面向气候韧性社区建设的北京东四社区暴雨内涝灾害风险研究

利用气候数据和社会经济数据,分析了北京市东四社区降水特征,评估了社区尺度的暴雨内涝灾害风险。研究表明,20世纪80年代以来,东四社区年降水量、极端日降水量、连续5日最大降水量和大雨日数均呈增加趋势,进一步分析暴雨内涝灾害风险空间分布情况,高风险区主要集中在东四社区西北区域,包括东四北大街沿线,东四九条、八条和七条的西段、月牙胡同的部分区域。研究方法和结果可为社区层面的气候韧性城市适应目标、具体规划建设的提出和实施提供参考。

1961—2017年华北地区高温日数及高温热浪时空变化特征

利用华北地区85个气象站1961—2017年逐日最高气温资料,统计分析了华北地区高温日数及高温热浪(频次、持续时间、强度)的时空变化特征。结果表明:①华北地区年高温日数整体呈增加趋势,自20世纪90年代中期之后年均高温日数明显增多;高温多出现在华北地区的南部和西部,华北地区大部分站点的高温日数呈增加趋势。②就气候平均态而言,高温初日有略提前趋势,高温终日则明显推迟;空间上,绝大多数台站的高温终日呈推迟的趋势,其中京津冀中北部地区尤为明显。③累计高温热浪次数、轻度和中度热浪次数均整体增加,并在1990年左右明显由少变多,重度热浪次数增加趋势更为显著;1987年之后,平均每次高温热浪事件的高温有效积温明显增加,表明高温热浪的平均强度增大。④不同等级高温热浪总频次的空间分布特征相近,高频次区域均集中在内蒙古西部、山西西南部和河北南部;热浪累计频次的变化趋势在内蒙和山西以增多为主,在京津冀地区以减少为主。除山西南部和河北南部的个别站点以外,绝大多数站点的热浪平均持续天数和平均高温有效积温的变化呈增多增强趋势。总体来看,华北大部分区域自20世纪90年代以来,高温日数及热浪事件明显增强,同时存在明显的空间差异,研究结果将有助于进一步认识华北高温的区域性特征。

城市近地面高分辨率快速风场模型构建与应用

介绍了城市近地面高分辨率快速风场模型的构建,以中尺度模式结果作为背景驱动场,5m分辨率建筑物资料作为模型数据输入,通过区块处理、分区函数插值和质量守恒约束,实现了在较短时间(2~3 h)内获得可覆盖城市尺度的高分辨率(10 m左右)的近地面风场。基于该模型对北京四环内主城区(20 km×19 km)在8个典型时刻的10 m分辨率风场进行了模拟和检验,结果如下:(1)在风速方面,模拟值与观测值相比往往会偏大些,夏季4个时刻模拟的准确率在90%以上,冬季4个时刻模拟的准确率在60%以上;在风向方面,8个时刻的准确率均在40%以上。(2)基于该风场模型模拟得到的高分辨率风场能够反映出北京主城区风的山谷风日变化特征;明显的风速大值区往往对应着粗糙度较小的下垫面,而一些密集高层建筑区域始终是流场凌乱的风速小值区。(3)以东二环某一区块为例,该高分辨率风场模型还可对重点街区的精细化风场特征进行展示,可以清晰地反映出流场因建筑物分布产生的分流、汇合、局部环流,以及尾流。综上所述,该城市风场模型为实现短时间内获得覆盖城市尺度的高分辨率近地面风场提供了有效途径。掌握城市尺度的精细化风环境特征,有助于识别亟需改善或限制开发的关键区域,辅助城市通风廊道的合理构建和实施,从而达到优化城市内部通风性能、缓解城市热岛、增加风环境舒适度的最终目标。

