忧

当又一个严寒隆冬、银装素裹的世界渐渐隐去，冰河解冻，积雪消融，大地开始复苏。人们满怀喜悦心情，迎来“百花盛开”的季节；岂知，同时也在遭遇“春之忧患”。2010年3月4日波兰媒体报道，波兰境内维斯瓦河沿岸多个地区发生雪后水灾。位于维斯瓦河上游的马尔卡市开始出现积水现象，街道遭到洪水淹没。街道两旁多栋房屋倒塌，数十栋建筑进水，有的地方水深达半米。     

水.自然.人类

地球的“血液循环” 地球上的水连续不断地变换地理位置和物理形态(相变)的运动过程,称为水分循环,又称水循环或水文循环。水的三态转化特性是产生水分循环的内因,太阳辐射和重力作用则是水分循环的动力。在一定时期内,地球上的水分收入、支出总量基本保持平衡。 根据水分循环的过程可将自然界的水分循环分为大循环和小循环两种类型。大循环,就是从海洋上蒸发的水汽被气流带到大陆上空,在适当的条件下凝结,以降水的形式降落到地表。降落到地面的水一部分可以形成地表径流;一部分可为植被拦截或被植物散发。渗入地下的水一部分以表层壤中流和地下径流形式进入河道,成为河川径流的一部分,而贮于地下的水则一部分上升至地表供     

科技传真

南极的温暖之冬 据乌拉圭设在南极的“阿蒂加斯”科学考察站日前报告,今年南极出现暖冬现象。6月中旬,南极沿海地区的积雪厚度仅5厘米,最高气温为-3℃。南极陆缘冰川仍在崩裂,附近海面可以看到浮冰在漂移。 这种气候现象在南极并不多见。去年同期,南极沿海地区积雪50厘米,最高气温为-9℃。而10年前的这一时段,南极沿海地区     

无定形聚合物电解质的离子传导

《无定形聚合物电解质的离子传导》一文描绘了无定形聚合物电解质中离子传导的一般图像,并阐明了离子电导与温度、压力、食盐浓度、分子量、粘滞系数等的关系,是对物质的微观认识,令人“洞幽见微”。     

西藏南迦巴瓦峰地区真菌考察

我国西藏东南部的南迦巴瓦峰海拔7782米,属东喜马拉雅山脉的最高峰。终年积雪晶莹,云雾弥漫,给人以神圣可敬之感,当地藏胞称为“神山”。她是地球上7700米以上的山峰中唯一未被人类攀登征服的处女峰。南迦巴瓦峰(以下简称南峰)地区地理位置优越,自然条件独特,各类资源丰富,早已引起国内外登山爱好者和科学工作者的极大关注。1982～1983年中国科学院登山科学考察队对该峰及其临近地区,进行了包括真菌等多学科的综合性考察。优越的自然环境南峰地区群峰高耸,峡谷纵横、地形复杂,山河壮丽。该峰顶与谷底相对高差达5000～7000米,是世界上罕见的高山峡谷地区。从山脚到山顶包括了热     

喜马拉雅山中段达索普粒雪芯中夏季风和尘埃信号记录研究

通过粒雪芯δ＾１８Ｏ和主要离子（Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋，ＮＨ＾＋４，ＳＯ＾２－４和ＮＯ＾－３）的分析表明，该粒雪芯年平均积累量为０．７５ｍ水当量。粒雪芯中δ＾１８Ｏ和主要离子浓度的季节变化表明，达索普冰川中高精度的记录了现代夏季风和尘埃信号。夏季风期间降水中δ＾１８Ｏ值由“降水量效应”所控制，雪层中较低δ＾１８Ｏ值则代表了夏季风信号。亚洲中部干旱半干旱区的春季尘暴输入是造成粒雪芯中Ｃａ＾２＋，Ｍｇ     

