江汉平原洪湖流域营养物质输移演变数值模拟

流域营养物质输入是湖泊富营养化的重要营养物质来源. 应用分布式水文模型SWAT, 以长江中游洪湖流域为研究对象, 对流域营养物质输移变化的时间序列进行数值模拟. 根据不同阶段流域营养物质输移驱动因子分析, 设计了3个阶段的模拟试验, 以反映变化环境条件下流域营养物质输移演变的特征. 研究界定出流域营养物质输移演变3个阶段中, 营养物质输移通量的变化幅度、变化速率. 由自然状态, 经建国初期, 至20世纪80年代以来, 流域营养物质的输出浓度与总量分别经历了以下变化, 总氮(TN): 0.12→0.31→1.15 mg/L, 420→1650→6522 t/a, 总磷(TP): 0.018→0.057→0.117 mg/L, 78→303→665 t/a. 流域营养物质输移演变经历了1840到1950年间的缓慢增长, 20世纪80年代初年平均增长率1.4%的渐增, 再到90年代初2.4%的年增长率, 直至90年代后期的15%, 富营养化趋势明显增强, 反映了流域人类活动影响程度不断增强, 逐渐取代气候因子, 成为流域营养物质输移的主导驱动因子.     

小冰期气候的模拟

利用含有陆面过程的全球大气环流模式AGCM SSiB进行了小冰期气候模拟.共设计了7个模拟试验,分析了模拟的温度和降水结果.主要结论是:(1) 温度:以太阳辐射减少为小冰期降温的假设机制对于季节的降温影响是不同的,夏半年的降温作用要较冬半年明显,同时由于其他反馈作用的存在,冬季温度的变化表现出区域差异.但全年平均温度降温是主要特征.火山灰对冬季降温的作用十分明显,且降温效应小于太阳辐射减小的作用.太阳辐射减少与火山灰光学厚度增加同时作用对大范围的降温有叠加增强效应.(2) 降水:在一定的太阳辐射减少情况下,有利于东亚地区夏季风降水的增加.火山灰光学厚度增加对欧亚大陆大部分地区年降水量未有显著影响.太阳辐射减少和火山灰增加的综合效果使中国东部地区的夏季风降水增加,而南亚地区的降水减少.叠加植被变化后的结果显示,降水变化存在区域差异.     

末次盛冰期中国湖泊记录及其气候意义

根据中国古湖泊数据库提供的湖泊水量空间信息和系统分析，发现我国西部地区在末次盛冰期（ＬＧＭ）时期存在着湖面比现代高、面积比现代大、水质体比现代淡化的湖泊，这与中国中、东部 的低湖面或干枯湖盆有着巨大的反差，这些高湖面与中亚和地中海地区的高湖面连成一带，但南与印度中南部的低湖面，北与中西伯利亚若干个低湖面皆形成反差，根据国际古气候模型对ＬＧＭ时期模拟，我国西部地区有效降水有所增加，变化幅度７０￣９５     

利用花粉资料重建加拿大1 ka来气温变化序列

植物花粉资料用来恢复千年-万年尺度的气候变化是一种比较成熟的方法，并取得了大量的成果，但应用于十年至百年尺度的气候序列重建仍属探讨性研究，本文采用花粉资料，以50a为时间尺度单元，对加拿大过去1ka的温度进行了历史重建，近千年来北美地区气候环境受人为干扰甚少，1～0.1ka尺度的气侯变化主要受自然因子控制，因此可为认识和鉴定中国千年来气候变化序列中人为影响程度提供有价值的参照系，此外，本文所采用的花粉-气候转换法可以为中国的千年尺度的气候重建提供实用技术。     

《中国晚第四纪湖泊数据库》完成

最近中国科学院南京地理与湖泊研究所得到中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金支持，成功地完成了《中国晚第四纪湖泊数据库》，填补了全球数据库在该地区的空白． 由于水资源短缺对人类生存的直接威胁，降水及相应的水循环演变的研究已成为全球变化领域中核心课题之一．２０世纪８０年代，剑桥大学Ｄ．Ｇｒｏｖｅ和Ａ．Ｓｔｒｅｅｔ教授从研究非洲内陆封闭湖泊开始，建立了全球《牛津古湖泊数据库》．随后对外流湖泊与气候变化的基础理论研究，推动了外流湖泊作为重要的气候变化记录研究的开展，于２０世纪９０年代先后完成了《欧洲…     

