江南华南茶树高温热害等级指标及分布特征

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区茶树轻度、中度、重度高温热害指标为连续14 d日最高气温的滑动平均值T14≥34.5℃的持续日数分别为1~17 d、18~38 d和超过38 d,验证样本完全符合的准确率为73.9%,基本符合的准确率为91.3%;江南和华南茶区茶树高温热害总次数呈波动变化,分别在1999年和1997年达到最低值,并在2021年达到最高值;华南茶区相对于江南茶区高温热害次数更多,尤其是轻度茶树高温热害,且近62年华南茶区茶树高温热害次数增加趋势显著。

脉冲束流下车载加速器中子源靶传热特性

为了研究不同脉冲束流频率下车载加速器中子源靶的传热特性及其热动态响应,通过调整脉冲束流的频率或脉宽对背部冷却微通道靶的传热性能进行模拟,并通过分析靶内部结构的热沉积分布,探究车载加速器中子源靶的热负载上限以及制约束流的因素。选用能量为2.5 MeV、峰值流强为10 mA的束流开展模拟,结果表明:当束流占空比保持在3%不变时,靶的最高温度呈周期波动,且存在上下包络;随着束流频率的上升,每个脉冲周期内靶的上包络温度逐渐下降,这是由于每个脉冲期间的热冲击下降所导致的;频率上升时,每个周期内加热时间与冷却时间同时缩短,导致其下包络温度在最开始增大后基本保持不变;靶的最高温度随着束流频率增加出现从锂层到中间层钽层的转移。该研究对于车载加速器中子源的束流参数选择和靶冷却设计具有一定的参考价值。

高流量脉冲作用下河流交汇区鱼类水力生境指标时空变化

干支流交汇区是鱼类生存栖息和洄游迁徙的重要场所,交汇区水文条件复杂,水流结构时空演替变化,将对鱼类水力生境指标变化产生直接影响。研究高流量脉冲条件下河道交汇区鱼类水力生境指标的变化特征,对河流生态系统保护具有重要意义。以长江与嘉陵江交汇区为例,采用三维水流数值模拟方法,分析鱼类水力生境指标时空分布与高流量脉冲过程的响应关系。结果表明:涨水过程干支流顶托作用增强,交汇区弯曲河道凹岸及河底深槽处出现最大流速,凸岸分离区回流区宽度减小;栖息地适宜度指数SH大于0.8的区域在深槽和边滩间移动,随涨水过程向河底及凸岸边壁偏移,随落水被压缩至凹岸深槽及边滩;高流量脉冲条件下,交汇区微生境适宜性面积A随涨落水呈先增大后减小的变化趋势,A峰值出现在高流量脉冲峰值附近。

中国化肥面源污染的时空特征及其影响因素——基于1997—2020年的省级面板数据

化肥面源污染问题关系着农业绿色发展和乡村生态振兴。利用1997—2020年省级面板数据,在测算化肥面源污染排放强度的基础上,运用Kernel密度估计、马尔科夫链分析、泰尔指数以及双向固定效应模型等方法,探究中国化肥面源污染的时空特征与影响因素。结果表明,中国化肥面源污染的排放强度呈先升后降的变化态势,以2015年为分界点,污染排放强度向低水平转移的趋势逐渐显现,但仍具有维持原有类型的稳定性,难以实现跨越式降低。样本期内化肥面源污染排放强度表现出“东高西低、南高北低”的空间分布格局,且区域内差异是总体差异的主要来源。财政支农水平、农业经济增长水平及农村人力资本等9项因素影响化肥面源污染排放强度。因此,既应制定差异化的污染治理措施,又要加强省份间的污染治理合作,还需拓展化肥减量增效路径,大力推进农业发展全面绿色转型。

