青藏高原纳木错湖区大气边界层结构分析

利用2007年8月8～19日期间系留气球低探空和GPS无线电探空资料，分析了纳木错湖区大气边界层高度、风、温、湿等要素的垂直结构。结果表明：纳木错湖的冷湖效应推迟了边界层湍流混合及对流边界层出现的时间，边界层高度日变化非常明显，对流边界层高度最高可达1750m；在晴天条件下，边界层内湖陆风日变化非常明显，湖陆风控制范围常超过边界层高度，可达对流层中部；边界层内比湿变化呈V型变化，白天减小，夜间增大，早晨08：00出现峰值。

纳木错湖夏季典型大气边界层特征的数值模拟

为了进一步检验分析纳木错湖对当地地方性环流、湖气能量交换及大气边界层的影响,在本文中使用美国NCAR新版MM5V3.7非静力中尺度模式,设计了有湖面、3/4湖面、1/2湖面及无湖四组试验,以NCEP再分析资料做初、边值条件,做了48 h三重嵌套模拟试验,对比中国科学院"纳木错圈层相互作用"综合观测站实测资料,说明该模式模拟性能良好。白天在纳木错湖风与念青唐古拉山北坡谷风共同作用下,在念青唐古拉山脊处汇合,形成一强水平切变及辐合上升运动,造成了该地夏季白天复杂多变的天气;夜间由于南岸湖风与山风叠加,使得整个区域为强大南风气流控制,这也补给了水汽和热量,也为白天不稳定运动提供了能量。对大气边界层特征的模拟结果表明:由于白天(夜晚)纳木错湖的存在有很好的降温(保温)作用,该湖表现出了明显的冷(暖)湖效应;纳木错湖对感热和潜热的影响有很强的日变化,白天湖面感热、潜热均小于周围陆地,夜间湖面有强潜热通量;纳木错湖使得白天湖区边界层顶低,陆区边界层顶高,夜间相反。这样的地方性环流和大气边界层特征的配合,是该地中小尺度天气剧烈变化的重要原因。

夏季青海湖局地环流及大气边界层特征的数值模拟

使用美国NCAR新版MM5V3.6非静力模式,采用两重嵌套方法,模拟了青海湖区域的局地环流及大气边界层特征,并且与无湖试验进行了比较。结果表明:白天由于青海湖的存在有很好的降温作用,夜晚则有保温效应,表现出明显的冷(暖)湖效应;青海湖对感热和潜热的影响有很强的日变化,白天湖面感热、潜热都小,夜间情况相反,这使得白天青海湖是冷干岛,夜间是暖湿岛;青海湖使得白天湖面边界层顶低,陆面边界层顶高,夜间相反。这样的边界层顶高度和温度、地面能量通量相配合,形成了一个很好的保护机制,对青海湖的水土保持和生态环境的维持有正效应;青海湖使得湖面上空大气下沉,陆面上空大气上升,从而产生了湖面上空大气冷干,陆面上空大气暖湿的边界层特征;青海湖边缘的陆面形成的较大的湿气柱围绕着湖面,起到了保护湖面的作用;青海湖低空白天有明显的湖面向四周的辐散气流,而夜间则为从北偏东方向来的陆风。

2001及2003年夏季青藏高原及附近大气热源(汇)的变化特征

利用NCEP/NCAR再分析资料,计算了2001及2003年青藏高原及其附近地区的大气热源(汇),再用CEOF方法分析了它俩的异同。结果表明:(1)该两年冬夏季节转换前的4月份,热源(汇)分布相似,强度不同;季节转换后的6月份,热源(汇)分布明显不同,强度也有很大差异;(2)该两年分别在青藏高原南侧到孟加拉湾北部和阿拉伯海东部到印度半岛西侧各有一个高值中心,但强度明显不同:表现为2001年夏季孟加拉湾地区的热源强度明显比阿拉伯海地区强,2003年夏季则相反;(3)两年季节转换期间的5月到6月下旬期间,高原及其南侧的热源变化趋势也是不同的。2003年6月下旬达最强值;2001年则是5月中下旬到6月初已达到较强,到6月下旬又突然减弱;(4)该两年<Q1>第一特征向量的空间位相上也是不同的。在2001年,印度半岛中部是晚位相中心,其四周的位相都相对较早,位相差近180°,因此印度半岛大部与其周围的大气热源(汇)有近似相反的变化趋势;而在2003年情况则有所不同,印度半岛与其两侧的阿拉伯海和孟加拉湾北部仅是一个相对高晚位相区,其西北部和南端是晚位相中心,高原南部和赤道附近的洋面上是早位相区。因此,在2003年的大气热源(汇)变化趋势与2001年有明显的不同。2001及2003年夏季青藏高原及其附近地区大气热源(汇)的这些差异可能正是影响我国江淮地区严重干旱/洪涝的原因之一。