太湖流域营养物质输移的模拟评估研究

以太湖流域上游来水区作为研究区,利用1995年、1998年和2002年实测的气象、水文水质资料和社会经济统计资料,以SWAT模型为模拟工具,对土壤本底营养盐、城镇农村居民生活排污、牲畜养殖排放、农业化肥使用、工业点源排放等5种营养来源进行了敏感性模拟.模拟结果表明:生活污水和工业点源是最重要的营养物质来源;农业化肥、牲畜养殖、生活污水、土壤本底营养盐及其他面源等非点源营养物质来源是太湖外源输入的主要形式;在营养盐入湖总量中,大约86%的总氮和88%的总磷与人类活动密切相关;总氮、总磷入湖量的贡献份额具有明显的空间差异,湖西区和武虞区是营养物质外源输入的主要贡献地区.     

预测未来气候的钥匙之一——古气候模型与湖泊数据库的对比研究

大气环流模型对末次冰盛期和全新世中期的古气候实验，集中了地球上最近地质历史上的最寒冷和最温暖两个典型时期，对预测无论是自然趋向严寒还是人为造成温暖的未来的气候都有重要的借鉴意义，气候降水和有效降水的模拟则直接影响着人类的生存和发展，古气候资料是验证和评价气候模型实验的一个重要手段，古湖泊数据库提供近两万年来降水和有效降水的地质记录，对晚第四纪气候和大气环流系统的模拟提出了积极的改进意见。     

河网自动提取技术中DEM的几种预处理算法及应用

在基于DEM自动提取流域水系的过程中，AVSWAT2000模型提供了处理凹地和平坦区的功能，但在实际应用中仍存在一些问题，如有时无法形成相互联结的完整水系，会出现不合理的水系分支等．围绕基于DEM的河网自动提取技术，对凹地和平坦区的DEM预处理方法进行了比较和评述，并将Ao Tianqi等提出的DEM预处理算法应用于实际模拟研究．结果表明，该算法能较好地改善AVSWAT2000在自动提取流域水系中所表现出来的凹地和平坦区处理方面的不足，推求的河网及流域出水口与数字河网具有较好的一致性．     

末次盛冰期东亚气候的模拟和诊断初探

采用“国际球古气候模拟对比计划”对２１ｋｂＢＰ的边界的共同设置,包括地球轨道控制下太阳辐射变化、北半球第四纪冰盖、海洋表面温度（ＳＳＴ）和大气ＣＯ２浓度,并尝试采用东亚地区２１ｋａ海陆界面和植被状况进行古气候模拟,报道所运行的全球大气环流模型对２１ｋａ的模拟结果,与地质资料的对比表明,该气候模拟与东亚气侯空间格局基本一致,植被敏感性试验反映２１ｋａ植被改变对地面温度和降水均有较大作用,特别是青藏高     

东亚35 kaBP气候模拟及变化机制探讨

预测全球变暖下的东亚气候变化, 由于难以对未来气候进行验证, 古气候模拟便是一个重要的途径. 而古气候模拟是否具有现实性, 须经过区域性地质资料的检验. 中国大部分地区显示了35000 ± 3000 aBP具有间冰阶暖湿气候特征, 是一个能够为未来温室效应引起气候变化提供历史参照的重要气候期; 同时由于中国积累了大量MSI3阶段晚期的地质研究成果, 为检验35 ka气候模拟提供了不可多得的历史标尺. 文中采用不同强迫因子对35 ka典型阶段进行气候模拟试验, 并采用地质资料验证模拟输出, 从而充实了模拟试验的边界条件, 使古气候模拟更逼近现实. 模拟结果显示35 ka东亚地区中低纬度温度增加和降水带北移, 同时模拟了高纬温度降低和水汽南北输移加强的气候特征. 35 kaBP距离北半球发展到LGM (21 kaBP)盛冰期气候仅万余年时间, 这些模拟也为认识全球变暖的极限、气候自然发展的趋势提供了科学依据.