基于无人机技术的藏东南帕隆4号冰川表面高程和运动速度变化研究

应用无人机技术，采用后差分测量（post processed kinematic，PPK）方法替代传统控制点的方法，对藏东南帕隆4号冰川消融区进行了航测，获得了2017—2018年3期高精度正射影像（DOM）、数字表面模型（DSM）和三维点云数据；分析了该冰川航测区内表面高程变化、运动速度空间差异和冰川微地貌特征等. 结果表明:PPK测量技术应用效果良好，无人机产品水平和垂直精度分别约为0.11和0.17 m；帕隆4号冰川消融区表面高程变化量呈现随海拔升高而降低的空间分布规律，冰川冰体整体减薄4.06 m；冰川表面运动速度随海拔升高而增大，呈现冰川中流线区域略快于两侧的空间分布特征；冰川表面地貌特征随海拔由高到低呈现趋于“平滑”的变化规律. 此外，还探究了无人机技术在冰川变化研究中的潜力，为未来利用无人机开展更大范围冰川变化的研究提供了有益经验.      

基于MOD17A3的图们江流域植被NPP时空变化特征

利用遥感技术,基于MOD17A3数据分析了图们江流域2000—2015年共16年的NPP动态变化.结果表明,2000—2015年图们江流域NPP总体呈上升趋势,2012年NPP值达到最大,最小值出现在2007年,平均每年上升4.04 gC·m~(-2)·a~(-1);图们江上游NPP表现出最高,为541.77 gC·m~(-2)·a~(-1),下游次之,为482.10 gC·m~(-2)·a~(-1),中游年平均NPP排在最后,为462.46 gC·m~(-2)·a~(-1),三个区域在16年的时间跨度上总体都是呈上升趋势;对年均NPP从小到大分类,其中NPP在400~600 gC·m~(-2)·a~(-1)这个范围占比最大,平均为48.7%,NPP小于400 gC·m~(-2)·a~(-1)和NPP大于600 gC·m~(-2)·a~(-1)的面积所占比例基本相差不大,分别为27.0%和25.3%;从整个流域来看,大部分地区植被的NPP值是增长的,NPP值增加的区域面积加起来占总面积的80%,下降的区域只占到20%;植被NPP与降水量、气温、湿度具有一定的线性正相关关系.     

云南省普洱市森林生态系统服务功能价值评估

本文对2016年普洱市森林生态系统服务功能进行了估算。普洱市森林生态系统服务功能总价值为2477.85亿元·a~(-1),其中水源涵养价值为918.93亿元·a~(-1),占生态服务功能总价值的37.09%;生物多样性保护价值为757.02亿元·a~(-1),占30.55%;保育土壤价值为293.43亿元·a~(-1),占11.84%;固碳释氧价值为332.43亿元·a~(-1),占13.41%;净化大气环境价值为158.27亿元·a~(-1),占6.39%;积累营养物质价值为17.77亿元·a~(-1),占0.72%。单位面积森林生态服务功能价值为8.55万元·hm~(-2)·a~(-1)。     

