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关键词： 气候变化   极端霜冻事件   过冷却现象   物候期   枯黄  

摘要： 气候变暖促进了植物的春季物候,打破了气候与植物生长之间原有的平衡。随着极端气候事件出现更加频繁,气候与植物生长之间的不匹配性会影响植物的生存、生长和繁殖。为了防止生长季节在细胞内结冰,植物会采用过冷却策略。然而,气候事件的严重程度和物候期可能会影响植物在霜冻事件后的恢复。本研究通过实验探究了4种不同严重程度的极端霜冻事件如何影响青藏高原上两种优势物种钉柱委陵菜(Potentilla saundersiana,仲夏开花)和小龙胆(Gentiana parvula,夏末开花)的过冷却点和枯黄期。探讨了物候期如何影响钉柱委陵菜对霜冻事件的反应。结果发现,两个物种在遭受霜冻损害时都表现出过冷现象。钉柱委陵菜的平均过冷却点为−6.9℃,并受最低温度、持续时间和物候期的影响,而小龙胆的平均过冷却点为−4.8℃,最低温度和持续时间对其过冷却点影响不显著。此外,两个物种在最低温度(−10℃)处理持续4小时后均快速枯黄。本研究首次探索并定量了青藏高原高寒植物的过冷却点。鉴于高寒植物遭遇霜冻事件的概率不断增加,上述结果对了解高寒植物的生长和生存如何应对极端气候的不利影响具有重要意义。

关键词： 碳通量   气候变化   北方针叶林   净碳交换量  

摘要： 基于北方针叶林典型站点——呼中定位观测站2014~2018年不同时间尺度碳通量观测数据,探究了该生态系统长时间序列碳通量动态变化及其影响因素。结果表明:受总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)和生态系统呼吸(Ecosystem Respiration,RE)的综合作用影响,北方针叶林生态系统净碳交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)年际变化差异较大,在2.64~17.63 g(C)m^(-2) a^(-1)之间波动;从季节上看,在生长季(6~8月)GPP值大于RE,北方针叶林以净碳吸收为主,在非生长季,NEE与RE相等,北方针叶林为弱碳源;逐日尺度上,NEE呈倒“U”形变化特征,RE和GPP则呈“U”形特征。日尺度NEE主要受净辐射、相对湿度、气温、土壤温度等因素影响,这些环境因素构建的回归方程可以解释45.19%的NEE日变化;月尺度上NEE主要受净辐射、相对湿度、气温3个因素影响,回归方程可以解释78.42%的NEE月变化。

关键词： 核事故后果评价系统   大气扩散   示踪实验   有效性验证  

摘要： 为了验证国产核事故后果评价系统中的拉格朗日粒子模型LPAM在我国滨海核电厂使用的有效性,本研究采用影响扩散因素相对单一的大气扩散示踪实验对LPAM的模拟结果进行了验证。结果表明LPAM模型模拟的结果与示踪实验结果偏差合理,吻合度与欧洲核事故后果评价系统JRODOS中DIPCOT对示踪实验模拟的表现基本一致,同时4次模拟结果与采样结果的相关性也较好,说明核事故后果评价系统中所采用的拉格朗日粒子模型LPAM模拟结果具有合理性。同时,在后续研究中增加相应物理资料的使用,可以进一步对模型有效性进行研究判断,本研究可为后续有效性验证工作提供借鉴。

关键词： 微流控燃料电池   甲酸盐   棉线基  

摘要： 搭建了以棉线为流道材料的甲酸钠微流控燃料电池,利用电化学工作站测试了燃料的量、电解液的量及电极结构这三种因素对燃料电池性能的影响。结果显示:在电极结构相同的情况下,燃料的量与电解液的量均为1 mol/L时燃料电池性能较好;控制甲酸钠与氢氧化钠的量均为1mol/L,对比不同电极组合的燃料电池性能得到当阳极为石墨管电极,阴极为石墨棒电极时电池性能最佳,其最大功率密度可达85.66μW/cm^(2)。

关键词： 可持续性原则   可持续发展措施   气候变化   疑问  

摘要： 一切始于一个引人深思的疑问:我们所栖居的城市是否遵循了可持续性原则,以达成可持续发展目标(SDGs)及其相关愿景?这座城市是否具备足够的韧性,以应对可持续发展措施和气候变化所带来的种种威胁?这一疑问不仅关乎城市发展,更蕴含着深远的意义.

关键词： 径流组分   基流分割   植被恢复   归因分析   汾河源区  

摘要： 近年来,黄河中游许多流域径流量呈现减少的趋势,这与区域大规模的植被恢复密切相关。但是,汾河源区径流量却呈现了增加的相反趋势,有关变化环境对该区域径流及其组分的影响机制尚不明晰。因此,研究选取汾河源区北石河流域为研究区域,利用9种数值模拟法对1962—2018年河川径流进行分割并分析其适用性,采用Mann-Kendall检验法和累积距平法对径流、地表径流及基流进行了趋势分析和突变检验,评价了植被恢复和气候变化对径流及其组分的影响。结果表明:(1)在9种数值模拟法中,Lyne-Hollick滤波法的估算精度相对较高,其日基流过程线能较好地反映基流的滞后性和稳定性,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均径流深、地表径流深、基流深和基流指数分别为181.2 mm、67.4 mm、113.8 mm和0.68,基流是径流的主要组成部分。流域年径流和年地表径流均呈现不显著的增加趋势,而年基流呈现显著的增加趋势,基流的增加是径流变化的主要直接原因,三者的突变时间均出现在1994年左右;(3)降水的变化引起了径流、地表径流及基流的增加,降水增加是径流变化的主导因素(贡献率为78.1%—79.4%),而植被恢复引起了径流和基流的增加以及地表径流的减少,其主要原因在于植被恢复能够促进降水入渗,减少地表径流,同时北石河流域的土壤和地貌条件使增加的降水入渗量更多地形成了基流,植被恢复的基流增加效应超过了地表径流减少效应,从而最终增加了径流总量。研究结果可为汾河源区植被合理恢复及水资源可持续利用提供科学依据。

