海河流域二元水循环模式及其演化规律

海河流域是我国乃至世界上受人类活动干扰最强烈的区域, 其水循环的二元演化特征十分明显, 水资源的利用和循环转化关系极为复杂. 社会(侧支)水循环通量的膨胀几乎吸干了所有的天然径流, 工业、农业及生活排污致使水质严重恶化, 流域呈现出有河皆干、有水皆污的局面. 传统的以天然水循环为主的“实测-还原”研究模式已不能适应现代水资源研究的需要. 以海河流域为原型对象, 通过科学抽象和理性思考, 勾勒出了二元水循环模式的系统图景, 分析了二元水循环的关键要素、平衡方程以及演变历程. 应用建立的二元水循环模式理论, 通过收集最新的数据资料, 研究了海河流域二元水循环十项关键要素的演化规律, 并在此基础上提出了海河流域的健康水循环模式及其调控方向.     

区域目标ET的理论与计算方法

目标ET(evapotranspiration)是当今水资源研究的前沿, 基于目标ET的区域水资源管理是针对一定范围(区域)内的综合ET值与当地的可利用水资源量的对比关系, 进行水资源的分配或对ET进行控制的管理办法. 通过提高水资源的利用效率, 减少社会水分循环系统中不可回收水量, 使同等水分消耗条件下生产效率得以大幅提高, 从而达到资源节水的目的; 在满足地下水不超采、农民不减收、环境不破坏的条件下进一步合理分配各部门和各行业可用水量, 通过调整产业结构和应用各种节水新技术新方法, 解决各部门和各行业(包括环境和生态用水)之间的竞争用水问题, 达到整个区域的水量平衡. 根据资源节水的理念, 提出区域目标ET的定义、分项指标体系和制定原则, 并结合分布式水文模型和土壤墒情提出一套计算区域目标ET的方法体系.     

流域“自然-社会”二元水循环理论框架

流域水循环的“自然-社会”二元演变是导致近年来水问题和水危机的本质原因. 实现缺水地区供用水、水环境、水生态安全的国家目标, 必须依靠以流域水循环为统一基础的水资源科学调控, 其首要的科学基础是对高强度人类活动干扰下的流域水循环与水资源演变的内在机理及其规律的认知. 本文从我国二元水循环演进历史、流域二元水循环理论、典型流域水资源演变规律、流域二元水循环模式与概念模型4 个方面进行探讨, 为变化环境下水循环的基本认知模式、现代环境下水资源衰减规律等提供研究参考.     

后基因组时代十年志——兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战

   十年前,“人类基因组计划”这一耗资30亿美元、耗时十余年的伟大科学工程完成之际,人们以为得到了揭开自身生命奥秘的天书,生命科学也划时代地进入了后基因组时代。十年间,一方面,人类基因组的后续工作陆续展开,生命科学持续蓬勃发展的态势;另一方面,基因药物却迟迟不能问世,基因产业逐渐沦为泡沫经济。2010年恰逢人类基因组草图完成10周年,回顾十年间生命科学取得的伟大成就,分析生命科学当下面临的挑战,或许更能理清后基因组时代现代生命科学的发展脉络与走势。     

岩浆与岩浆岩：地球深部“探针”与演化记录

岩浆是在地下形成的含挥发分的高温粘稠的硅酸盐或碳酸盐熔融体,由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。用科学的方法来观察和解释它们,它们就不是一堆死气沉沉、枯燥无味的石头,而是一部引人入胜的“无字天书”。地球系统是一个整体,它是由从地心到地表的多个层圈构成的。岩浆是地球各层圈之间相互作用的产物,是地球各层圈之间物质和能量交换的重要使者。研究岩浆作用与岩浆岩有三个方面的意义：①岩浆岩及其所携带的深源岩石包体可以被称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。②岩浆岩也是板块运动与大地构造事件的记录,通过岩浆岩的研究,可以恢复古板块构造格局,追溯大地构造演化历史。③归根到底,是服务于人类社会对于合理利用资源,改善环境,减轻自然灾害的需求。     