天山一号冰川对周边气候变化的响应

在全球气候变暖的大背景下,冰川对气候变化极为敏感。文章以天山一号冰川为研究区,使用的冰川面积变化数据有1962年、1973年、1980年和1986年由中国科学院地理研究所冰川冻土研究室测量绘制的冰川面积数据;1991—2019年的影像数据是通过谷歌历年影像、GF1、ZY3、GF2和GF6获取的面积数据。通过目视解译提取1962—2019年一号冰川面积现状,分析近60年天山一号冰川时空变化特征,结合近60年周边6个水文观测站和气象站点的气温、降水量数据,通过对一号冰川面积变化与气候气象数据的相关关系,分析了天山一号冰川对气候变化的响应。得出以下结论:(1)天山一号冰川面积变化:1962—2019年天山一号冰川面积在不断减少,1993年分为东西两支不同规模的冰川;发现2019年冰川面积已经减少为1.55 km~2,80年代至90年代面积减少量最大,退缩率最快;由遥感影像图发现冰川东西支之间的距离越来越远;也通过柱状图对比发现东支面积退缩量比西支更加明显。(2)研究区气候变化:1957-2019年62年间,周边地区年均总温度和年均总降水量均呈现持续上升趋势;年均降水量的上升程度相比年平均气温趋势不明显;但两者都有很高的线性拟合度。根据计算,发现气象站的平均温度趋势率为0.27℃·10a-1,这意味着在过去60年中,它增加了1.9℃。这个温度趋势率明显高于全国平均值0.22℃·10a~(-1)。(3)冰川与气候变化关系:根据冰川面积变化图和年均气温变化图发现,随着冰川面积的退缩,周边地区年均温度和年均降水量总体呈现上升趋势;因此得知冰川退缩的最关键因素是周边地区气温的升高和降水量的增加;该地区冰川面积的变化和气候变化可能有10年左右的停滞期。     

Andes上空中间层和低热层中大气周日潮的流星雷达观测研究

利用Andes(30.3°S,70.7°W)流星雷达2010年1月1日~2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,MLT)区域水平背景风场、周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用;并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80~100 km高度,月平均经向风场在5~8月份是南向风,在10~2月份是北向风,其变化范围在~(-1)1~13 m·s~(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4~6 m·s~(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为~(-1)4~32 m·s~(-1),比模式计算的月平均值-20~37 m·s~(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m·s~(-1)和44 m·s~(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40~37 m·s~(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1~2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。     

近地层大气颗粒物垂直分布特征——以北京某高校为例

为了解多种气象因素对近地表PM_(2.5)质量浓度变化的影响及对PM_(2.5)垂直分布规律的影响,2014年9月1日—5日在首都师范大学本部和北一区的3个不同高度(5、20和30 m),得到1 min平均的PM_(2.5)连续质量浓度数据(观测时间段为早6:30—21:30),并对气象因素进行同步观测.结果表明:(1)近地表日平均PM_(2.5)质量浓度垂直分布规律明显,为随高度增加而减小.(2)分时段分析PM_(2.5)质量浓度可发现,在日出日落时分(早6:30—10:00和晚19:00—21:30),受地表与上空空气温差影响,PM_(2.5)垂直分布无明显规律;10:00—19:00期间PM_(2.5)日平均值垂直分布规律为随高度增加而减小.(3)气压突降和降水会影响并改变PM_(2.5)垂直分布规律.     

乔戈里峰北坡冰川跃动遥感监测

以Landsat影像、冰川编目数据以及DEM数据为依据,通过遥感图像计算机辅助分类和目视解译等方法进行了不同时期乔戈里峰北坡冰川边界的提取,对比分析了1978—2014年不同时期冰川末端变化,发现研究区内有12条冰川出现过快速前进现象.重点监测这12条冰川在1978—2014年18个时段的运动状况后,发现12条冰川都出现过前进速度为200~3 000 m/a的快速运动过程,且大部分快速前进现象集中发生在2004年以后,这12条冰川可能为跃动冰川.研究区内冰川内部结构不稳定、长度长、面积大、末端海拔低的几何形态特征以及先降后升的气温与持续增加的降水是导致研究区内冰川发生跃动的可能原因.     

