城市道路绿化形态对机动车尾气颗粒物扩散影响的对比观测研究

为了分析城市道路边乔木、灌木及草的不同绿化配置形态对机动车尾气污染物扩散的影响特征,在西安市典型绿化路段对比观测了颗粒污染物浓度。结果显示,路边颗粒物浓度总体上随远离机动车道而减小,绿化良好路段降幅更大,说明路边绿化带对机动车尾气污染物的扩散有明显的阻碍作用;将道路绿化形态归纳为树-灌木-草、树-灌木、树-草、灌木、树五类,其中树-灌木-草绿化形态对不同粒径的颗粒物扩散都有显著影响,净化百分率都在6%左右;树和树-草这两种绿化形态对细颗粒物的消减效果更为显著,净化百分率最高可达10%以上;树-灌木绿化形态对粗颗粒物消减效果更佳,净化百分率在5%左右。

西安市初中学校大气颗粒物中多环芳烃的污染特征及健康风险评价

对西安市某初中学校冬春季4个不同粒径大气颗粒物中多环芳烃(PAHs)水平的研究表明,此中学室内外PM_(2.5)样品中PAHs的平均浓度为82.57 ng·m^(-3),室外PAHs浓度大于室内浓度,其中具有强致癌性组分BaP的平均浓度为3.24 ng·m^(-3)。PM_(2.5)中PAHs浓度明显高于其他大粒径颗粒物的PAHs浓度,这表明颗粒物粒径越小PAHs浓度就越高,也间接表明其对人体健康,尤其是青少年健康的影响也越大。研究期间PAHs的BaP平均等效浓度(BEQ)为9.30,且室外BEQ值大于室内。

大气物理学课程思政与专业知识传授融合探索

课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观。本文将大气物理学知识应用于认识当下最受关注的“全球气候变暖”这一科学问题,挖掘其背后蕴含的“人类命运共同体”价值观元素,通过科学设计实现了专业知识讲解、实际业务能力培养和思政教育的有机融合,结果表明课程思政融合对学生塑造积极的人生观、世界观和价值观具有启迪作用。

青海湖流域植被的净初级生产力估算

[目的]定量估算青海湖流域2001—2011年草地净初级生产力(net primary productivity,NPP),查明其时空演化特征,为流域草地可持续利用与生态建设及相关的政策制订提供科学依据。[方法]选取陆地生态系统碳循环模型(CASA模型),逐像元模拟2001—2011年青海湖流域草地生态系统NPP的时空变化。[结果](1)2001—2011年青海湖流域草地年均NPP为1.12×1013g/a,单位面积平均值为168.03g/(m2·a);(2)NPP在空间分布上呈现东南高,西北低的格局,这与流域水热因子在空间上的分布一致。近11a流域草地年均NPP总体呈上升趋势,年增加率约为1.74g/(m2·a),湖区北部、东部为主要增加区域;(3)青海湖流域草地NPP具有明显的季节变化特征,7月草地NPP达到最高,1月NPP最低。其中5—9月生长季草地的NPP占到了全年的90.40%。[结论]所选模型模拟精度较高,能够较好地反映流域NPP的空间分布规律和时间变化特征。可以认为改进后的CASA模型在气候资料稀缺的该地区进行模拟是可行的。

南北向街谷内热不稳定流场日变化规律的模拟研究

城市街谷内热不稳定流动是促进污染物扩散的重要影响因素之一。本文基于街谷内热平衡分析,结合大涡模拟方法,研究了一个南北走向的城市街谷内温度、风场的日变化特征,并分析了壁面对流换热及长波辐射对街谷内环境的影响。结果显示:壁面对流换热是影响街谷内温度、风场的主要因素,而长波辐射的影响非常小,长波辐射引起街谷内空气温度升高不足对流换热影响的10%,而其对平均风速和脉动量的影响更是在2%和1%以内;街谷内空气温度从早上开始逐渐增加,到15∶00的时候达到最大,可达311 K(38℃);上午时段,迎风面壁面热浮力减弱街谷内风速,街谷底部和迎风墙侧的脉动量根均方值较大,而下午时段街谷顶部的脉动量根均方值达到最大。街谷内不同位置和不同时段内,通过建筑材料选择和表面结构设计,适当调控建筑壁面的温度,可以促进街谷内温度分布和空气流通改善。