雨季前后珠峰地区近地层气象要素、辐射及能量平衡分量变化特征

利用架设在珠峰北坡4475 m高度处的一套开路涡动协方差测量系统,对曲宗地区的大气状况进行了连续观测。分析了近地层气象要素、辐射平衡各分量和能量平衡各分量在高原雨季前(5月)、雨季中(7月)和雨季后(11月)的变化特征。通过分析,发现曲宗地区气温和相对湿度日平均变化均呈单峰单谷型特征,气压则呈双峰双谷型特征,风速日变化为单峰型特征,风速一般在午后突然增大。伴随着雨季的爆发,曲宗地区气温升高,相对湿度增大,气压升高,风速减小。主导风向由东北风转换成西南风。雨季前后,辐射平衡各分量及能量平衡各分量均具有明显的变化趋势。

纳木错湖地区近地层微气象特征及地表通量交换分析

利用中国科学院青藏高原研究所纳木错圈层相互作用综合观测研究站2006年全年的观测资料,研究了青藏高原纳木错地区的草甸下垫面气温、湿度、风速、风向和地表温度的日变化及季节变化规律,并研究了地表感热、潜热通量和辐射通量的日变化和季节变化规律,初步揭示了纳木错地区草甸下垫面微气象特征和地气能量交换的一般规律。

围栏封育下藏北高寒湿地和高寒草原水热通量特征研究

围栏封育作为直接有效的退化草地恢复治理模式,广泛应用于青藏高原退化草地恢复。围栏封育显著提升植被覆盖并改变地表与大气之间的水热交换,然而当前对其如何影响高寒生态系统水热通量的定量研究不足,缺乏对影响机制的认识。本研究以藏北腹地典型高寒湿地和高寒草原为研究对象,采用涡度相关技术开展禁牧-放牧配对观测,并基于围栏内外2019年7月至2021年6月连续两年的观测数据,探究围栏封育后的地表水热平衡变化,以提升对围栏封育改变地表水热通量机制的认知。结果显示:高寒草原和高寒湿地生态系统水热通量均表现出明显的单峰型日变化特征,且分别以感热作用(波文比为1.60)、潜热作用(波文比为0.31)为主导向大气传输能量。围栏封育降低了高寒草原地表通量值,感热通量减小5.99 W·m^(-2),潜热通量减小4.84 W·m^(-2);围栏封育提升了高寒湿地的地表通量值,感热通量增加3.04 W·m^(-2),潜热通量增加30.95 W·m^(-2),围栏封育后高寒草原感热通量和潜热通量日均值均下降,高寒湿地则增加。围栏封育对地表能量通量影响强度集中于白天,夜间较弱。高寒生态系统的31组禁牧-放牧配对数据显示,围栏封育降低高寒生态系统土壤温度,提升土壤持水能力。基于土壤温度、土壤湿度、潜热通量和感热通量视角,围栏封育对高寒生态系统存在降温潜力。

青少年媒体素养水平实证研究——基于广东在校生媒体素养现状调查的分析

信息时代的青少年比以往任何一代都更充分地享有媒体资源,其成长也更多地受到各种媒体信息的影响,青少年媒体素养现状到底如何,是青少年教育各有关部门期待了解的问题。从媒体认知、媒体理解、媒体批判和媒体应用4个方面建立量表,通过问卷对广东青少年的媒体素养现状展开了调查,试图了解当前广东青少年媒体应用习惯,比较不同地区青少年媒体素养水平的差异,分析青少年媒体素养水平总体状况。

完善省以下转移支付制度的思考

目前,我国省以内市县间的财力差距不断扩大,基层财政运转困难,省以下转移支付制度不健全。本文针对其资金规模过小、结构不合理、分配办法不规范、监管体系不健全等缺陷提出了相应的政策建议,以期完善省以下转移支付制度,促进基本公共服务均等化。