一种融合多源动态时空特征的战术互联网流量预测模型

战术互联网流量具有极强的动态时空特征,且与天气、高程等外部特征紧密相关,现有的网络流量预测模型不能很好地提取其复杂特征,提出了一种融合多源动态时空特征的战术互联网流量预测模型。首先,将外部特征与流量特征融合为多源特征;然后,提取当前时刻网络流量的空间特征,并对随时间变化的卷积权重迭代更新得到不同时间片下的空间特征信息;最后,通过时间卷积聚合当前和历史时刻的空间信息以预测下一时刻的多源动态时空流量。相比单一的基础模型,该方法在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R 2)三种评估指标中效果均更好。

1991-2021年哈尔滨市热岛效应时空特征及影响因素分析

城市热岛效应对气候、居民身体健康及经济发展产生了深远影响。以哈尔滨市1991—2021年的温度数据为基础,运用Mann-Kendall突变、Sen+Mann-Kendall趋势分析、主成分分析等方法进行研究。结果表明,哈尔滨市热岛效应(UHI)31年来以0.05℃/10 a的速度呈波浪型增长,UHI的高值区以城区为主,年均UHI趋势系数呈-0.41~0.19/10 a,阿城区、宾县和哈尔滨站的UHI下降趋势显著。人口密度、年均人口和PM 2.5对UHI有正向影响,而风速对UHI的影响则是负向的。此研究结果对哈尔滨市的城市发展具有重要的指导意义。

陕西省农业面源污染时空特征及污染源

为明确陕西省农业面源污染时空特征、重点污染源、污染区域和11个地市区的污染类型。利用输出系数法(ECM)对2010—2019年陕西省11个地市区的农业面源污染总氮(TN)和总磷(TP)的污染负荷进行估算,采用等标污染负荷法对污染源进行评价,通过快速聚类法划分11个地市区农业面源污染类型。结果表明,2010—2019年陕西省农业面源污染TN和TP污染负荷呈先升后降的趋势,2019年TN和TP污染负荷最低,分别为129027.14、13872.84 t;2019年陕西省畜禽养殖、农业种植和农村生活等标污染负荷比分别为20.923%、60.130%和18.947%;不同污染源TN和TP的等标污染负荷空间分布具有很强的一致性,11个地市区农业面源污染等标污染负荷比由大到小依次为榆林市(16.94%)、汉中市(15.42%)、安康市(13.06%)、渭南市(12.93%)、咸阳市(9.28%)、商洛市(8.31%)、宝鸡市(8.18%)、延安市(7.03%)、西安市(6.89%)、铜川市(1.74%)、杨凌示范区(0.24%);11个地市区农业面源污染分为农业种植污染主导型、农业种植+农村生活污染主导型、农业种植+畜禽养殖污染主导型、混合污染型4种污染类型。

湘江流域(湖南段)水质时空分布特征及污染源解析

为探讨湘江流域(湖南段)水质时空分布特征和污染来源,对2022年湘江主干沿线主要断面水质进行统计分析,并通过聚类分析以及主成分分析方法判断水体污染源组成。结果表明:湘江流域监测断面整体水质较好,个别断面主要超标污染物为总磷和氨氮。流域监测断面在空间上可划分为2个群组,通过聚类分析表明,集群一(湘江下游)的电导率、高锰酸盐指数以及氨氮浓度比集群二(湘江中上游)依次高出52.63%、31.57%和43.93%。主成分分析结果进一步表明,生活和农业源依然是湘江流域主要的污染源,但水文以及气象条件变化导致的污染物浓度变化以及汛期污染输入仍是不可忽视的重要因素。为进一步提升湘江流域水质,亟需深入分析掌握流域水质时空变化情况,并依次有针对性的提出污染物管控举措,有效预防出现规律性或季节性污染物超标事件。

垂直电性源瞬变电磁场时空分布特征研究

井地电磁法由于具有独特的优势在地质勘探中得到了比较广泛的应用。目前讨论比较广泛的是频率域井地电磁法,随着浅层油气已被开发以及非常规地层等诸多条件的不断限制,人们在频率域井地电磁的基础上又提出了井地瞬变电磁方法,该方法广泛应用于矿产资源勘探、水文调查、未爆物探测等领域,通过处理涡旋电磁衰减产生的二次电磁场信息来反演地层信息,其具有对高阻屏蔽弱,以及对异常体垂向分辨率高的优点。但是井地瞬变电磁在理论讨论方面还是比较少的,特别是对电性源瞬变电磁场的时空分布特征的研究,这里最难攻克的是对所运用的方法正确性、有效性的检验。故而在验证所执行程序的正确性的基础上讨论井地瞬变电磁的时空分布特点,重点研究电磁场分量E x的场值随时间的扩散特征。

