冀南平原“7·27”局地大暴雨中尺度特征分析

利用FY-4A气象卫星及天气雷达遥感产品,并借助地面及探空资料,对2019年7月27日冀南平原一次局地大暴雨过程进行中尺度时空演化特征分析。结果表明,本次过程是在副热带高压外围,受高空槽以及低层切变线影响生成的局地大暴雨天气。降水系统内的对流组织主要经历了“新生发展—合并加强—降水维持—移出消散”的演化过程。本次冀南平原地区大暴雨的成因主要包括:两个初期发展的对流系统的合并加强,前期外围对流活动提供了充沛的水汽环境,强对流系统形成了低层旋转辐合、高层辐散的中尺度垂直环流结构,中低层辐合中心空间位置基本一致,有利于水汽供应并维持云中液滴的高效增长。研究结果对冀南平原局地强降水的临近预报预警提供了科学依据。

冀中南平原区近地面PM_(2.5)遥感反演

为揭示冀中南平原区近地面PM_(2.5)质量浓度时空变化规律,以空间分辨率为1 km的MAIAC AOD数据为主要估算因子,经AOD补值、垂直校正及湿度校正后,对近地面PM_(2.5)质量浓度进行估算分析.结果表明:MAIAC AOD经缺值修复、垂直校正和湿度校正后,能够显著提升近地面PM_(2.5)质量浓度估算精度及时空覆盖度;冀中南平原区PM_(2.5)年均质量浓度空间分布差异性显著,其中高值区主要分布在以石家庄、定州及保定为中心的太行山山前平原区,低值区主要分布在东部平原区;研究区PM_(2.5)质量浓度存在显著季节性差异,冬季最高,其次为秋季和春季,夏季最低.该研究能得出冀中南平原区时空全覆盖的近地面PM_(2.5)质量浓度估算结果,为该区域与PM_(2.5)污染相关的健康风险及空气质量评价提供了科学依据.

河北平原南部曲周地区早、中全新世冲积物的分析及古环境状况的推测

在河北平原南部的曲周县四町乡河间洼地一深为 2 5 0cm的探坑中 ,取得 5 0～ 2 5 0cm深度范围的沉积物样品。对这些冲积物样品做了AMS14 C测年、粒度分析、矿物磁性测量、碳酸盐中氧、碳稳定同位素分析、全有机碳和碳 氮比值分析、孢粉分析。结果表明 ,全有机碳极低 ,孢粉甚少 ;矿物磁性参数和稳定同位素含量随粒度的变化与黄土高原的黄土 -古土壤序列中的情形十分相似。由此推测这些变化在一定程度上反映了成土作用对冲积物的影响和气候状况的变化 ,并对这一地区的早、中全新世古环境划分为 6个变化阶段 :在约 1 0 2 1 0～1 0 0 0 0aB .P .,气候温暖湿润 ;在 1 0 0 0 0～ 85 0 0aB .P .,气候凉干 ;在 85 0 0～ 80 0 0aB .P .,气候又转为温暖湿润 ;在 80 0 0～ 72 0 0aB .P .,气候再趋凉干 ;在 72 0 0～约 65 0 0aB .P .,气候再度变为温暖湿润 ;在约 65 0 0aB .P .以后 ,气候渐趋凉干。

冀中南平原区土壤氟元素来源分析

冀中南平原区东部为河北省地方性氟中毒病的高发区。针对土壤异常高氟区,本文通过分析太行山基岩、第四纪火山活动、黄河泛滥和第四纪海侵等自然因素和大气降尘、化肥、灌溉水等人为因素,厘定了自然和人为因素对土壤中氟元素含量的影响和控制程度。得出冀中南平原深层土壤中氟元素含量变化总体上受地质背景控制,在此基础上第四纪火山活动、海侵和黄河泛滥对局部地区土壤氟元素含量具有较强烈影响。土壤异常区及地方病高发区土柱剖面氟及重金属元素含量变化也显示,土壤中氟元素含量变化明显受土壤质地的控制,后期人为作用叠加量很微弱。上述认识和结论为氟中毒地方病预防和治理提供了重要依据。