城市水文学研究综述

城市水文学是水文学的一个重要分支,20世纪80年代正式独立成为一门学科.城市水文学发展早期重点关注城市供排水工程设计等水文计算问题.随着全球城市化进程的推进,城市水文过程演化及其伴生效应日益凸显,城市水循环机理发生了深刻变化.城市"雨岛效应"、"干/湿岛效应"等现象日益明显,城市暴雨内涝、水污染等事件频繁发生,这些新问题使城市水文学研究出现了新任务和新领域.目前城市水文学基础研究大体可分为两大主要方向:城市化的水文过程及其伴生效应识别与描述;城市水文过程机理解析与模拟计算.城市化的水文效应方面的研究较多,对"雨岛效应"产生机理的认识也较统一,但对城市"干/湿岛效应"的研究结论在不同地区并不一致.城市化伴生效应方面,近些年对水环境以及水生态效应的研究得到了重视和加强,建立了城市水质模型和生态承载力理论等.城市水文过程机理解析与模拟方面,"自然侧"的降水-产汇流研究比较系统,已建立了包括城市屋面、硬化地面、城市绿地等复杂城市下垫面的降水-蒸发-径流定量模拟模型;"社会侧"对城市用水规律和需求预测研究比较充分,然而对城市人工取用水的耗水机理研究较少.总的来看,城市水文学未来的发展需从城市耗用水机理、城市水文极端事件模拟与综合应对,以及城市群叠加水文效应的定量评估和预测等方面寻求突破.     

朊病毒中是“唯蛋白”(protein-only)还是“存在类病毒”(virino)?——从生命科学研究角度对朊病毒研究的反思

传染性脑神经疾病研究领域时对朊病毒的研究在近年来一直处于一个困境，本文对朊病毒研究的历史和进行了精要的评述，着重阐述了“唯蛋白”假说的建立和发展及其中存在问题的根源，包括为什么“唯蛋白”论无法被完全接受，并指出为彻底解开分子神经科学中的朊病毒之迷，有在碍技术及理论上的障碍尚待冲破，旨在不仅能够帮助更多的科学工作者理解朊病毒现象，而且指出这方面的工作需要得到除分子基因学和蛋白科学以外领域的大量科学家     

青藏高原冰冻圈变化及其对区域水循环和生态条件的影响*

以青藏高原为中心的冰川群是中国乃至整个高亚洲冰川的核心,由于全球变暖,青藏高原冰川自20 世纪90年代以来呈全面、加速退缩趋势。作为全球最主要的高海拔冻土区,青藏高原近几十年气候变暖是冻土退化的基础因素,人为活动在局部加速了冻土退化,推测未来几十年内冻土退化仍会保持或加速。过去50 年,青藏高原积雪面积总体呈减少趋势。由于气温升高,青藏高原处于降雪和积雪临界状态的区域大大增加,导致青藏高原积雪期开始时间的推迟和结束时间的提前。冰川加速消融退缩,融水在逐年增加,冰川变化引发的水资源时空分布和水循环过程的变化,无疑将给青藏高原社会经济发展带来深刻影响。冻土及其孕育的高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统具有显著的水源涵养功能,是稳定江河源区水循环与河川径流的重要因素。青藏高原江河源区近几十年来生态退化和河流、湖泊、沼泽、湿地等水文环境的显著变化就与冻土退化密切相关。过去十年来由于冻胀和融沉破坏,青藏公路已经进行了多次全线性大规模的整修。在未来几十年内多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融和低温冻土向高温冻土转化,这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。为应对气候变化对青藏高原冰冻圈影响,应加强冰川融水对地表水和冰川融水补给河流的水文过程与预测研究,针对未来可能出现的各种灾害,要在科学预测和普查的基础上评价灾害风险。     

用带状取样头提高取样示波器带宽

用频闪法观测重复出现的瞬变现象早为人们注意,基于同一原理制成了观察毫微秒脉冲的取样示波器,它比之一般的快速示波器有一系列优点。近年来在电子学和其他科学技术领域内毫微秒及更短脉冲的应用愈来愈广泛,这也促使取样示波器得到了相当大的进展。取样示波器的重要指标之一是它的频带宽度,它决定了能观察的脉冲的升起速度。同时,与甚宽频带相适应,必须在示波器的其他线路方面也达到高的指标,才能使整个设备清晰稳定地显示信号。我们应用带状传输线原理研制出频带宽度约2,300兆赫的取样头,并有可能进一步提高;还在示波器     

