夏闲期耕作下旱地土壤有机碳库与温度和含水量季节变化及关系研究

为明确夏闲期耕作下土壤有机碳(SOC)库与温度和含水量的季节变化及其相互关系,设置夏闲期免耕、翻耕和深松3种耕作处理,分析了黄土高原旱地麦田SOC和易氧化有机碳(POxC)含量的季节变化、土壤含水量和温度的季节变化、以及碳库与温度和含水量变化的关系。结果表明,在冬小麦生育期内,随着生育进程的推进,翻耕和深松处理0~5和5~10 cm土层SOC含量呈先升高后降低的变化趋势,而POxC含量呈“降低—升高—再降低”的变化趋势;土壤质量含水量变化均呈“增加—降低—再增加”的变化趋势,而土壤温度呈先降低后升高的变化趋势。回归分析发现,5~10 cm土层土壤质量含水量与SOC含量呈线性关系(P<0.05),与POxC含量呈二次多项式关系(P<0.05),尤其与免耕和深松处理相比,翻耕处理拟合效果更佳。此外,0~5和5~10 cm土层土壤温度变化与SOC含量无显著相关性,而日最高温度、日平均温度和日最低温度与POxC含量呈显著负相关。综上所述,不同夏闲期耕作下旱地麦田0~10 cm土层POxC含量季节变化与土壤质量含水量和温度变化密切相关,而SOC含量变化对土壤温度变化的敏感性较弱。本研究结果为旱地麦田碳库管理提供了理论依据。

夏热冬冷地区住宅浴室热湿环境与洗浴行为研究

对上海地区住宅浴室热湿环境进行了实地测量,分析了浴室热湿环境特征,并通过网络问卷调研了典型人群的洗浴行为。结果表明:浴室热湿环境受洗浴行为影响明显,淋浴开始后空气温度迅速升高,相对湿度接近饱和状态,淋浴结束后相对湿度需要较长时间才能恢复至初始状态,与常规居家场景相比,洗浴过程中的浴室热湿环境偏离常规热舒适区;夏热冬冷地区居民洗浴行为受季节影响明显,淋浴水温冬季偏暖(43.3℃左右)、夏季偏凉(一般36~40℃);洗浴频次以1天1次或2天1次为主;洗浴时长夏季多为5~10 min、冬季多为10~20 min。本文还探讨了浴室环境改善措施和浴室热舒适的特殊性。

夏热冬冷地区居住建筑基于热舒适与热健康的室内运行温度分析

对人体热舒适和热健康概念进行了辨析,对基于热舒适和热健康的评价方法和温度评价参数进行了简要介绍。温度评价参数包括热中性温度、可接受温度和耐受温度。本文根据相关文献统计了夏热冬冷地区的热中性温度和可接受温度,其中城市夏季热中性温度为24.3~28.3℃,可接受温度的范围为24.2~31.6℃;城市冬季热中性温度为15.4~26.5℃,可接受温度的范围为10.0~29.7℃;农村夏季热中性温度为25.6~29.8℃,可接受温度的范围为21.8~31.6℃;农村冬季热中性温度为9.8~15.5℃,可接受温度的范围为4.95~26.00℃。本文同时总结了关于耐受温度的研究,主要针对18~65岁的健康无疾病的普通人群,该群体的室内热耐受温度为28~32℃,室内冷耐受温度为10~14℃。老年人的冷耐受温度高一些,为14~18℃。通过对室内温度参数的调研分析,为夏热冬冷地区居住建筑的热舒适和热健康温度设计提供参考。

夏热冬冷地区养老院老年人冬季室外热舒适性探究

养老院室外空间是机构养老人群的主要室外活动场所,室外空间的热舒适性对老年人身心健康具有重要影响。为营造健康、舒适的室外热环境,文章以上海Q养老院为例,通过对养老院室外热环境实测和老年人室外热舒适问卷调查,分析老年人室外热舒适与热感觉关系,研究热环境因素对老年人冬季室外热舒适的影响,从热中性生理等效温度、热中性生理等效温度范围、满足90%热可接受率的生理等效温度范围和热偏好生理等效温度等4个方面,确定老年人冬季热舒适性评价基准;最后基于研究结果,从自然环境和建筑环境两方面提出养老院冬季室外热环境优化设计建议,为夏热冬冷地区养老院室外热环境改善提供参考。