基于镶嵌数据集的海量数据存储管理——以青海湖流域为例

如何对多源、多尺度和不同分辨率的海量影像数据进行高效存储与管理已成为当前地理信息数据库建库的关键。镶嵌数据集是当前管理栅格影像数据的新技术。本文详细阐述了镶嵌数据集管理海量数据的处理方法与入库技术流程。同时以青海湖流域为研究区,选择最新的Landsat 8遥感影像数据与Aster DEM两种数据格式为例,应用新的镶嵌数据集数据处理与入库技术,实现了不同格式影像数据的镶嵌处理、数据系列产品的生成以及不同格式栅格数据的标准统一与数据建库工作。实验结果表明,使用镶嵌数据集可以高效地处理不同来源、不同时期以及不同格式的影像数据,可以实现多种类型影像数据及相关数据产品的实时构建、快速查询以及大容量数据的高效存储,说明应用镶嵌数据集在多源数据集成管理、数据显示以及网络并发访问等方面具有巨大的优势。

不同气候类型下植物物候的影响因素综述

植物物候对气候变化非常敏感,可作为环境变化对植物生理活动影响的指示。植物物候的变化不仅可反映和预测全球环境的变化,还对地球物质循环和能量流动过程有着重要的影响。因此,结合植物生长背景,全面分析植物物候影响因素,探究植物物候对气候变化的响应是十分必要的。本文基于不同的气候类型下植物物候的研究,介绍了不同气候类型本身存在的气象、地域差异,总结不同气候类型下植物物候地域性特征;总结了热带亚热带气候、温带气候、寒带气候、高原山地气候4大类气候类型下植物物候变化及影响因素;讨论了当前物候研究的主要问题,并对未来研究进行了展望。综述表明,植物物候响应随气候类型呈现出不一致性,不同气候类型下影响植物物候的关键因素也不同。植物物候研究需结合植物生长环境,综合讨论相关影响因素。

高寒草甸植物物候对温度变化的响应

植物物候是植物为适应其生长环境而呈现的规律性变化,是气候变化的指示器。为了解高寒植物物候对温度变化的响应,利用 1997 2010 年青海湖海北高寒草原生态监测站群落优势种矮嵩草物候观测资料和同时段的气象资料,应用偏最小二乘(PLS)回归定量分析了植物物候期变化特征、趋势及其与气温间的相互关系。结果表明:①1997-2010年青海湖地区年均温度总体上升,倾向率为 0.5℃/10a,其中年均最高温度和最低温度呈现出非对称型变化,最低温度显著升高且高于年均温升幅,倾向率为0.7℃/10a(P<0.05),而年均最高温度无明显变化。②1997 2010年间,矮嵩草平均返青期和枯黄期分别为4月18日和 10 月 2 日,矮嵩草返青期推迟,枯黄期提前,生长季长度缩短。③影响矮嵩草返青的关键时期为每年的 1 月和 3-4 月,1 月温度升高影响植物休眠进程进而延迟返青,而 3-4 月温度升高有利于热量积累使返青提前;影响矮嵩草枯黄的关键时期为7 月上中旬和 8 月,期间温度升高使枯黄期提前。④根据 PLS 分析和相关分析,最低温度在各关键时期内显著影响植物物候,而最高温度仅在 8 月对枯黄期影响通过显著性检验,因此最低温度是影响高寒草地矮嵩草物候期的关键因子。

2001-2010年青海湖流域植被覆盖时空变化特征

基于2001—2010年MODIS-EVI时间序列数据反演了青海湖流域植被覆盖的空间格局和变化规律,并结合气象观测数据,在年际、月际等不同时间尺度上分析了植被变化及其对气候变化的响应以及驱动机制。结果表明:(1)2001—2010年青海湖流域总体植被变化趋于变好,EVI值10年共增长10.38%,其中春季和夏季植被增长率最大,10年增长率分别达到15.2%和18.63%;(2)植被对气候因子的响应具有明显的空间异质性。流域内植被覆盖增加的区域占全流域面积的70.68%,其中显著增加的区域占8.2%,主要分布在布哈河中游以及青海湖北部草场地区,植被覆盖下降的区域占总面积的29.32%,主要分布在西北高海拔地区以及青海湖湖滨沙地;(3)植被变化对气候因子的响应具有复杂性,在不同时间尺度上EVI和气候因子相关性不同。在年际尺度上,EVI和气温的相关系数是0.29,和降水无明显相关性;但比较10年中的生长季,即植被生长5—9月的EVI和气温、降水相关性为0.33和0.27,这里降水相关性显著增高,总体上说,气温是年际植被变化的主导因素。在月际尺度上,EVI和气温、降水强烈相关,相关系数分别为0.76、0.86(P<0.01)。青海湖地区地处高海拔地区,且雨热同季,某种程度上揭示了高原植被的生长策略和对气候的响应机制。