基于LAS观测的城镇感热通量时空特征及影响因素

利用2018年4月—2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)观测数据,分析了城镇感热通量的时空变化特征及影响因素。结果表明:1)南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天明显大于夜间,且白天晴天明显大于阴天,夜间晴天略小于阴天,晴、阴天小时感热通量年平均分别在2.25~200.53 W·m^(-2)、13.10~132.52 W·m^(-2)波动。2)城镇感热通量夏季明显大于冬季,8月昼、夜分别为112.19、23.54 W·m^(-2),2月昼、夜分别为35.57、11.57 W·m^(-2)。3)晴天白天条件下,不同风向(通量贡献源区)城镇感热通量存在显著差异,即随着不透水层占比的增加,净辐射分配到感热通量的比例明显提高,当占比大于60%时提高趋势不明显。4)以莫宁-奥布霍夫长度判断大气稳定度为标准,C^(2)_(n)法在计算感热通量的5种大气稳定度判断方法中的误判率较低且数据源于LAS,是比较适宜城镇夜间大气稳定度的判断方法。5)在影响城镇感热通量的地表参数中,有效高度变化的影响最大,风速变化的影响较大特别在秋冬季节更为明显,波文比变化对城镇感热通量的影响较小,温度、地表粗糙度和零平面位移变化的影响可忽略不计。

出租车优质客源时空特征及影响因素

针对城市出租车供需失衡、运营效率低等问题,提出一种综合考虑寻客空载与相邻载客状态的优质客源量化评价模型,利用数理统计、地理统计等时空分析方法探究其时空特征,并结合兴趣点(point of interest, POI)数据构建多时段地理加权回归模型分析其影响因素。以重庆市2019年“五一”假期4 d与后6 d工作日出租车轨迹数据展开研究。结果表明:节假日优质客源整体较多于工作日,呈节假日首日和工作日末日较多的“U”形分布;23:00—次日5:00优质客源先减少后增加再减少,5:00—9:00逐渐增加,此后呈波动趋势并于21:00—23:00达到峰值;优质客源在6:00—10:00聚集情况最差,其余时段主要围绕重庆市中心城区“1主、6副、21组团”的商业、娱乐及交通枢纽等区域聚集,并呈现粘连趋势;交通设施、医疗机构、休闲娱乐及宾馆酒店等是影响优质客源时空分布的主要因素;节假日相比于工作日,工作、服务较规律的设施其影响强度明显降低,而提供娱乐、交通出行的设施其影响强度及时间都有显著增加。研究结果对提高出租车精细化管理具有重要意义。

中国近60年干旱热浪演变趋势及并发特征分析

利用中国气象站1961—2017年降水、气温等资料,构建周尺度标准化帕尔默干旱指数,采用相对阈值法识别热浪过程,分析干旱和热浪的时空演变规律和并发特征,结果表明:(1)干旱和热浪频发于夏季,二者站次比年序列均呈先减(1995年前)后增的变化趋势。(2)全国大部分地区热浪频次显著增加,东北、华北和云南东部的干旱频次显著增加。热浪频次突变年份主要为20世纪80—90年代,其空间分布与干旱较相似。(3)云南为复合型干旱热浪高发区,其次为东北、华北、广西和广东沿海,长江流域和新疆西北部的复合事件最少。(4)全国复合事件中约65%的热浪爆发于旱情开始及发展阶段,云南和长江中下游以南的热浪则出现在旱情恢复阶段。(5)除淮河流域和长江中下游外,复合型干旱热浪呈极显著增加趋势。研究成果可为应对极端天气气候事件和制定适应策略提供科学参考。