冬小麦-夏玉米周年“四密一稀”浅埋滴灌水肥药一体化绿色生产技术

本研究针对黄淮海冬小麦-夏玉米两熟区面临的出苗质量、播种—出苗期水分供应、灌溉施肥及时性及技术粗放等问题,并就进一步提高光温水肥资源利用效率是实现该区域粮食单产提升和绿色发展的重要途径等,从2018年起开展了一系列创新研究。通过实施冬小麦“四密一稀”条带种植配套卫星导航播种技术、冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌水肥药一体化技术等关键核心技术,结合配套现代化农机与信息技术装备,形成了一套集成的“冬小麦-夏玉米周年‘四密一稀’浅埋滴灌水肥药一体化绿色生产技术”。2010—2023年田间示范表明,该技术有效解决了上述生产难题,达到了小麦玉米周年增产和水肥资源高效利用的目标。与农民传统相比,小麦增产9%~17%,玉米增产12%~14%,周年节水450~750 m^(3)/hm^(2),节肥20%,节约人工成本2250~3000元/hm^(2)。该技术为黄淮海区冬小麦-夏玉米周年绿色高产提供了新的可行性方案。

辐射制冷技术在夏热冬冷地区的应用潜力分析:以杭州为例

为探究辐射制冷在以杭州为代表的常年高湿度的我国夏热冬冷地区的应用潜力,本文基于选择性独立法估算并分析了相对湿度对辐射制冷潜能的影响。计算结果表明,温度的升高及相对湿度的增加会显著降低辐射制冷技术的潜力,其中相对湿度的影响更为明显。杭州在近二十年来的最差工况下平均黑体辐射降温功率可达47 W/m^(2),平均天空温降约为8℃,在典型年的春秋两季具有良好的制冷潜力,辐射制冷技术可作为过渡季节的降温补偿工具。因此,辐射制冷技术在杭州等夏热冬冷地区具有一定的应用前景。

低温空气源热泵与太阳能生活热水系统在医院的设计实践

以某中医院建设项目为例,研究探讨了医疗设施中的生活热水供应系统低碳设计。传统的医院热水供应通常依赖集中式锅炉加热方式,该方法存在的问题包括能源利用率低、机房空间占用大、运行成本高昂、存在生产安全隐患等。这些因素间接影响了医疗服务品质及患者的就医感受。鉴于上述挑战,该研究创新性地引入了夏热冬冷区域适用的低温空气源热泵技术,并结合太阳能集热系统来共同满足生活热水的制备需求;此方案通过多层级利用可再生能源,有效减少了医院热水系统的能耗,促成了碳排放的减少。同时,经由科学合理的热水系统设计,还解决了热水温度波动引发的使用者不适问题。旨在分享低温空气源热泵技术在医疗建筑热水供应设计中的经验,为同行业者在可再生能源应用于医院热水系统方面提供参考和借鉴。

青藏高原冬、夏季月平均气温及异常分布研究

利用西藏 (1 5个测站 )、青海 (38个测站 )冬季和夏季的月平均气温资料、运用EOF、REOF方法 ,得到了青藏高原冬、夏季气温异常的空间分布特征及时间变化趋势。分析表明 :青藏高原夏季气温场与冬季气温场前 1 0个RPC的累积方差贡献均在 90 %以上 ,表明青藏高原的气温无论是冬季还是夏季都具有收敛速度快的特点。经旋转后按方差贡献的大小将青藏高原冬季气温异常敏感区分为北部型、东南部型、边缘型、中部型和西部型。夏季分为东北型、东部型、南部型、柴达木型和西部型。青藏高原气温异常的分布不仅受到地形、地貌及海拔高度的影响 ,而且受到天气系统的影响。其中 ,冬季西风带气流的南北分支、冷空气的活动 ,夏季地面热低压、高原切变涡、印度西南季风和柴达木低涡对高原气温异常的分布起着决定性的作用。从时间趋势来看 ,80年代后青藏高原冬季气温呈上升趋势 ,夏季主要在高原的东北部、南部和西部亦呈上升趋势。

江苏冬夏极端气温与大气环流及海温场的遥相关

以江苏夏季最高气温和冬季最低气温场为例,研究海气耦合作用对区域气温场异常型态的影响。结果表明,江苏夏季最高气温受到同期海气耦合作用的影响较明显,冬季最低气温受同期海气耦合作用的影响较少;从一定意义上说,夏季最高气温的降低是由于东太平洋遥相关型强度的变化及同期北太平洋海温距平分布型的强度加强所致,而冬季最低气温的升高则是由于WA型及欧亚大陆上空环流型强度的变化及同期北太平洋海温距平分布型的强度减弱所致。