工程体制理论(Ⅰ)

本文分析了生产实践、科学研究、技术革新、自然现象中普遍存在的一类现象,引入“工程体制”这样一个概念来概括之。文章讨论了对“体制现象”及其规律进行全面、系统地研究的必要性。提出了一种称为“关键作用环节法”的“体制分析”方法,能确定一个给定工程的所有可     

类锂钛离子复合X射线激光

复合泵浦类锂离子方案是实现小型高效的“水窗”波段饱和放大的X射线激光器的最有希望的途径之一,近年来,各国著名实验室进行了很多重要的研究,虽然取得了很大的进展,但关于该方案的激射机制还有一些悬而未决的问题,在向短波长推进和提高增益长度积方面尚需大量的工作.在以前细致地研究纳秒级激光脉冲驱动的复合机制X射线激光的基础上,最近我们利用LF12装置输出的100ps量级脉宽驱动激光,完成了复合泵浦类锂钛离子X射线激光实验.实验结果表明,类锂钛离子4f～3d跃迁(波长为4.68nm)有明显的增益,峰值增益系数为(1.9±0.5)cm~(-1),实验结果显示了类锂方案在实现短波长激光和大GL值方面的潜力.本文实现的激光跃迁波长是迄今世界范围内用复合泵浦类锂离子方案实现放大的最短波长.     

人体中的数学

从季节的更替,到洋流的流动;从星光的脉冲,到股票市场的起落,科学家们发现了一种深层次的、潜在的自然法则。科学家将这种自然法则称之为“浑沌”(chaos)。现在,他们发现在人体中也存在着这种浑沌现象。 人体,就像一个急速旋转的舞蹈者,从头到脚,都在进行着一种浑沌的活动。根据近期发表的一些论文,当人的精神高度集中时,脑神经细胞因激烈活动而处     

有关河西热风的特征及其形成问题

在河西,热风又叫做干热风或热东风,有的农民又称之为“火风”或“烧风”,等等。实际上,热风是干旱风的一种。它是在特定地区、季节和天气系统的作用下出现的既稳定持久的高温、低湿,又常刮东风的天气现象。对农作物而言,热风是否成災,不只是决定于它的強度、维持时间、出现季节,还决定于作物的种类品种和发育期,也决定于人们的耕作措施等等。在西北的干旱或半干旱地区,特别是春夏之交,冬、春小麦正处在扬花、灌浆期(6—7月),大气本来就是非常干旱的,在特定天气系统作用下出现的热风天气常常使小麦不孕、不花或秆粒青粃。一般強的热风可造成20％左右的減产,个     

青藏高原小麦属和大麦属野生新类型及其与栽培型亲缘关系的探讨

青藏高原的地理环境处高寒带,气候特殊,具有日照长、温度低、辐射强、昼夜温差大和空气较稀薄的特点,高山气候复杂,植物遗传资源丰富。为了探索我国栽培植物起源及其与之有亲缘关系的野生种的分布,作者先后于1978年7月至9月到青海高原农牧区直至“江河源头”,和1979年7月至9月到西藏高原农牧区雅鲁藏布江河谷带,作过广泛农业植物资源考察,采集到许多与栽培植物有亲缘关系的野生种标本和种子,野生大麦和野生小麦以及其它特殊的栽培类型是其中的一个重要部分。分布在高原和高山地区的大麦类和小麦类与我     

汽车保养就像玩魔术

在“摩圣技术”出现之前,不用伤筋动骨便使金属磨损件恢复原始尺寸及形状,简直是“不可能的任务”。但是现在,你会惊讶于一种玩魔术一般的汽车保养……绝密军工技术“摩圣技术”是前苏联发明的一项绝密的军工技术,全称为“定向全扩散技术”,其研究和应用旨在提高军事装备的战斗能力,及其在特殊情况下的生存能力。