气候系统模式不确定分析工作流执行平台

气候系统模式的不确定性量化分析包含复杂的工作流执行流程。对其中量化分析过程和模式后处理任务两个阶段的工作流进行了分析,设计和实现了针对该分析工作的工作流执行平台。该平台能够自动化执行典型的气候系统仿真实验与分析的工作流程,支持通过专家知识灵活配置工作流。平台中包含工作流层面的容错设计,支持通过分布式并发执行来加速工作流中的大计算量任务。同时,平台支持用户自定义插件的接入,增强了工作流系统的模块化和规范化。使用设计的平台对GAMIL2气候系统模式进行了物理过程参数不确定性的分析实验,验证了本平台的可行性和有效性。

生态系统服务功能评估模型研究进展

生态系统服务功能关系到人类福祉,对其进行评估和研究有助于生态系统的可持续管理。本文介绍了InVEST、ARIES、SolVES等10种生态系统服务功能评估模型的概况,并探讨了评估模型的适用范围、数据需求以及模型评估结果的不确定性问题,为生态系统服务功能评估模型的引进以及在国内的应用提供参考。10种评估模型中,InVEST模型的发展最为成熟,是目前应用最多的生态系统服务功能评估模型;ARIES和MIMES等模型的开发尚不成熟,但具有良好的应用前景;另外,在利用模型进行生态系统服务功能评估时应加强不确定性分析。最后,对生态系统服务功能评估模型的发展进行了展望。

杭州市城市森林生态保健功能动态变化监测

选择杭州市具有代表性的郊野森林、森林公园、社区绿地3种类型的城市森林样地及城市中心对照点共4个监测点,建立定位监测站对气温、相对空气湿度、风速、CO2浓度、空气负氧离子浓度、噪声值等6项指标进行全天24h不间断连续监测,并对周边的植被状况设置样地进行调查。综合监测数据和调查资料分析了城市森林生态保健功能的动态变化规律及群落结构对其影响。结果表明:1)城市森林具有良好的调节户外舒适度、降低CO2浓度、增加空气负氧离子浓度、降低噪声等生态保健功能;2)除噪声外,城市森林的其他多项生态保健功能的日变化曲线呈现出明显的单峰式。舒适度指数的最高值出现在5:00-6:00,最低值出现在12:00-14:00。CO2浓度的最高值出现在5:00-8:00,最低值出现在13:00-14:00。空气负氧离子浓度的最高值出现在15:00-16:00,最低值出现在21:00-22:00。郊野森林和森林公园噪声日变化波动性不大,均处于较低值;3)城市森林调节户外舒适度的功能在3种类型的城市森林均表现为冬季最低,而其他季节的次序并不一致。降低CO2浓度和增加空气负氧离子浓度的功能均为夏季最高,冬季最低,春、秋两季次之。降低噪声的生态保健功受季节的影响不明显。本研究还探讨了城市森林群落结构对所体现出来的城市森林生态保健功能的差异性的影响。

北京市交通干道防护林带内PM_(2.5)浓度变化特征

选择北京市北五环路和京藏高速路上的5个地段对PM2.5浓度、温度、湿度、风速风向进行了连续观测,并对各地段的PM2.5浓度变化和环境因子的关系进行了回归分析。结果表明:1)有林带和无林带地段上的观测点的PM2.5浓度变化趋势不同,无林带地段各观测点的PM2.5浓度一般随距道路距离增加变小,有林带地段各观测点上PM2.5浓度则有升有降;2)林带内各观测点的PM2.5浓度和道路侧的PM2.5浓度显著相关,和林内的温、湿度显著相关,但和林内风速的相关性不显著;3)林带的宽度对林带内各观测点的PM2.5浓度有一定影响。

大气环流模式性能特点分析

地球系统模式是模拟气候系统行为和变化的重要工具,在气候研究中扮演着重要的角色。大气环流模式是地球系统模式的一个重要部分。地球科学的快速发展对大气环流模式的分辨率提出越来越高的要求。高性能计算机的发展为更高分辨率大气环流模式的研究提供必要的硬件环境。但是当前并没有针对大气环流模式的高性能计算的特征和需求等方面的研究。中科院大气所(LASG)发展的格点大气环流模式(GAMIL)被选为代表,分析大气环流模式的性能特点,并且建立了性能模型。这些分析和性能模型将为预测未来大气环流模式的性能特征和提升性能提供帮助。

城市森林保健功能研究进展

随着城市环境问题的日益凸出,城市居民更加关注环境对自身健康的影响。城市森林是与人类接触最为紧密的森林类型,也是城市环境中具有重要调节作用的生态系统。文中综合分析了对人类健康起到积极影响的城市森林生态系统服务功能。这些功能大致可以划分为3类:1)改善城市环境的保健功能;2)调节人类生理、心理状况的保健功能;3)促进社会属性健康的保健功能。分析结果显示,影响城市森林保健功能发挥的因素主要包括城市森林的组成和结构、居民的生理和心理状况以及他们的社会经济背景。目前对城市森林保健功能的研究受到缺乏统一的理论基础和有效验证方法的限制。今后研究除应继续加强对各项功能和影响因素的定量化分析外,重点应放在确立城市森林生态服务和人体健康之间的因果关系上。

城市森林健康与监测评价研究进展

城市森林作为城市生态系统的重要组成部分,具有重要的生态功能和社会功能。城市森林健康是保证其各项功能发挥的前提。城市森林的健康状况将直接影响城市的可持续发展。城市森林健康是一个综合概念,要求不仅满足自身生态系统的健康,还应满足人类社会的经济、文化等各方面的需求。文中分析了影响城市森林健康的因素,城市环境的特殊性和人类活动是影响城市森林健康的主要原因。介绍了我国城市森林健康监测评价指标的筛选和评价方法的选择,认为其还处于实验和摸索阶段,尚未形成一套成熟的体系。城市森林结构的破碎化等特征严重影响了城市森林的自我修复能力。为保证城市森林的健康生长,众多学者从宏观尺度和个体尺度上研究城市森林健康的维护措施。文中指出城市森林健康及其监测评价研究存在的不足之处,在总结前人研究成果的基础上提出几点建议。

中国漳江口红树植物秋茄茎流特征及其影响因子

利用Granier热消散式探针法对福建漳江口国家级红树林自然保护区内红树植物秋茄的树干茎流密度(SFD)进行1年(2010年10月至2011年10月)的连续监测.结果表明:季节和树干径级对秋茄树干茎流密度均有显著影响.在夏季,胸径(DBH)为8~10 cm时秋茄树干最外层2 cm处的SFD达到最大,为38.21 g·m^(-2)·s^(-1),这与其他红树物种以及湿地乔木物种的茎流密度相当.不同径级(小、中、大径级分别为2~4、4~8、8~10 cm)秋茄每日整树蒸腾量(即水分日利用量)也呈现明显的季节变化,从冬季到夏季的波动值分别为0.14~0.19、0.94~1.45、1.96~3.43 kg·d^(-1).通过整合各个径级秋茄树的日蒸腾量推算得到秋茄林的日蒸腾量,再全年累加计算得到秋茄林年总蒸腾量为100.38 mm,不到当地年降水量的6%.主要环境因子对秋茄林蒸腾速率(E_s)均有极显著影响(P<0.001),其中,光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)是E_s最主要的驱动因子,解释了E_s60%~92%的季节变异,且夏季秋茄E_s对PAR和VPD的依赖性大于冬季.秋茄E_s与环境因子之间存在明显的时滞现象,需要在解释秋茄林E_s季节变异时加以考虑.