川东南水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

随着城镇化持续推进,水资源供需矛盾不断升级,水资源问题日益凸显,已严重制约地区经济的健康发展。因此,定量评价水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据。收集了川东南地区2005-2019年的经济、人口及水资源等数据,基于水资源生态足迹等模型,计算了川东南地区水资源可持续指标,并对其时空变化特征进行了分析和探讨。结果表明:(1)2005-2019年,人均水资源生态足迹整体走势为先增后减;水资源生态承载力波动幅度较大,其变化轨迹与降水量有较为密切的关系;水资源量为生态盈余,水资源处于可持续发展的状态,能满足目前社会经济发展的需要。(2)2005-2019年,亿元GDP水资源生态足迹逐年降低,表明区域水资源利用效率逐渐提高;水资源负载指数处于在Ⅱ和Ⅲ级之间,表明区域水资源开发利用程度高,暂不需跨区域调水;水资源可持续指数常年处于0.7~0.9之间,可持续状态处于中可持续与强可持续。(3)2015-2019年,各地级市水资源生态足迹、生态承载力以及生态盈亏等指标存在空间上的差异。乐山市、眉山市水资源量相对丰富,经济发展与水资源利用的协调关系较好;泸州市和宜宾市的水资源生态盈余处于中低值水平,其水资源生态承载力有待提高;自贡市、内江市以及资阳市的水资源生态承载力低、水资源生态盈余小,水资源生态压力较大。

基于多源数据的城市滨水空间活力研究——以杭州西湖滨水区为例

为探究城市滨水空间活力的时空特征与影响因素,提升滨水空间活力及完善滨水区的规划建设,以杭州西湖滨水区为例,利用百度热力图,对滨水空间活力的时空变化特征进行定量测度,并通过构建多元线性回归模型,分析滨水空间各要素对活力的影响程度。结果表明:(1)时间上,受劳务管理规章制度的约束,工作日滨水空间活力更具节律性,而休息日滨水空间活力后延性明显,且变化更加自由;空间上,呈现出空间分异、线性分布和明显的地块特征。(2)滨水空间内部要素大约能解释47%的活力,整体要素能解释52.3%的活力。岸线可达性、文化设施密度、服务设施密度和交通设施丰富度对空间活力有显著的促进作用,而绿地率和慢行路网密度对空间活力有微弱抑制作用。未来在进行滨水空间规划设计时,应加强与城市腹地间的连通,完善滨水空间内部配套设施,同时,要注重滨水区的复合式开发,最大化拓展空间功能,优化空间资源配置。

2001一2018年滇池总磷出入湖通量变化与源汇效应

磷的外源输入与底泥源汇变化是湖泊富营养化形成的重要原因,解析磷出入湖关键过程及其平衡变化对湖泊环境治理具有重要意义。本研究针对滇池外海出入湖磷通量变化问题,融合水文水质观测数据和HBV水文模型模拟数据,使用LOADEST负荷统计模型解析了20012018年滇池外海入湖河流、大气沉降和出湖河流的磷通量变化特征,评估了湖体总磷的源汇效应及其影响因素。结果表明:①20012018年滇池外海入湖磷通量年际间波动范围大,在118~700 t/a之间,多年平均入湖磷通量为280.61 t/a,其中河流平均输入251.97 t/a,大气沉降平均输入28.64 t/a,在研究的气象水文因子中,入湖磷通量主要影响因素是入湖流量和调水量,其次是降水;②滇池外海年均出湖总磷通量42.25 t/a,在8~84 t/a之间波动,出湖通量变化主要受入湖流量与调水量的影响,其次是气温;③在年和月的时间尺度上,滇池外海均表现为磷的环境汇,多年平均磷滞留量为238.36 t/a,但在部分年份(2009、2018年)逐日尺度上存在源效应。针对滇池外海常年表现磷的环境汇问题,调水工程对降低磷的滞留率有显著作用,但仍无法有效解决磷在湖泊中富集的问题。滇池外海持续的磷汇效应将增加湖泊未来水生态安全风险。