上海主流媒体艾滋病报道研究

自我国在1985年发现首个艾滋病感染病例以来,媒体关于艾滋病的报道也就越来越多,与此同时,媒体成了人们获取关于艾滋病相关信息的主要途径。随着经济的发展,上海的流动人口呈现着迅速增长的态势,预防艾滋病也成了政府所必须面对的一个难题,而媒体在传播艾滋病预防知识方面有着不容忽视的力量。本文选取《解放日报》和《新民晚报》在2011年12月1日(世界"艾滋病日")前后各一个星期关于艾滋病的所有报道作为分析对象,对这些报道进行内容分析,总结出报道的现状和趋势,并在此基础上做进一步研究和探讨。

乌珠穆沁羊生长过程中肌内结缔组织中Ⅲ型胶原蛋白的变化

采用1至18月龄不同生长阶段乌珠穆沁羊为研究对象,对其骨骼肌内结缔组织中提取Ⅲ型胶原蛋白,并进行SDS-PAGE电泳鉴定,利用高效液相色谱测定所提取的Ⅲ型胶原蛋白中三种主要氨基酸含量,并依据羟脯氨酸含量计算出Ⅲ型胶原蛋白的含量,通过SAS软件分析肌内结缔组织中Ⅲ型胶原蛋白随月龄增加的变化规律。结果表明,随着乌珠穆沁羊月龄的增加,骨骼肌肌内结缔组织Ⅲ型胶原蛋白中甘氨酸和脯氨酸含量显著下降(P<0.05),羟脯氨酸含量显著增加(P<0.05)。Ⅲ型胶原蛋白的含量随着月龄的增加而显著增加(P<0.05)。本研究对家畜生长过程中肌内结缔组织中胶原蛋白的性质、以及胶原蛋白对肉品质的影响起重要的作用。

2021年冬季四川盆地区域PM_(2.5)重污染事件成因及来源解析

利用WRF-CMAQ模型及来源解析模块ISAM对2021年11月1~20日四川盆地一次区域PM_(2.5)重污染过程进行了数值模拟,结合地面气象观测数据和污染物监测数据分析了污染成因机制并进一步开展了PM_(2.5)来源解析研究.结果表明,WRF-CMAQ模型能较好地重现气象要素及各城市污染物浓度的变化.此次冬季PM_(2.5)污染过程因受本地排放源及小风、高湿等不利气象条件的影响,导致PM_(2.5)在成都平原累积,在短时间内达到峰值而形成,并且多个城市日均PM_(2.5)浓度峰值超过150μg/m^(3).ISAM源解析结果表明,本地源是四川盆地各城市PM_(2.5)污染的主导来源,其中成都、重庆、达州及广元的本地排放对PM_(2.5)浓度的贡献率均超过50%,而周边城市的区域输送也有重要贡献.

CLM5.0对阿拉斯加多年冻土区土壤温度和碳循环模拟的适用性评估

气候变暖对北极多年冻土和植被产生了重要的影响。CLM(Community Land Model)是应用最广泛的陆面过程模式之一,但其中复杂的边界条件和参数化过程导致模式模拟结果存在一定的不确定性。本研究评估了CLM5.0对阿拉斯加多年冻土区表层土壤温度和碳循环的模拟能力,结果表明,CLM5.0可以捕捉到表层土壤温度的季节变化。在苔原和针叶林站点,CLM5.0在日尺度和月尺度都可以很好地模拟出总初级生产力(GPP)随时间的变化,但对净生态系统碳交换(NEE)的模拟结果存在一定的不确定性。CLM5.0可以较为合理地模拟高纬度多年冻土区的土壤温度季节变化,在未来的研究中可能还需要从结构、参数化方案等过程进行改进,从而进一步提升高纬度多年冻土区碳循环的模拟精度。