嫦娥一号的初步科学成果

嫦娥一号卫星是中国发射的第一个月球轨道探测器,是中国月球探测工程“绕”、“落”、“回”发展战略的第一步。嫦娥一号卫星于２００７年１０月２４日在西昌卫星发射中心成功发射,２００９年３月１日受控落月于东经５２．３６度、南纬１．５０度的丰富海区域,在轨运行４９５天,比预期一年的工作寿命延长４个多月,一共取得了１．３７TB的原始科学探测数据。通过对这些科学探测数据的初步分析和应用研究,已经获得了包括“中国首次月球探测工程全月球影像图”等在内的一系列科学成果,为推动中国月球科学和天体化学的研究和后续月球探测工程的开展奠定了重要基础。     

气候变化对中国东部季风区水循环及水资源影响与适应对策

中国东部季风区水循环及水资源变化复杂,水旱灾害频繁,其中既有强烈的季风区自然变化影响,又有气候变化中二氧化碳排放导致的人为强迫的影响。近些年作者团队的研究表明：中国陆地水循环主要变化是由温室气体排放的影响叠加在东部季风区显著的自然变率背景下共同作用形成的,其中自然变率对降水影响的贡献约占70%,人为强迫的贡献占30%;随着未来二氧化碳排放的贡献率逐步增大,中国极端水旱灾害有进一步增加的态势,气温每升高1°C,华北农业耗水约增加4%总用水量;气候变化对中国东部季风区长江、黄河、淮河、海河以及珠江等八大流域的水循环以及南水北调(中线)重大调水工程有突出的影响与风险,需针对水资源脆弱性变化与水安全问题,采取适应性的对策与措施。     

青藏科学研究范式与效应

20世纪50 年代以来中国青藏高原综合科学考察,取得了举世瞩目的成就,在世界自然科学考察的历史上有它自己的地位。青藏高原科学研究范式的特点是：长期基础研究的平台,传播知识的过程,出成果又出思想。青藏科学研究范式产生了明显的结果,即探索自然奥秘的凝聚效应、不同学科的相互渗透效应、人才涌现的催化效应和不断扩展的社会效应,可称之为“青藏效应”。上述青藏科学研究范式是在国家支持、组织体制改革、学术自由以及国际合作等文化氛围下形成的。蕴藏在“青藏效应”中的精神内涵包括：创新意识,瞄准国际前沿;立足实地,取得原创信息;提倡协作,加强综合集成;结合实际,服务高原建设;持之以恒,献身青藏事业。     

中国智慧闪耀世界

“暗物质到底是什么？”为回答这个问题,人类不惜耗费大量精力和资金。在这条困难重重的探索道路上,利用国际空间站开展实验的阿尔法磁谱仪项目首先取得进展。在这个国际项目中,中国科研人员做出了重要贡献,他们与国际同行联手完成了又一项媲美人类基因组计划的项目。无独有偶,中国科学家在国际上首次发现量子反常霍尔效应,被著名物理学家杨振宁誉为“诺贝尔奖级”的科研成果。毫无疑问,中国科学家正在国际科技舞台上扮演越来越重要的角色,赢得越来越大的话语权。     

定量评估气候变化影响经济产出的方法

将经济-气候模型(C-D-C), 推广成一个预测“气候变化影响量”的方法, 可以对未来气候变化对经济产出的影响给予定量的评估. 为了对该定量评估方法的可行性进行验证, 提出了一个从实际资料中提取实际的“气候变化影响量”的办法来进行历史回报检验. 用中国8 个农业区域1980~2000 年的不同粮食作物资料和粮食总量资料以及中国160 站点的1980~2000 年气象资料对该经济模型方法进行了历史回报检验, 结果表明该方法具有一定合理性、可靠性和较好的运用效果, 并得出了一些有意义的结论. 本文将经济学的成果引入全球气候变化研究, 希望能为进一步开展该领域研究提供参考.     

论科学发展观指导下的水利水电工程管理探讨

水是重要的自然资源,水利、水电工程是综合利用水资源发展国民经济的重要手段,是保障经济建设和人民生命财产安全的重要措施,是国家和人民的宝贵财富。在科学发展观的指导下,加强对水利、水电工程的管理,使其发挥更大作用,为经济发展和人民生活做出更大贡献,是新时期发展建设的重要课题,本文做粗浅探讨。     