南水北调中线水源地农业面源污染时空演化特征

基于清单分析法对2010—2019年南水北调中线水源地农业面源污染物TN和TP的排放量进行测算,并结合ArcGIS软件对其时空演变特征进行分析。结果表明:2010—2019年,南水北调中线水源地农业面源污染物TN负荷和TP负荷整体上呈现先增加后减少的趋势;TN和TP污染强度呈先升后降趋势;化肥、畜禽养殖和农村生活是水源地农业面源污染TN和TP负荷的主要来源,且化肥比重缓慢增加,畜禽养殖比重不断下降,农村生活比重不断增加。研究结果可为中线水源地农业面源污染治理、生态保护等方面政策及措施的制定提供决策支持。

2001—2018年典型南北过渡带地区农业生态效率测度及时空特征分析

农业生态效率是评价农业可持续发展与生态经济性的重要指标,对衡量农村环境改善及农业生态系统稳定具有重要意义。以安徽省为例,运用单元调查和清单分析法测算农村面源污染,使用投入导向型的超效率DEA—SBM模型测算南北过渡带农业生态效率,对其空间相关性与差异性进行评估。结果表明:农村面源污染相对稳定,COD、TN、TP污染物的变化幅度较小,在5%以内,禽畜养殖和化肥使用带来的环境压力大,地区农村面源污染差异具有明显南北特征;农业生态效率呈“倒N”型趋势,受“空间邻近效应”和“马太效应”作用,农业生态效率具有空间集聚特征,存在空间上的正相关关系,地域内部差异显著,异质性增强,南部地区差异性最大,北部地区其次,中部地区最小,但地域间差异波动性较小。环境资源要素合理配置有利于农业经济与环境保护协调发展,为农业生态可持续发展和农业生态系统长效稳定创造更好条件。

水稻种植区农业面源污染时空扩散特征研究

为实现中国农业健康的平稳发展,文章提出水稻种植区农业面源污染时空扩散特征分析方法。首先分析水稻种植区农业面源污染特性,包括分散性、隐蔽性以及随机性、不确定性;其次分析了水稻种植区农业面源污染在当前时代背景下的主要影响因素,包括农药化肥污染、农村生活污染及水稻秸秆污染。最后分析中国水稻种植区农业面源污染时序扩散特征及空间扩散特征。通过分析可知,该方法可以促进农业经济健康快速发展,水稻种植区农业面源污染排放总量呈现出由北向南逐渐减弱的趋势,直到出现负增长后又发生反弹。

高温热浪期间丰泽区臭氧污染特征及成因分析

基于高温热浪条件背景分析2022年7月19日~25日泉州市丰泽区臭氧污染特征,并研究了臭氧浓度与温度(T)、相对湿度(RH)、风速(WS)和风向(WD)等气象要素之间的相关性。结果表明,高温热浪期间各站点O3-8h质量浓度平均值在158~179μg/m^(3)之间,与非高温热浪期间相比增加87~104μg/m^(3),增幅为106.0%~138.3%;臭氧小时浓度变化特征峰型存在差异,居住人口密度和机动车出行量是重要原因,臭氧小时浓度平均值为97~111μg/m^(3),增长速率在29.8%~71.2%,相比非高温热浪事件期间(44~52μg/m^(3),39.4%~56.3%)提升明显;高温低湿叠加小于2m/s的东南风,导致此次高温热浪下臭氧浓度爆发式抬升,表明不同观测区位站点臭氧污染特征、生成和削减的规律以及复杂性。

杭嘉湖平原水稻高温热害时空变化特征

在全球气候变暖背景下,极端高温天气频发,高温热害对水稻的影响愈加突出。杭嘉湖平原是我国水稻的重要产区之一,研究该地区水稻高温热害时空变化特征对提高当地粮食产量具有重要意义。本文根据杭嘉湖平原多个气象站的历史观测资料,分析了该地区水稻高温热害的空间分布、时间变化趋势。结果表明:杭嘉湖平原的杭州、湖州发生水稻高温热害频次和强度均大于嘉兴;总体上高温热害频次和强度表现出增长趋势,其中2000—2009年高温热害频次最多、强度最大。