河北省南部平原区大气降尘来源及分布特征

从2007年11月到2008年11月,采用被动方式在河北省南部平原区域采集了48个点的大气沉降样品,分析了Al、K、Ca、Cr、Cd、Pb、Se、Mo、I、F、S等21种元素的含量。在计算了各元素之间相关性和富集因子的基础上,得出河北南部平原区大气降尘的物质来源以土壤颗粒物为主,在此基础上叠加了燃煤污染。大气降尘输入通量的结果表明,河北省南部平原区的大气质量明显低于北京平原区。省内对比表明,沧州地区绝大多数元素输入通量最大,而邯郸地区最低,省会石家庄以燃煤元素(Cd、Hg、Mo、Se)的输入通量最大为特征。

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:Cd>Pb>Hg>Cu>Zn>As>Cr和Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn>Cr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。

河北省南部平原区土壤有机碳储量估算

土壤中碳储量的估算是当前研究全球大气碳循环和变化的基本问题。本文以河北省多目标地球化学调查所获大量土壤数据为基础,在GIS平台中采用中国地质调查局提出的"单位土壤碳含量"概念,按土壤类型和土地利用分类两种划分方式计算了河北省南部平原区土壤有机碳储量。结果表明,河北省南部平原区土壤有机碳储量为819402498t,平均有机碳储量为13206.1t/km2。

基于GIS的河北南部平原土地利用变化动态分析

该文利用GIS技术以及数理统计方法 ,分析了河北南部平原 1 985年和 2 0 0 0年土地利用现状 ,揭示了河北南部平原 1 985年～ 2 0 0 0年间土地利用类型的数量变化和空间变化特征 ,明确了该区各类土地利用变化的幅度、速度、方向、分布特征以及区域差异 ,阐明了该区土地利用变化的特点。研究表明 ,河北南部平原土地利用类型以耕地和城乡、工矿、居民用地为主 ,二者分别占总土地面积的 80 %和 1 4% ,而耕地中以旱地为主 ,占耕地的 99%以上。 1 985年～ 2 0 0 0年期间 ,由于气候干旱、人口快速增长和城市化发展 ,水田和旱地面积大幅度减少 ,城乡、工矿、居民用地大幅度增加。该区 1 5a来土地利用年均变化率为 0 4% ,其中以林地、未利用地和水田的变化速度最快 ,其年变化率分别为 5 7 48%、1 1 2 7%和 4 0 6% ;耕地由于总量大 ,变化部分所占比例小 ,年变化率只有 0 43 %。土地利用数量变化存在明显的区域差异 ,耕地类型中石家庄地区的相对变化率最大 ,沧州地区最小 ;林地相对变化率以衡水地区最大 ,廊坊地区最小 ;草地的相对变化率以廊坊地区最大 ,石家庄地区最小 ;水域相对变化率以邯郸地区最大 ,衡水地区最小 ;城乡、工矿、居民用地中沧州地区的相对变化率最大 ,衡水地区最小 ;未利用地以保定地区相对变?

土壤肥力差异对冀中南山前平原与低平原夏玉米产量的影响

评价区域土壤基础肥力差异、明确土壤肥力对作物产量的影响,对农田土壤培肥和优化养分管理具有重要意义。本研究利用2005—2013年在冀中南山前平原和低平原区开展的967组“3414”夏玉米田间试验,系统分析了河北冀中南山前平原与低平原基础地力差异对玉米产量的影响。结果表明:冀中南山前平原土壤有机质、全氮和有效磷均高于低平原,速效钾含量略低于低平原;山前平原玉米基础产量6133 kg/hm^(2),高于低平原的5815 kg/hm^(2)。基础地力贡献率分别为71.2%和69.0%;山前平原在不施肥条件下获得高产的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾最小值分别为14.9 g/kg、1.07 g/kg、19.1 mg/kg和127 mg/kg,低平原则为16.0 g/kg、0.76 g/kg、18.8 mg/kg和106 mg/kg。影响山前平原玉米基础产量的主要肥力因子是土壤速效钾和有效磷含量,影响程度分别为38.6%和24.8%;影响低平原玉米基础产量的主要因子是土壤有机质和有效磷含量,影响程度分别为45.0%和32.2%。本研究表明,山前平原土壤培肥要以稳定和提高土壤速效钾和有效磷含量为主攻方向,低平原则要以提高土壤有机质和有效磷含量为目标。