基于多元数据的城市工业布局气候适宜性评估——以淄博为例

本文以淄博市城市发展战略规划(2017—2030年)为例,开展了基于多元数据的城市工业布局气候适宜性评估。基于气象、遥感、环保等多元资料,对城市规划密切相关的风环境、热环境、大气环境等进行了综合分析。结果表明:研究区主导风向和风速大小存在一定空间差异,北部的桓台和临淄的主导风路径多以东—西为主,其余地区以南—北路径为主,临淄的东部地区和淄川的中部地区为常年风速大值区,而周村、张店的大部分地区和博山的南部区域为风速小值区;城市热岛范围随时间扩张明显,以两轴区域为核心,呈蔓延式发展,较强以上等级热岛面积由2009年的405 km发展至2016年的918 km,其中张店区的增幅速度最快;敏感性模拟试验显示,易在山前出现污染汇聚带,PM污染物高浓度主要分布在淄博的中北部平原地区,而市域北部和东部区域的污染扩散条件相对较好,各区域工业排放大气污染物的扩散特征主要受不同区域的主导风影响,其中淄川北部与张店南部的污染物扩散易对整个中心城区产生较大影响。综合考虑以上风环境、热环境、大气环境的分析结果,将规划区进行大气环境敏感区等级划分,明确了5类区域的工业布局气候适宜性,从改善局地气候与大气环境角度提出规划建议,为合理配置土地功能、优化工业布局提供了科学支撑。

1961—2017年华北地区温度相关高影响天气气候事件变化特征分析

利用华北地区85个气象站1961—2017年地面均一化日值资料,统计分析了华北地区年平均最高(低)气温、极端最低气温、高温热浪以及寒潮、霜冻等高影响天气气候事件的时空分布特征。结果表明:(1)华北地区年平均最低气温升温速率(0.45℃/10 a)高于最高气温升温速率(0.27℃/10 a),气温日较差以0.18℃/10 a的速率减小。最高气温在内蒙古中部及北部部分地区和山西中南部地区的增加趋势相对更大,最低气温在内蒙古大部、山西东北部、河北中部和京津地区的增温更明显。(2)年平均高温热浪日数呈明显增加的趋势(0.44 d/10 a),20世纪90年代之后尤为明显。高温热浪日数的大值区集中在华北南部和西部;除河北南部部分地区趋势值为负外,华北大部分地区高温热浪日数呈增加趋势。(3)平均年极端最低气温呈显著升高趋势(0.53℃/10 a),冷夜天数显著下降(-4.7 d/10 a),暖夜天数显著上升(3.8 d/10 a),冷日天数呈下降趋势(-2.4 d/10 a)。年平均寒潮频次显著减少(-0.5次/10 a),呈“北部多、南部少”的空间分布。平均霜冻日数以3.5 d/10 a的速率减少,20世纪80年代之后尤为明显;除山西西北部和内蒙古东南部个别地区外,华北大部分地区霜冻日数呈减少趋势。(4)不同分区的对比结果显示,天津对气候暖化响应最敏感,其次是内蒙古西部;山西最不敏感(尤其是对低温相关要素指标),其次是河北(尤其是对高温相关要素指标)。研究结果有助于进一步认识华北地区温度相关高影响天气气候事件的区域性特征。

1961—2017年华北地区降水气候特征分析

基于华北地区1961—2017年的均一化降水数据,从降水量、降水强度、降水日数和降水量贡献率等方面揭示了华北地区降水的气候特征。结果表明:1961—2017年华北地区年降水量以3.2 mm/10a的速率减少,其主要原因是夏季降水的减少。空间上,降水量大值区的降水趋势变化呈减少特征;降水强度呈增大趋势,降水的时间分布更加集中;小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水日数和贡献率呈减小趋势,而中雨和大雨则有所增加;分析各等级降水对华北地区空间分布的贡献率,小雨事件对华北地区西部降水的贡献最主要,大雨、暴雨和大暴雨对华北东南部地区降水量的贡献最为主要,这进一步解释了小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水量的减少造成了华北地区西部和东南部地区降水总量的下降。华北地区降水气候特征研究可为区域气候变化以及暴雨、干旱等灾害应对提供科学支撑。