地表-地下过程耦合的数值水文模型综述

水文模型是利用数学公式对水文循环过程的描述,是理解自然界水的时空运动和分布规律的重要工具;它不仅可以利用观测数据来验证理论的可靠性与适宜性,还能预测水文变量未来趋势,实现理解自然与预测自然的目的.随着计算方法的快速发展、观测与试验手段的持续更新,目前基于物理过程的地表-地下过程耦合的数值水文模型快速发展.这种模型以微观尺度的守恒原理和物理公式为基础,利用数值方法将地表和地下水流进行耦合计算,从而模拟流域尺度水文响应过程.由于其物理过程明确、时空分辨率高且利于学科耦合,数值水文模型已成为水文模型发展的前沿和主流方向之一.本文阐述了地表-地下过程耦合数值水文模型的理论基础,从模型框架、数值求解方法、空间表达和耦合算法等方面对比和分析了当前主流数值水文模型,同时与传统水文模型比较,厘清了数值水文模型的优劣势,探讨了未来数值水文模型发展的方向.

海南岛西部沙化土地时空变化过程及其与气候因子的关系

本文利用Landsat-TM和MODIS遥感影像,结合遥感、GIS空间分析及数理统计等技术方法,研究了1989～2010年海南岛西部沙化土地时空变化过程及其与气候因子的关系.结果表明：1）1989～2010年海南岛西部非沙化面积显著上升,总体增速为9.2km2/a,不同程度沙化区域面积均显著下降,轻度沙化区面积变化在沙化控制中起主导作用,重度沙化区面积下降最为显著;2）1990～2010年土地转移分析表明,20年中研究区域沙化土地面积总体降低174.04km2,其中67.67％的区域为轻度沙化土地,非沙化区域、轻度沙化区域、中度沙化区域以及重度沙化区域发生转化的面积分别达到1.59％、94.67％、98.02％和99.46％,沙化土地转换频繁,非沙化区域相对稳定;3）沙化土地主要分布在海岸带区域,植被覆盖度低,人类活动频繁,变化波动剧烈.2000年以来植被覆盖总体上升,其中西海岸的中部和北部植被覆盖显著上升,沙化土地得到明显改善;4）相关性分析表明：非沙化面积与年降水、年均温均呈显著正相关,相关系数分别为0.82（p＜0.01）和0.73（p＜0.05）,气温和降水是海南岛西部土地沙化的重要驱动因子,其中降水对土地沙化的影响相对较大.

基于“项目设计”土建类专业联合教学的建筑学专业实践教学探索

"项目设计"是西安交通大学人居环境与建筑工程学院遵循CDIO工程教育理念实施的一项土建类专业联合教学实践课程.通过建筑学与土木工程、建筑环境与能源应用工程的专业交流与协作,进行工程设计全流程教学训练。基于"项目设计"学科交叉院级平台,建筑学专业开展融入人居环境可持续设计理念与技术方法的实践教学,培养学生工程系统思维,提升综合运用专业知识解决实际问题的工程实践能力。

陕北风沙过渡带植被净初级生产力变化特征及原因

基于光能利用率原理,采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford-Approach)模型,实现了2000—2014年陕北风沙过渡带地区植被净初级生产力(NPP)估算,对该地区NPP时空变化以及驱动机制进行了定量化分析。结果表明:(1)2000—2014年陕北风沙过渡带NPP为6.71×1012gC·a^(-1),单位面积值为202.57gC·m^(-2)·a^(-1),受地貌和气候特征影响,植被空间异质性强,黄土区植被明显优于风沙区;(2)近十几年来该区域植被得到明显改善,NPP总体增速为10.98gC·m^(-2)·a^(-1)(R=0.85,P<0.01),植被增速存在空间差异,东南部的黄土区植被增长较快,西北风沙区植被增长较慢;(3)2000—2014年,降水、气温和辐射与NPP的相关系数分别为0.54(P<0.05)、-0.25、0.35,三者对植被增长的贡献量分别为3.95、0.71、2.75gC·m^(-2)·a^(-1)。这说明降水是气候因素中影响陕北风沙过渡带植被变化的主要因素;(4)近15年的植被恢复过程中,气候和人类活动都是重要的驱动因素,气候因子对植被增长的贡献更大,相对作用达到67.49%。区域内部,不同地区植被的主要驱动源存在差异,东部地区植被受气候因子主导,西部地区植被受人类活动主导。