华北平原秸秆覆盖冬小麦减产原因分析

秸秆覆盖是减少农田棵间蒸发和提高水分利用效率的措施之一。冬小麦/夏玉米一年两作种植中,秸秆资源非常丰富,随着机械化作业的发展,小麦秸秆覆盖夏玉米技术在同类地区得到成功应用和推广。但夏玉米秸秆覆盖冬小麦后对冬小麦的生长发育产生了一些不利影响,造成了冬小麦不增产或减产,限制了该项技术的推广。秸秆覆盖造成冬小麦穗数的降低是冬小麦产量降低的主要原因,其次是千粒重的降低。大部分研究表明秸秆覆盖小麦地表后,使根区土壤温度白天最高温度低于不覆盖处理,夜间的最低温度高于不覆盖处理,土壤温度的日较差减小。秸秆覆盖下根区温度的变化可能是引起小麦生长发育滞后和产量降低的主导因素。本文综述了华北平原秸秆覆盖冬小麦减产原因,为实现两熟区冬小麦秸秆覆盖提供理论依据。

基于空间化技术对中国近50年平均气温时空演变特征的研究

结合GIS空间化技术,对中国近50年平均气温数据进行定量化的分析,并分析其时空演变规律。采用空间化气候值+年际距平空间插值法生成中国1951—2001年分辨率为10 km×10 km的年、季平均气温空间化数据,通过对近50年空间化数据的分析,认为近50年中,年、季的全国平均气温都表现出显著增温趋势,冬季增幅最大,为0.313℃/10a,夏季增幅最小,为0.152℃/10a,年平均气温增幅为0.208℃/10a。1980年代中期以后增温趋势更加明显。从空间分布看,我国西南地区及西藏东南部和新疆西天山中段在不同季节都是主要的降温区域,而北方大部和西藏中西部地区在不同季节都表现为较强的增温趋势,我国东南地区在不同季节温度变化并不稳定,增温或降温的幅度都很小。暖冬事件在北方发生比较频繁,四川及云南部分地区较少,全国发生面积呈逐渐增大的趋势,增幅为国土面积的8.6%/10a。冷夏在新疆南部、西藏西北部和东南部以及江淮一带发生次数较多,辽宁南部、新疆沙漠地区、西藏中部、青海东部、四川大部分地区以及长江以南广大地区最少。全国发生冷夏的面积不断减小,50年平均减幅约为国土面积的5.8%/10a。

冬小麦晚播、夏玉米晚收增产潜力分析

为了充分利用周年光热资源,确定河北平原冬小麦适宜播期和夏玉米适宜收获期,在河北藁城进行了冬小麦夏玉米周年试验。冬小麦采用播期×品种二因子裂区试验,夏玉米采用均匀试验设计,研究了小麦产量对播期和冬前积温、玉米产量对收获期的响应特点。结果表明,冀麦585和金禾9123对播期不敏感,适播期较长,冬前≥0℃积温分别在324~560℃和362~566℃均可获得较高的小麦产量。根据藁城多年积温数据,该积温下限对应的日期为10月20日左右。夏玉米产量与播期、收获期均呈线性关系,而不同年份播期和收获期对产量的影响程度不同。玉米生育后期平均气温高于有效灌浆温度(16℃)的截止日期为10月17日,假如玉米收获期由农民传统的9月22日推迟至10月17日,积温可增加476,100℃积温可增产527.7 kg/hm^2,玉米可有2511.9 kg/hm^2的增产潜力。可见,小麦推迟播种时间、玉米延迟收获时间是发挥两季作物均衡增产的重要措施,玉米收获期最晚推迟至10月17日,小麦播种期最晚推迟至10月20日。

夏、冬两季黑鲷消化酶活力的比较

为从黑鲷季节变化规律中循找其饵料配置的科学依据,试验研究了黑鲷胃、肠及肝胰脏中蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等3种主要消化酶在不同季节、不同反应温度下的活力变化.酶学分析结果表明:夏、冬两季3种主要消化酶活力变化趋势基本相似,均为冬季比夏季低,其中蛋白酶的活力冬季比夏季低1个数量级,淀粉酶的活力冬季比夏季低1.2～1.8倍,脂肪酶的活力冬季比夏季低3.3～8.4倍.这可能是由于温度的影响所致.在一定反应温度范围内,黑鲷蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力随反应温度的升高而增大,其最适反应温度分别为50℃,40℃和30℃.

近50年来我国东、西部地面气温和降水变化对比的初步分析

利用1951—2003年我国160个气象站月平均地面气温和降水资料,分析了我国东、西部气温和降水变化趋势的异同,并讨论了其可能原因。结果表明:我国东、西部地区年、季平均气温变化有较好的一致性,降水变化则有一定差异。近50年来,我国东、西部年平均气温均呈升温趋势,降水从1950年代开始减少,至1990年代又增加。东部年平均气温的增暖趋势大于西部,降水受大气环流影响较大。