对流解析与对流参数化方案模拟青藏高原夏季降水对比研究

青藏高原被称为“亚洲水塔”,其水资源的变化对下游的天气气候有重要的影响。降水是水循环的关键环节,因此,准确模拟青藏高原降水对我国水资源安全有重大意义。近年来,一些研究发现对流解析模拟(即当网格尺度小于4 km时关闭对流参数化方案的模拟)能够提升青藏高原降水的模拟效果,然而,这些研究仅仅选取了1~3种对流参数化方案来进行对比研究,对流解析模拟是否优于任意对流参数化方案仍然未知。本文评估了WRF模式中9种积云对流参数化方案与不使用对流参数化方案的对流解析模拟(Convection-Permitting Modeling,CPM)对2009年夏季青藏高原地区降水的模拟能力。结果表明:模拟总体高估了青藏高原2009年夏季降水,存在0.4~2.0 mm·d^(-1)的误差,对青藏高原CAPE值和潜热通量的模拟过大可能是造成青藏高原降水模拟偏大的原因之一。在所有模拟中,G3积云对流参数化方案对平均降水和日变化的模拟效果最好,能更好地模拟出平均降水的降水强度、空间分布和降水落区以及降水日变化。CPM对降水整体的模拟效果次于G3积云对流参数化方案,不能有效地改善对降水日变化的模拟,但是可以改进对降水频率的模拟。在不同高原生态区内,所有模拟都不能合理地模拟出荒漠区和喜马拉雅南麓的降水,但相较于参数化方案,CPM可以大大地降低荒漠区的误差。在其他区域内,CPM和Tiedtke积云对流参数化方案的表现都较好。综合平均降水和降水频率,CPM、Tiedtke和G3积云对流参数化方案对不同区域、不同强度的降水模拟误差最小。因此我们建议:模拟青藏高原夏季降水时可优先考虑G3和Tiedtke积云对流参数化方案,在计算资源充足时,可以考虑采用高分辨率的对流解析来提高青藏高原降水频率的模拟。

中国西南地区干湿年份水汽来源个例对比分析

中国西南地区常年气候湿润,但近年来该地频繁发生的干旱灾害造成了诸如农作物减产、森林火灾等巨大经济损失。为了深入探索西南地区干旱年份水汽输送的异常,并为今后西南地区干旱灾害的预警提供参考,本文利用TRMM和APHRODITE两种降水数据,分析了1998-2019年西南地区降水的年际变化及各季节降水量的年际变化,选出夏季干旱年(2011年)和秋季干旱年(2009年)以及夏季秋季都较为湿润的2008年,通过拉格朗日输送模型FLEXPART追踪了两个极端干旱季节(2009年秋季和2011年夏季)的水汽输送路径及水汽源地,并分别与湿润年份(2008年)的夏季和秋季做了对比分析。结果表明:(1)干湿年份的水汽输送路径一致,夏季西南地区的水汽输送路径主要可分为3条:西南路径、东南路径和西北路径,其中最主要的是西南路径,故主要的水汽源地为阿拉伯海-孟加拉湾一带;秋季西南地区的水汽输送的主要路径可分为两条:东南路径和西北路径,其中最主要的是东南路径,故主要的水汽源地为我国南海-太平洋西北部一带。(2)干湿年份水汽输送强弱存在差异,夏季西南地区干旱的原因是西南路径对水汽的输送较弱,而秋季西南地区干旱的原因则是东南路径对水汽的输送较弱引起的。

基于CTPN的智能车间双资源调度研究

为解决自动引导小车(AGV)与机器的联合调度问题,提出一种新的基于Petri网的调度优化方案:(1)拓展Petri网为有色时间Petri网(CTPN),描述加工过程与生产物料运输过程的并发活动,降低了网络规模;(2)采用遗传算法与A^(*)的联合算法优化求解CTPN模型。规划案例问题中每个AGV的路径,并输出了最优的联合调度方案。与禁忌搜索算法相比,所提联合方法适用于多AGV的智能车间调度,收敛速度更快。

草地绿色承载力概念及其在国家公园中的应用框架

针对国家公园,在草地承载力的基础上,从如何解决野生动物种群多样性与繁衍兴盛,实现禁牧减畜后的牧民脱贫致富,保障不断增长的生态体验或旅游经济发展需求的视角出发,以生态功能维护+草畜平衡+生态体验为架构,提出草地绿色承载力概念;从生态系统支撑条件、草地生产力、野生动物与家畜承载规模、农牧民与生态体验人口承载规模、监测预警5个维度,构建草地绿色承载力评价体系;提出三江源国家公园草地绿色承载力应用框架,以期为科学制定建设规划和发展目标,推动三江源国家公园生态保护与区域可持续发展提供理论依据。

