长江流域水储量变化的时间变化特征及归因分析

为开展长江流域水储量变化(Terrestrial Water Storage Change,T_(WSC))的时间变化特征及归因分析研究,结合GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星观测及水文模拟,重建并分析了长江流域1988—2012年逐月T_(WSC);基于13个实验情景的模拟结果,定量区分了气候波动及关键人类活动(土地利用变化、水库调蓄)对T_(WSC)的相对贡献。结果表明:①流域平均T_(WSC)、降水、蒸散发、径流深分别以0.1 mm/a、-3.5 mm/a、0.6 mm/a、-4.2 mm/a的线性速率增减;②逐月非季节性T WSC与南方涛动指数(Southern Oscillation Index,I_(SO))呈现显著负相关性(α<0.01);③气候波动对T_(WSC)影响占主导地位,水库调蓄与气候波动对月平均T_(WSC)的相对贡献率存在负相关性;④三峡水库运行后,水库调蓄对月平均T_(WSC)的影响显著增强,且呈现季节性规律,即1—5月削减T_(WSC),7—12月增加T_(WSC)。本研究提供了一种T WSC归因分析研究框架,研究结果可为长江流域水资源规划管理提供决策支持。

地球系统科学观下的滨海湿地生态系统保护和恢复科学

滨海湿地生态系统是地球上生产力、生物多样性和生态服务价值最高的生态系统之一,也是对气候变化响应极为敏感、受人类强烈干扰的生态系统。因此,滨海湿地生态系统的加速退化和消失正受到科学界和社会的高度关注,世界各国积极实施了对滨海湿地生态系统保护和恢复的研究与管理行动。但是,滨海湿地生态系统的保护和恢复仍存在较多方面问题,总体保护和恢复成效不足。本文建议,对滨海湿地生态系统的成功保护和修复需要在地球系统科学观的框架下进行,以恢复生态学的理论和方法为基础,充分融合其他地球科学学科,研究受不同程度人类活动干扰下退化的湿地生态系统动力学特征与演变规律,并认识这些自然规律与滨海社会经济系统发展之间的关系。本文最后提出有关未来滨海湿地生态系统保护和恢复科学研究的四个重要方面,对未来湿地系统科学研究具有重要借鉴意义。

中国高温热浪对碳排放量的响应

基于中国碳核算数据及气象资料,分析了8大经济区(30个省份)近20a来(1997~2017年)碳排放量和高温热浪的本底变化特征,探讨了不同区域高温热浪对碳排放量的多尺度响应关系.结果表明:(1)研究时段内,8个经济区的碳排放量均显著增加,增速最大和最小的经济区分别为黄河中游和西北;(2)不同级别(轻度、中度和重度)高温热浪发生频次呈现出轻度>中度>重度的特征,且轻度级别发生频次越多的地区,中度和重度高温热浪的发生概率越大;(3)相较于其它级别,轻度高温热浪开始日期最早、结束日期最晚,即持续期最长,总体上,南方地区高温热浪持续期远高于北方地区;(4)气候温暖地区高温热浪与碳排放量的变化一致性主要体现在年际尺度上,而寒冷地区更趋向于年代际尺度,即温暖地区高温热浪对碳排放量的响应更为强烈;(5)不同经济区高温热浪持续期在不同级别上对碳排放量的响应差异显著,但总体上呈现出高排放对持续期延长的促进作用.

放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析中的应用研究进展

碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机碳和非水溶性有机碳。碳质气溶胶的来源及其形成转化过程是目前大气环境科学领域最为重要的研究方向之一。放射性碳同位素比值(Δ^(14)C)在碳质气溶胶源解析上具有优势,是目前唯一可以量化化石源和生物源在不同类别碳质组分中贡献大小的手段。在系统总结国内外放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析上的最新研究进展的基础上,详细阐述了放射性碳同位素比值在碳质气溶胶源解析上的应用原理,深入探究了放射性碳同位素比值在碳质组分中的研究进展,重点分析了单体分子放射性碳同位素分析在碳质气溶胶中的发展和应用。最后,对放射性碳同位素比值与稳定碳同位素比值(δ^(13)C)联用,以及单体分子标志物的放射性碳同位素比值研究进行了展望,为碳质气溶胶的来源解析和气溶胶化学过程研究提供参考依据。