亚洲-太平洋涛动与华南后汛期降水的联系机制

采用1961—2015年NCEP/NCAR再分析资料和华南地区降水资料,分析了7—9月亚洲-太平洋涛动(APO)与热带西太平洋环流系统以及垂直运动、水汽输送等条件的关系,探讨了其与华南7—9月汛期强度的联系机制.研究表明:(1)7—9月APO强度的年际变化与同期华南降水雨强存在显著负相关,即APO偏强(弱)年华南汛期少(多)雨.(2)在APO偏强(弱)年,副高偏北偏东(偏南偏西),副高南侧偏东气流减弱(加强),不(有)利于热带气旋西行影响华南,华南易少(多)雨.(3)在APO偏强(弱)年,东亚副热带夏季风偏强(弱),冷空气偏北偏弱(偏南偏强),不(有)利于华南及近海的热带气旋发展,华南易少(多)雨.(4)在APO偏强(弱)年,热带西太平洋纬向风垂直切变明显增大(减小),垂直上升运动减弱(加强),不(有)利于热带气旋的生成,且热带西太平洋水汽条件易使得热带气旋偏北偏东(偏南偏西)生成,华南易少(多)受热带气旋影响和少(多)雨.     

迪庆州云杉老龄林生态系统碳转移

研究老龄林生态系统内部及向外界的碳转移对评价区域尺度森林生态系统碳收支具有重要意义.基于森林资源规划设计调查、干扰统计数据和CBM-CFS3模型,估算云南省迪庆州云杉老龄林生态系统年均内部碳转移为158.66 Gg·a~(-1),其中地上生物量和地下生物量碳库分别向死亡有机质碳库(DOM)转移87.48Gg·a~(-1)和71.18 Gg·a~(-1);生态系统向外界年均碳转移176.22 Gg·a~(-1),包含采伐木材产品移出33.09 Gg·a~(-1)、燃烧释放2.62 Gg·a~(-1)和分解释放140.51 Gg·a~(-1);净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)与净生物群系生产力(NBP)分别为145.45、4.95 Gg·a~(-1)和-30.77 Gg·a~(-1).云杉老龄林为碳汇但在个别年份为弱碳源.采伐是生态系统碳转移的重要驱动力,连续采伐会加剧生态系统内部周转、移出木材产品、增加异养呼吸及燃烧释放从而增大云杉老龄林转变为碳源的风险.     

祁连山12号冰川2013年6月一次突发性洪水分析

祁连山老虎沟12号冰川在2013年6月出现了一场突然性的洪水,最大流量约20 m3·s-1.洪水导致河流改道,水文数据中断,下游道路冲毁.利用6月河水改道前的流量数据及对应的气象数据,分析了洪水发生前温度和降水的变化情况,并利用度日因子法计算出6月13—19日的冰川消融水当量.结果表明,从6月12日开始昼夜温度及日均温均大于0℃,最大降水和最大流量几乎同时发生,同时段的温度却较低.     

1973-2015年年楚河上游流域径流变化趋势及驱动因素分析

青藏高原是对全球气候变化响应敏感且不确定性最大的地区。本文选取青藏高原雅鲁藏布江年楚河上游流域为研究区,基于流域两气象站(江孜和帕里站)1973—2015年逐日气温、降水数据,以及江孜水文站月流量数据,采用Mann Kendall检验、线性趋势法等多种趋势分析方法,分析了气温、降水、径流的年际和年内变化特征,并探讨了影响径流变化的主要因素。结果表明:1)年楚河上游流域气温呈显著上升趋势,增加速率为0.02℃·a~(-1),降水呈不显著下降趋势,减少速率为0.39mm·a~(-1);2)流域径流量年内分配极不均匀,主要集中在5—10月,年均径流量整体呈减少趋势,但在1973—2000年表现为增加趋势,2000年之后呈减少趋势;3)流域内冰川和积雪面积在2006年后呈明显减小趋势,但降水变化仍是流域径流量变化的主要驱动因素。全球变暖引起年楚河上游流域气温升高,降水减少,径流出现先增加后减少的趋势,这将进一步加剧流域水资源短缺,影响流域水资源开发利用、合理配置和区域可持续发展。     