不同参数化方案和再分析资料在典型高原湖泊地区的适用效果评估分析

利用三种国际常用的再分析资料驱动WRF模式,并结合2013年6月21-30日的实际观测资料,对模式中不同边界层参数化方案和陆面过程参数化方案在青藏高原鄂陵湖、扎陵湖以及纳木错湖区域的感热、潜热等陆-气相互作用参量进行了适用性评估。结果表明:WRF模式能够模拟研究区域感热和潜热通量以及2 m温度的日平均变化特征,但是对感热和潜热通量的峰值均存在一定的高估现象。在扎陵湖、鄂陵湖区域,模式对草地下垫面潜热的模拟Case8(RUC+YSU+FNL)的模拟效果最好,RMSE值为27.16 W·m^-2;对于草地感热和草地2 m高度气温的模拟Case10(CLM+YSU+NCEP-2)效果最好,RMSE分别为29.01 W·m^-2和1.41℃;对于湖面2 m高度气温的模拟Case5(RUC+YSU+FNL)效果最好,RMSE最低值为1.18℃;整体而言,Case 10的RMSE归一化指数为1.70,是扎陵湖、鄂陵湖地区11组试验中整体模拟性能中相对较好的试验方案。在纳木错湖地区,模式对草地下垫面潜热的模拟Case6(SLAB+YSU+FNL)的效果最好,RMSE最低值为16.11 W·m^-2;对于草地感热的模拟Case8的模拟效果最好,RMSE最低值为42.93 W·m^-2;对于草地2 m高度气温的模拟Case7(Noah+YSU+FNL)效果最好,RMSE最低值为0.69℃;整体而言,Case 1(CLM+YSU+FNL)的RMSE归一化指数为1.0,是纳木错地区11组试验中整体模拟性能中相对最好的试验方案。

成都市及周边地区严重臭氧污染过程成因分析

结合天气形势,地面观测资料和WRF-CMAQ模式,分析了2017年7月8~15日成都市一次罕见持续O3污染过程的特征及成因,量化了各个物理化学过程对此次污染过程的相对贡献,并通过敏感性实验分析了四川盆地内O3及其前体物的区域传输和本地光化学反应对此次污染过程的影响.结果表明,此次O3持续污染过程主要是因为四川盆地内盛行偏东风,导致盆地东部城市群的O3及其前体物经区域输送到成都及周边地区,加之成都市出现小风、气温升高等气象条件进而形成,属于典型的传输性爆发污染.持续污染形成的主要物理化学机制体现为日间气相化学过程贡献为稳定的正值,加之输送过程贡献出现爆发式升高,进而导致近地面O3小时净增量迅速上升且高达50μg/(m^3·h),随之O3浓度迅速响应,产生爆发式增长.此外,敏感性实验结果显示此次成都市O3持续污染的形成受区域输送影响较受本地光化学反应影响更为明显.O3污染爆发前上游地区高浓度O3及其前体物沿流场输送并在成都及周边地区不断积累,导致日间O3浓度不断升高.

四川盆地大气氨与氮氧化物排放对细颗粒物污染的影响及减排潜力

基于IASI、OMI与TROPOMI卫星数据识别了2008~2019年四川盆地氨与氮氧化物柱浓度的变化趋势,并进一步采用空气质量模型CMAQ对2019年冬季四川盆地氨排放的大气环境影响进行了研究,评估了氨与氮氧化物单独减排及氨与氮氧化物协同减排情景下对四川盆地颗粒物污染的影响.结果表明:2008~2012年四川盆地氮氧化物排放逐年升高随后在2013~2019年迅速下降,而氨柱浓度在2008~2013年期间较为稳定,自2014年起迅速增长.四川盆地氨排放的高值区主要集中在人为活动强烈的成都及周边地区和川南城市群以及农业源氨排放主导的川西北地区.铵根离子在川南城市群的PM_(2.5)当中占比高达11.4%,而对川西地区城市的PM_(2.5)贡献较低.敏感性实验结果表明,氨与氮氧化物协同减排50%能有效降低大气中硝酸铵与硫酸铵的浓度,从而减少细颗粒物污染,改善四川盆地区域环境空气质量.