河北南部平原不同土壤质地下土壤墒情动态预报

土壤墒情预报是农田灌溉和区域水资源管理的重要基础性工作。为更加准确地预报土壤墒情,通过经验统计法,以河北南部邯郸市为例,基于该地区测站近十年的土壤墒情监测资料,以壤土、粘土两种土壤质地类型作为区分依据,分别建立土壤墒情动态预报模型,并将预测值与实测值进行对比验证。结果表明,模型预报具有较高精度,达到了甲级预报水平,能够准确预测两种土壤质地下土壤墒情情况。该成果对合理预测土壤墒情,指导农业生产,促进水资源合理利用具有现实意义。

冀中南太行山前平原初秋降水特征

初秋(9月)是冀中南太行山前平原秋收作物产量形成的关键时期,此期降水的多少对农业生产有重要影响。采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法,对1981~2018年9月降水量和降水日数进行分析,探讨了冀中南太行山前平原区初秋的降水特征。结果表明:1981~2018年冀中南太行山前平原9月降水量自西北向东南逐渐减少,气候倾向率为-1.30~8.01 mm/10 a,其中有18个站点呈增加趋势。降水量变化趋势可划分为3个阶段:20世纪80年代初期为降水偏多期;20世纪80年代中后期至21世纪初为降水偏少期;21世纪初以后为降水偏多期。降水量在1986年发生第1次突变;石家庄中西部和邢台区域在2003年,石家庄东部和邯郸区域在2000年发生第2次突变。各区域9月降水量均有明显的周期变化;总降雨日数呈不显著增加趋势,其中邯郸区域小雨日数增加明显。

邢邯城际铁路发展可行性浅析

近年来,随着国内城市化进程加快,城际交通相关规划项目明显增多。城际铁路因提高邻近城区间出行便捷度,促进人员流动,有助于城区间各资源的相互协调及合理分配,为科学推进城市化建设在交通领域提供重要价值。冀南地区邢台、邯郸两市,因沿铁路分布城区数量多,距离近,人员往来密切,铁路区位优势大。本文通过论证冀南地区邢邯城际铁路发展可行性,结合现状提出进一步发展的有关建议。

冀南平原典型农业村落转型特征及成长机制

科学认识1978年改革开放以来农业村落转型过程和规律,是落实新时代乡村振兴战略的关键环节。本文以河北省邢台市宁晋县历城村为例,通过田野调查,从聚落空间、经济形态、社会生活三个维度,探讨了1978年改革开放以来冀南平原农业村落转型特征与成长机制。研究表明:①农业村落建设用地规模显著增加,住宅用地不断扩展,工业用地沿村落边缘扩张,聚落空间转型经历了缓慢发展、快速扩张、加速重构三个阶段;②农业机械化率和农产品商品化率不断提高,农户非农收入占比逐渐增加,农户生产和消费的社会化趋势显著,村落经济形态转型经历了生计农业、农户兼业化、农户非农化与兼业化三个阶段;③村落社会网络不断开放,村民社会生活不断重构,村落社会生活转型经历了传统村落共同体、职住空间分离、聚居关系重塑三个阶段;④自然禀赋、行为主体(村委会、农户、企业)、城乡互动、政策环境分别是农业村落转型的基础性约束力、内部推力、外部拉力、方向调控力,它们相互作用,共同促进了农业村落的转型成长。研究提出了新型"村镇共同体"理念,为落实乡村振兴发展战略、破解中国农业村落转型发展困境,提供了理论参考。