不同放牧制度下典型草原生产效益与生态效应

以内蒙古锡林郭勒典型草原为试验区,比较研究了禁牧(CK)、连续适度放牧(G_1,每年放牧强度为340SSU·d·hm~(-2)·a~(-1))、重度放牧+禁牧(G_2,前4年放牧强度为510SSU·d·hm~(-2)·a~(-1),后2年禁牧)、极重度放牧+禁牧(G_3,前3年放牧强度为680SSU·d·hm~(-2)·a~(-1),后3年禁牧)3种放牧制度下草原畜产品生产效益及土壤与植被的生态效应。结果表明,适度放牧强度和科学的放牧制度较禁牧不仅能够获得较高的牲畜产品,还能够促进草原土壤的碳氮固持和群落生产能力的显著提高,并维持生物多样性。另外,研究指出:对于短期重度放牧造成的植被破坏,如果土壤仍处在健康状况良好的情况下,禁牧自然修复是低本高效的可行方法,否则,需要适度人工辅助以加快土壤和植被修复。     

黑河上游天涝池流域生长季河川径流变化及主控因子分析

以黑河上游天涝池流域(12.8 km~2)为研究区,对2016-2017年生长季(4-9月)河川径流量及其主控因子(气象因子)进行观测,获得河川径流量和气象因子的动态变化,采用相关性分析和回归分析对观测数据进行处理,建立了径流量与气象因子之间的关系.结果表明,生长季日均径流量为2.93×10~4m~3,月均径流量为7.39×10~5m~3,月径流量最小值出现在4月(8.90×10~4m~3/月),随时间增加而增加,在8月达到最大值(1.33×10~6m~3/月),之后降低.生长季月径流量与月均温、月降水量均为极显著正相关,相关系数分别达到0.96、0.74.径流量与气象因子的变化趋势基本一致,且径流量对降水有较明显的滞后效应.     

Andes上空MLT中大气周日潮的流星雷达观测研究

本文利用了Andes(30．3°S,70．7°W)流星雷达2010年1月1日至2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,简称MLT)区域水平背景风场,周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用,并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80-100 km高度,月平均经向风场在5-8月份是南向风,在10-2月份是北向风,其变化范围在-11 m?s^(-1)到13 m?s^(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4 m?s^(-1)到6 m?s^(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为-14 m?s^(-1)到32 m?s^(-1),比模式计算的月平均值-20 m?s^(-1)到37 m?s^(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m?s^(-1) 和44 m?s^(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40 m?s^(-1) 和37 m?s^(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1-2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。     

利用LD-Ⅱ地闪数据对山东省平原和山地闪电活动特征的研究

利用2007-2015年山东省闪电监测资料,对比分析了山东省两种不同地表类型区域即黄河三角洲平原和泰山地区的闪电活动特征,得到以下结论:1山地发生的地闪总数比平原多23.20%;2平原地区正闪比例为2.07%,泰山地区为1.50%;3平原地区的平均地闪密度值为1.39次·km~(-2)·a~(-1),山地为1.71次·km~(-2)·a~(-1);4平原和山地地闪日变化曲线都呈现出单峰单谷的趋势;5平原地区雷电流平均强度比山地地区高10.30%.     

几类二次不定方程的解的递归表示

记数列u_o=0,u_1=1,u_n=a_nu_(n-1) bu_(n-2)(n≥2)的项为u_n=u_n(a,b)。设a为正整数,a~2±1及b~2±4为非完全平方的正整数,c=±1或±4,本文证明了二次不定方程x~2-(a~2 1)y~2=c,x~2-(a~2 4)y~2=c,x~2-(a~2-1)y~2=c,x~2-(a~2-4)y~2=c的一切非负整数解可分别由u_n(2a,1),u_n(2a、-1),u_n(a,1),u_n(a,-1)表示,且求得了相应的表达式。     