北京近年地表风速和大气混合层厚度变化特征研究

文章利用北京地区2009-2014年20个气象站观测资料,计算和分析了地表风速和大气混合层厚度的时空变化,结果表明:北京地区近年地表风速呈下降趋势,城区和郊区平原下降幅度大于郊区山地,区域气候背景变化和人为观测环境改变导致的风速下降比例分别占7%和5%~6%。地表风速在春季和冬季明显大于夏季和秋季,一天中风速最大时段出现在午后至傍晚,凌晨02-06时风速最小,在空间上呈北部山区和东部平原高、中心城区和西南地区低的分布特征。大气混合层厚度平均为524 m,近年明显下降,对污染扩散较为不利,其中城区和郊区平原下降幅度约9%~10%,郊区山地下降幅度约6%。在季节变化方面,春季和夏季混合层厚度最大,午后12-14時是混合层厚度最大时段,平均可达1 200 m,而凌晨02-05时的混合层厚度则最低。混合层厚度空间分布有明显的日夜差异,总体上"城区<郊区平原<郊区山地",存在以密云为中心的东北部山区和以通州为中心的东南部平原区2个高值区,而包括中心城西部在内的西南地区则为低值区。

气象因子对北京一次重污染天气过程影响研究

文章利用空气质量和气象要素小时观测数据,详细分析了一次典型大气污染过程前后空气质量和主要气象因子的变化特征,探讨了气象因子对大气环境的影响,研究结果表明:北京地区的大气污染呈"缓慢积累、快速清除"的时间变化特点,其中积累过程可持续多天,而清除过程只需数个小时。大气本底站点和城市站点的污染物浓度变化趋势总体一致,但本底站点的浓度峰值和污染程度明显低于城市站点。在污染积累阶段,风速明显偏小,初始风向为西南风,此后逐渐转为东北风,相对湿度逐渐增加,日最大混合层厚度则有所下降;而在污染快速清除阶段,气象要素的变化则相反,风速明显增大,风向多为西北风,相对湿度显著下降,日最大混合层厚度有明显抬升。检验了污染过程前后风速、相对湿度与PM2.5质量浓度间的相关关系,其中风速与PM2.5质量浓度呈指数相关,R2达到0.621 6,相对湿度与PM2.5质量浓度呈线性相关,R2达到0.809 7,均通过了显著性水平为0.01的相关性检验,表明在大气污染过程中气象因子对大气环境的影响十分明显。

面向特大城市的风环境容量指标和区划初探——以北京为例

利用气象观测、高分辨率城市地理信息和卫星遥感数据,通过将气象类指标与城市类指标相结合,开展了北京地区风环境容量指标和区划的探索性研究。结果表明:水平风速和大气混合层厚度两个指标在空间上均呈北部和东部地区高、中心城区和西南地区低的特征;中心城核心区和卫星城的地表粗糙度长度较高,二环内老城区建筑多为平房,地表粗糙度长度小于二环外其他中心城区,形成较明显的空心环状结构;在中心城区外的植被地区,北部和西部山区粗糙度长度明显高于平原区;加权综合水平风速、大气混合层厚度和地表粗糙度长度3个指标,计算不同等级风环境容量指数阈值,在空间上西南地区的房山、门头沟、海淀、石景山、丰台以及中心城区的东城和西城等地风环境容量指数较低,其中二环至四环范围是风环境容量指数最低区域,这与北京经济、金融和商业中心空间分布一致;延庆、怀柔、密云的北部以及通州的绝大部分地区为风环境容量指数高值区,其他平原区多为中等风环境容量指数区。

北京雾和霾临界气象条件的气候变化特征

近年来北京市频繁遭受雾和霾天气的影响,表现为天数增多、持续时间增长的特点,这一变化越来越受到专家学者的重视。气象条件是雾和霾污染形成的客观因素。利用北京市观象台多年雾和霾天气(2013-2015年)和气象要素(1961-2015年)观测资料,从气候变化角度出发,研究雾和霾临界气象条件的气候变化特征。研究结果表明:对雾和霾的形成有促进作用的临界气象条件是日平均风速≤1.9 m/s,日相对湿度≥76%,偏南方向的风向;对雾和霾的形成有抑制作用的临界气象条件是日平均风速≥2.6 m/s,日相对湿度≤69%,日降水量≥0.5mm。1961-2015年北京市观象台低风速日数呈增加趋势,且多为西南方向,高风速日数呈减小趋势,污染物清除能力下降,对污染物的累积起关键性作用;相对湿度较高的日数呈减小趋势,相对湿度较低的日数呈增加趋势;日降水量较大的日数呈下降趋势。三种气象条件中相对湿度条件随年代的变化有利于雾和霾的消散,而风速风向和降水量条件随年代的变化不利于雾和霾的扩散和沉降。但有研究表明,在雾和霾污染的形成消散过程中,风速条件起决定性作用,故北京地区较低风速日数的增加是导致大气污染的重要原因。此外,不利的风向条件加重了北京地区污染物的积累聚集。