ENSO与青藏高原积雪的关系及其对我国夏季降水异常的影响

文章利用1979 2005年Nino3区海温时间序列资料和中国雪深时间序列资料,分析了Nino3区海温与青藏高原积雪之间的关系,两者对我国夏季降水的影响以及两者共同作用下对我国夏季降水的影响。分析结果表明:当前期冬春季Nino3区SST为强暖(强冷)事件与高原积雪显著偏多(显著偏少)共同作用的配置下,我国东部夏季雨带往往偏南(偏北)。从月时间尺度方面,揭示了前期冬春季ENSO和冬春季青藏高原积雪对我国长江以南地区降水异常的影响在夏季各月是不一致的,前期冬春季逐月Nino3区SST和冬春季逐月高原积雪对长江以南地区6月的降水都为正相关,而对8月的降水都为反相关,并且春季逐月Nino3区SST和冬春季逐月高原积雪对长江以南地区7月的降水也都为正相关,另外,春季Nino3区SST和春季高原积雪对长江以南地区6月和7月降水更为重要。

中国夏玉米和冬小麦近年生育期变化及其与气候的关系

作物物候期受气候条件和人为耕作的共同影响,而水热气候条件又直接影响着人为耕作时间。全球变暖背景下温度增加的趋势在近年来出现了停滞现象,针对这一新的气候变化特征,本研究选取作物物候观测和气象观测的站点数据,利用经典的统计学方法分析2000—2013年中国夏玉米和冬小麦主要物候期的变化趋势和空间分布,及作物生育期与对应水热条件的相关关系。研究发现:夏玉米和冬小麦各主要物候期均呈现一定程度的延后,其中64%的站点显示夏玉米成熟期延后,冬小麦成熟期延后的站点数比例达78%。研究期间,夏玉米和冬小麦的生育期历时对温度和降水变化均比较敏感,88%和64%的站点分别显示出夏玉米和冬小麦的生育期历时与平均温度之间呈负相关关系,而71%和77%的站点显示夏玉米和冬小麦生育期历时与年均降水量呈正相关关系。本研究时段内的气温变化也不同于一般性认为的单调升温,夏玉米生育期对应的平均温度呈增加和降低趋势的站点数基本相同,但显示降水量增加的站点较多,达到总站点数的68%;而冬小麦整个生育期显示冷干化趋势的站点居多,显示温度降低和降水量下降的站点数均占总站点数的60%以上。此外,本研究还用轮作站点探讨说明了可以利用年值气候数据替代生育期气候数据分析夏玉米和冬小麦轮作的物候和生育期特征。本研究通过站点数据证实了作物生长发育过程对气候变化的敏感性,新的气候条件下我国夏玉米和冬小麦的物候也对应产生了新的特征。

实际用能状况下夏热冬冷地区居住建筑外保温节能效果

针对现行JGJ 134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中规定的夏热冬冷地区连续用能方式与实际用能情况存在严重偏离的问题,在该地区典型城市杭州市开展了大规模问卷调研,得到了该地区居民基本空调行为方式、容忍温度及设定温度的平均值。采用DeST建筑能耗模拟软件分析了不同用能方式下居住建筑外墙外保温的节能效果。研究结果表明,合理规定节能设计标准中的设计工况是准确评价外墙保温措施节能效果的重要前提。

近134年上海冬季气温变化特征及其可能成因

使用上海1873—2006年共134年冬季气温资料和1961—2004年NCEP/NCAR再分析资料,分析了上海冬季气温的变化特征及其可能成因。结果表明,百余年来上海冬季气温有3次明显的增温过程和2次降温过程,总体上呈现出显著的增温趋势,其中1970年代以来增温幅度最大。上海冬季气温具有2年、40年和80年的变化周期,在1980年代中期冬季气温发生增暖突变。134年间上海冬季平均日数显著缩短,趋势倾向率为-1.6 d/(10 a)。上海冬季气温变化是全球气候变化和局地城市化双重作用的结果。上海冬季气温变化与北半球温度和全中国气温的变化基本一致,西伯利亚高压和东亚冬季风强度的减弱使得上海冬季气温增暖,局地人口增加、土地利用变化等因素也对上海冬季气温起到了一定的增温作用。

全球海温异常年代际分量的方差贡献及其与中国气候异常的相关

将全球海洋海表温度异常 (SSTA)分解为年代际、年际变化两部分 ,用方差分析法给出年代际变化分量显著的洋区及其季节变化 ,用奇异值分解 (SVD)方法分析了它与中国冬温(冬季平均气温 )、夏雨 (夏季总降水量 )年代际异常分量的同期和时滞相关联系的时空结构。结果表明 ,无论冬、夏 ,SSTA的方差构成中 ,年代际变化分量方差均较年际变化分量显著 ;SSTA年代际分量正异常时 ,中国 (以北方和东部为主 )易出现一致的冬温正异常 ,长江流域、华南夏雨易出现正异常 ,而华北夏雨易出现负异常 ;反之亦然。