近50年来豫西山地亚热带北界变化分析

利用ANUSPLIN对豫西山地及周边27个气象站点1964-2013年1月月均温进行插值处理,得到1月气温空间数据集,借助ArcGIS 10.0得到研究区近50年1月月均温的空间分布,并提取5条0℃等温线的年代际线.结果表明:150年来研究区1月月均温微弱上升,气温倾向率为0.037 6℃/10a,1964-2004年明显增加,气温倾向率为0.233℃/10a.2以111°40′E经线为分界线,西部亚热带北界沿垂直方向变化明显,1964-2003年上移152.9m,2004-2013年又下移222.8m,50年平均下移69.9 m.东部亚热带北界沿经线方向波动变化,1964-2003年北移幅度达到约1.2个纬度,2004-2013年又南移约1.1个纬度,50年平均北移约0.1个纬度.31986年是1967-2007年内气温上升的突变点,突变前后亚热带北界平均上移了165.5m.东段显著向北移动,移动幅度大约为1.5个纬度,最北端已达到35°N附近.     

基于RUSLE模型的喀斯特峰丛洼地土壤侵蚀及其养分流失评估

以中国南方典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,基于GIS技术和RUSLE模型,对喀斯特峰丛洼地的土壤侵蚀空间变化特征进行了分析。探讨了峰丛洼地土壤侵蚀与土壤养分流失之间的关系,揭示了该地区不同土壤养分流失之间的空间变化差异。结果表明:2015年研究区土壤侵蚀总量为1 950.21×10~4 t·a~(-1),占研究区国土面积的76.75%。土壤侵蚀空间分布整体上呈现出南北两侧向西中部变化的条带状的空间分布特征。因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为57.76×10~4 t·a~(-1),其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为38.13、1.18、0.16和6.00 t·km~(-2)·a~(-1)。研究区土壤侵蚀的空间变化整体上是随侵蚀等级增加,侵蚀面积和侵蚀量逐渐减少而平均侵蚀模数增加的过程,土壤侵蚀的空间分布差异决定了土壤养分流失空间分布差异。     

3-N-丙酰基-2-芳基-5-(2-氯苯基)-1,3,4-(口恶)唑啉类化合物的合成

2-氯苯甲酰肼(2)与芳醛反应得到相应的酰腙(3a~3h),而后与丙酸酐脱水环化成了3-N-丙酰基-2-芳基-5-(2-氯苯基)-1,3,4-唑啉类化合物(4a~4h),通过元素分析,IR,1H NMR和MS对化合物4a~4h的结构进行了表征.     

秦岭天然次生油松林光合有效辐射的时空变化规律

在雨水充足的森林生态系统中光合有效辐射(PAR)是植物初级生产力的主要控制因子,同时也会对森林的垂直结构、群落组成和系统演替等产生重要的影响.为了研究秦岭典型地带性植被群落天然次生油松林近成熟龄阶段林内不同层次光合有效辐射(PARs)的时空分布特征及相互关系,在陕西宁陕县秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站油松林内4个层次(第1层:灌木层,PAR_1;第Ⅱ层:林冠下层,PAR_2;第Ⅲ层:林冠中层,PAR_3;第Ⅳ层:林冠顶层,PAR_4)对其PARs进行长期定位观测.本研究对2007和2008连续两年的实测数据进行分析研究结果表明:林冠结构对PARs影响显著,PARs从林冠顶层到灌木层垂直衰减十分明显.2007和2008年油松林PAR_4、PAR_3、PAR_2和PAR_1的年总量分别为7604.68和7939.77mol·m~(-2)、1436.70和1389.98mol·m~(-2)、1503.42和1392.12mol·m~(-2)、1000.68和917.11mol·m~(-2);全年相对光量子通量密度RPFD_3、RPFD_2、RPFD_1分别为18.89%和17.51%、19.77%和17.53%、13.16%和11.55%.PARs时间变化上表明,PARs月均值曲线2007年呈多峰变化,2008年呈单峰变化.PARs月均值均在5月份达到最高,最低值分别出现在12月份(2007)和1月份(2008).2007和2008年备层PARs全年日总量平均值间相差较小,春、夏生长季PARs日最高值和日平均值均明显高于秋、冬非生长季.