食品中大肠杆菌O157∶H7的选择性培养与检测方法研究

为检测食品中的大肠杆菌O157∶H7,初步研究了此菌在选择性培养基SMAC、CR-SMAC上的菌落形态,并结合大肠杆菌O157∶H7的生理生化特性以及血清学凝集实验对其做了进一步检测,建立了对大肠杆菌O157∶H7的选择性培养检测方法.用此法对模拟牛奶样品进行检测,判断检出限为4 cfu/mL.

基于生态文明理念的气候适应性城市规划

众所周知,气候条件与城市规划建设一直以来都是相辅相成关系。我国古人筑城建屋时遵从天人合一的自然观,有效融入当地气候因素去营造良好的居住环境;然而现代社会由于科学技术的发展,人们逐渐忽略了城市建设布局和局地气候的关系,城市建设密集铺张、无序无形,引发了很多气候环境问题,例如城市热岛、城市弱风、城市雨岛等。因此,“城市气候评估创新团队”倡导并宣传以气候适应性和生态环境为先导的城市规划理念,旨在提高城市防灾减灾的韧性、主动适应气候变化的能力,打造生态宜居的城市环境。团队针对城市热岛效应、城市通风廊道、暴雨内涝等形成了科学定量的气候效应评估技术体系,有效推动了我国城市规划技术的革新,并在国内众多城市规划中落地应用,为我国城市规划主动适应生态文明建设要求创造了新的切入点,有力保障了城市生态化和可持续发展。

1971─2012年长江中下游地区水稻洪涝时空分布特征

【目的】为长江中下游地区地区性防涝排涝部署提供依据。【方法】基于1971─2012年长江中下游地区426个气象站点逐日降水资料,通过分析洪涝发生频率、洪涝强度和洪涝发生站次比,研究了长江中下游地区年度洪涝灾害时空分布特征和覆盖水稻关键生育期洪涝灾害时空演变特征。【结果】研究区中度、重度洪涝发生频率所占比最大,中度洪涝发生频率主要集中在湖北、湖南、江西、浙江;重度洪涝发生频率集中在湖南、江西、浙江;特涝发生频率集中在安徽北部与江苏。同时,1971─2012年间研究区域洪涝发生影响范围总体年际尺度变化不明显,洪涝强度20世纪90年代最强,但整体有降低趋势。从研究区水稻物候期来看,影响范围最广强度最大集中发生在7─8月,早稻与一季稻分别处于灌浆成熟期与拔节孕穗期。【结论】在研究区域加强农业气象监测密度,重点可在研究区内(安徽北部、江苏、湖南、江西、浙江)早稻进入灌浆期与一季稻拔节孕穗期前期进行水利设施建设,依靠研究区地势特点与农田生态自身环境稳定性,预防和排除水稻洪涝灾害。

平胃泡腾片处方的优化研究

目的:优化平胃泡腾片的处方配比。方法:采用正交试验方法,研究柠檬酸与碳酸氢钠的配比、原料药、聚乙二醇6000及甜蜜素用量对泡腾片的崩解时限和pH值的影响。结果:平胃泡腾片的最佳处方配比为柠檬酸∶碳酸氢钠=0.70∶1,中药浸膏粉、聚乙二醇6000和甜蜜素用量分别为35%、5%和1.0%。结论:处方配比优化后,该泡腾片的崩解时限和pH值均符合要求。