水资源管理时态GIS时空数据模型研究

水资源信息具有明显的时空特性。水资源管理对时间和空间信息处理的实际需求促进了人们对水资源管理时态地理信息系统的研究,而水资源信息时空数据模型是水资源管理时态地理信息系统建立的核心。文章在分析讨论水资源信息时空特性的基础上,深入研究了基态修正模型,并对其进行了修正,提出了多基态变级差修正模型,该模型大大减小了水资源时空数据的存储空间及冗余度,提高了水资源时空数据查询与分析的效率,将水资源信息的时间、空间、属性数据有机地结合起来。     

视知觉与绘画二议

在欣赏绘画时,观众的感受是一个综合了生理学、心理学等多方面的复杂过程,科学家对此已经关注了 多年,并取得了引人注目的研究成果。本文介绍了马赫带效应、眼球运动和浦肯雅现象等视觉生理特点对绘画 观赏的影响。     

一种二元放疗靶向治癌的新技术——中子俘获疗法(NCT)与医院中子照射器(IHNI)

中子俘获疗法已成为当前对抗癌症的一项新选择，而且正在迈向治癌的一种例行疗法。面临的难题，首先就是掺硼化合物，目前已进入第三代开发阶段，也就是要对特定的肿瘤取得治疗功效上的突破。再之，乃是中子源装置。老研究堆不具备临床医疗的“亲和性”，一般又达退役年龄，难以成为推广例行治疗的基础设施。
中国开发成功以微型研究堆为基础的专为中子俘获疗法设计的医院中子照射器，可安装在医院内，由医生自行掌握，具备2条中子束，可供浅部与深部肿瘤的照射治疗，为中子俘获疗法实现例行治疗，提供了一种安全、简便、廉价与实用的治疗装置。     

面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展*

以晶体硅为代表的第一代太阳电池和以非晶硅薄膜为代表的第二代薄膜太阳电池目前是光伏市场主流。第三代纳米结构太阳电池研发目标是在维持现有第二代薄膜电池沉积技术的经济性和环保性基础上显著提高电池性能及稳定性,进一步降低太阳电池的价格至每瓦0.5美元,甚至0.2美元及更低。笔者将简要综述近年来国际上面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展,内容集中在纳米硅薄膜叠层太阳电池、硅纳米线（包括轴向、径向和单根）太阳电池和基于多重激子效应的纳米硅热载流子太阳电池等三个方面。     

如何合理利用水资源综述

水,是生命之源,也是人类生存的基础。水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质,是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。水资源匮乏已成为我们不得不面对的全球性课题。从长远来看,要冲破这个制约人类可持续发展的瓶颈,只有利用海水,被冰山、冻土固化的淡水等,扩大传统的水资源范围,树立大水资源的观念,这样才能挣脱社会和环境条件的制约,实现水资源合理利用的可持续发展。与此同时,加大科技力度,不断创新,人类才能完成呼风唤雨的农业的终极革命目标。     

海豆芽——进化中的“活化石”*

舌形贝（Lingulidae）最早出现在寒武纪早期,因其壳体外形与现代舌形贝相似,通常被认为是活化石,但形态解剖研究表明澄江化石库舌形贝属Lingulella 和Lingulellotreta 与现代舌形贝Lingula在脉管系统、刚毛排列和内脏区分布,以及生活方式方面存在较大差别,进而表明了“活化石”在漫长的地质历史中也存在一定的环境适应性改变。     

浅谈资源整合矿井防治水的管理

从管理的角度出发,理论分析与实际相结合,重点针对资源整合矿井在生产建设过程中防治水工作进行了分析,提出了资源整合矿井的防治水工作思路及其防控措施,以更好地指导矿井的安全生产、建设。     

乡镇供水合理水价的确定

针对当前乡镇供水工程的收费情况，提出乡镇供水工程应根据各自的条件及所在地的经济水平来确定水价，并介绍了乡镇供水制水成本及水价标准的计算方法，阐述了在水价计算中应注意的若干问题和附加水费的概念。     

生物体的特殊性能与其微观形貌的关系

经过数十亿年的进化,自然界中的生物体有着与生存环境相适应的优异结构和特殊功能。笔者以具有超疏水 自清洁功能的荷叶表面、色彩斑斓可以吸引异性的雄孔雀羽毛,以及具有高强度高韧性等优异机械性能的贝壳珍珠 层这三种生物体表面和生物材料为例,展示了其微观形貌上的纳米结构以及这些纳米结构精密有序的组装方式,揭 示了这种微观结构与其在宏观上的特殊性能存在的必然联系。