西藏昌都树木年轮记录的过去394年冬季气温历史

历史时期气候事件时段(如小冰期)区域间气候的异同特征是全球气候变化研究的重要内容,该方面的研究仍有待于在空间上扩展更多的历史气候序列。本文利用采自青藏高原东部昌都地区的树轮资料重建了研究区过去394年(1617-2010年)的冬季气温历史。结果显示,在过去394年研究区经历了25个异常冷冬和27个异常暖冬,经历了5个相对的冷时段(1617—1671,1715—1739,1789—1824,1905—1930和1962—1984年)和5个相对的暖时段(1672—1714,1740—1788,1825-1904,1931—1961和1985—2010年),冷时段持续的时间要相对短于暖时段持续的时间。1600s-1700s在全球多个地区被发现为小冰期的明显冷期,而本研究发现1617—1671年为明显冷期而1672—1714年为异常的暖期,可能表明这一冷期在青藏高原东部结束的更早。研究结果可为深入认识区域间气候的异同特征提供参考基础。

用户体验下的设计发展趋势

伴随着体验经济的到来,消费需求的转变,以用户为中心的体验设计将带给使用者除了基本功能之外的深度体验,大数据、信息化、云计算使得设计不断升级,从而满足用户的新需求,设计在技术的支撑下多维度发展,思维的不断进化也在促进着设计的变化,传统的设计模式被要求改进,来顺应新的市场要求,体验的效果也决定产品的生命周期与销量。因此,设计在满足基本功能的条件下,应该考虑的是如何将人与机器还有环境更好地联系起来,产生最好的体验效果,让体验不再平面单一化,应该注重立体化的发展。

基于设计符号学的汉代青铜器具形态研究

汉代青铜器具与商周时期有了明显的变化,其设计视图挣脱传统思维的束缚,朝着生活化的方向发展。本文通过对汉代青铜器造型、色彩、科学、情感符号形态的分析,剖析了汉代青铜器具的符号学特性,对现代文化器物的再设计提供了研究基础。

HPLC法测定平胃泡腾片中厚朴酚及和厚朴酚含量

目的：建立用高效液相色谱法测定平胃泡腾片中厚朴酚、和厚朴酚含量的方法。方法：以依利特C18（4．6mm×200mm，5μm）色谱柱分离厚朴酚、和厚朴酚，流动相为甲醇-乙腈-水（31．5：30．0：38．5），检测波长为294nm。结果：厚朴酚在48．60-468．00μg／mL（r=0.9993）范围内呈良好的线性关系；和厚朴酚在10．12~100．20μg／mI（r=0.9994）范围内呈良好的线性关系。厚朴酚平均加样回收率为101．79％，RSD为1．59％，和厚朴酚平均加样回收率101．90％，RsD为1．78％。结论：方法简便易行，稳定性较好，可于平胃泡腾片中厚朴酚、和厚朴酚的含量测定。

罗山县油茶发展现状及可持续分析

结合罗山县油茶产业发展现状,阐述油茶发展中存在的问题和原因,并提出油茶产业发展的建议,为罗山油茶产业进一步发展提供参考。

基于模态逼近的EOF重构算法重建公元1250年以来北半球地表气温空间格局

随着气候场重建数据在揭示气候动力机制以及与数值模式模拟相结合等方面的应用,它在气候变化研究领域中的实用性和重要性已得到广泛认可.因此,关于空间格局重建方法的研究也就显得尤为重要.本文提出了一种新的气候场重建方法,即模态逼近的经验正交函数分解方法.该方法利用代用资料与器测资料不同空间模态之间的协调性,采用模态逐次逼近,从而实现对过去无器测资料覆盖的气候场的重建.基于该方法,本文利用549个树轮序列重建了北半球（22.5°N以北）公元1250年以来的地表气温空间场.为验证该方法的有效性,设计了多组验证试验,结果均表明该重建方法能够较好的再现器测数据的年代际尺度变率特征.最终重建结果表明,与已有研究结果相比,该方法重建出的北半球小冰期（1400～1700年）平均气候状态的空间格局特征与基于多组气候模式集合平均在该时段的模拟结果更为接近.另外,为体现重建结果对外强迫的响应特征,本文比较了在不同强度（强、中等、弱）典型火山年的空间格局差异,发现高纬度地区对火山外强迫相比于中低纬地区更加敏感,这与已有的基于数值模式模拟研究的结论基本一致.综合以上讨论,证明了该方法在气候场重建方面的有效性和应用潜力.