关键词： 煤自燃   竞争吸附   蒙特卡罗   分子模拟  

摘要： 采空区遗煤会吸附煤氧化产生的气体C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2),致使指标气体的浓度数据不准确。因此展开煤与C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)气体的吸附规律探究。通过模拟建立并优化煤大分子结构模型,利用巨正则蒙特卡洛方法对其模型进行吸附气体过程模拟。分析了不同温度和压力下,单组分及二元组分气体C_(2)H_(4)与C_(2)H_(2)在煤中的吸附量和吸附位点规律。研究结果显示:单组分C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2)吸附时,温度相同时,压力与吸附量呈正相关关系,吸附量随压力的升高先迅速增加,然后趋于平缓;压力相同时,温度升高对C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2)的吸附量越不利;C_(2)H_(2)总吸附位点和独有吸附位点均多于C_(2)H_(4),二元体系C_(2)H_(4)/C_(2)H_(2)(摩尔比1:1)竞争吸附行为中,低压时压力与吸附量也呈正相关关系。之后这二种气体的吸附量一直处于相反趋势且C_(2)H_(2)的吸附量大于C_(2)H_(4);在与煤分子吸附过程中,两种气体的吸附位点包括各自独有吸附位点均表现出被对方抢占现象;随着C_(2)H_(4)的物质的量浓度升高,C_(2)H_(4)吸附量增加并逐渐靠近C_(2)H_(2)。表明煤分子与C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)的竞争吸附,C_(2)H_(2)处于吸附优势地位。

关键词： 气候变化   NDVI   植被覆盖变化  

摘要： 为进一步研究相同气候格局在不同位置的植被覆盖动态变化,并为研究全球气候变化背景下不同位置在相同气候格局的植被覆盖变化情况可能产生的响应奠定基础,为高山植被保护工作提供帮助,为全球气候变化对植被覆盖变化影响的研究提供数据支持。本研究利用地理信息技术手段,通过高程影像、气候数据、遥感影像解译等方法,获得帕隆藏布流域与察隅河流域1971-2020年的气候变化数据与1989-2020年连续完整的植被覆盖动态变化NDVI数据。通过分析两流域NDVI变化趋势及其与气候因子的相关性,探讨气候变化对两流域植被覆盖变化的影响。结果表明,帕隆藏布流域与察隅河流域植被NDVI均呈整体上升趋势,且均在2015年达到最大值2019年达到最小值,帕隆藏布与察隅河流域植被NDVI呈现增长的位置均位于海拔较低且地形遮蔽的环境。两流域植被覆盖变化情况与降水量之间呈现出现显著的降水滞后性,同时两流域植被覆盖变化受到风速尤其是冬春季风速极显著的负面影响。察隅河流域的植被覆盖变化受年均温度及七月最低温的影响。帕隆藏布流域植被覆盖增长情况小于察隅河流域,并且帕隆藏布流域的植被覆盖变化对除降水外的气候因子的响应均小于察隅河流域。得出的结论是相同气候条件背景下,两流域毗邻且之间由高大山脉阻隔的情况下,植被覆盖变化情况整体均为上升趋势,但较靠近海洋位置的察隅河流域内植被覆盖变化情况对气候变化的响应更明显,而由高大山体阻挡且较靠近青藏高原腹部的帕隆藏布流域植被覆盖变化情况除对降水的需求外,对气候变化的响应均小于较靠近海洋位置的察隅河流域。

关键词： 大气污染   空间插值   潜在源分析   新冠肺炎   乌鲁木齐  

摘要： 新冠肺炎疫情管控期间为探究空气质量变化机制提供了良好的控制环境。基于监测站点数据,运用数理统计和空间分析法探讨污染物时空变化特征及相关性,利用聚类分析、潜在源贡献、浓度权重轨迹分析乌鲁木齐市三次管控期首要污染物(PM_(2.5))的潜在来源。结果表明:(1)整体来看,三次管控期PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_(2)、SO_(2)浓度平均分别下降15.02μg·m^(-3)、36.83μg·m^(-3)、0.26 mg·m^(-3)、19.83μg·m^(-3)、1.18μg·m^(-3),O_(3)浓度平均上升9.15μg·m^(-3)。日内变化上,PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_(2)浓度呈现“W”型,SO_(2)、O_(3)呈现“几”字型,各污染物浓度季节差异明显。高值区集中在新市区、天山区、水磨沟区、沙依巴克区及头屯河区的东南部,低值区集中在城郊。(2)温度对PM_(2.5)、O_(3)影响较为显著,相对湿度对CO、NO_(2)影响较为显著;整体上,夏季气象因子与污染物之间相关性较差。(3)乌鲁木齐管控期主要气团沿天山山脉的走向流动,受到西风的长距离气流和盆地内部的短距离气流双重影响。乌鲁木齐市空气质量变化受多种气象条件及气团相互运动影响,研究结果可为今后城市大气污染控制提供参考。

关键词： 岩崩堆积体   图像识别   粒径分布   精细估算  

摘要： 西南山区碎裂岩崩灾害频发,为了准确模拟岩崩运动过程,量化岩崩风险大小,必须明确崩塌体体积,但目前尚无一种有效且可靠的碎裂岩崩体积估算方法。基于此,提出一种基于图像识别技术的碎裂岩崩体积精细估算方法,并以2020年雅西高速石棉姚河坝崩塌为例进行应用与验证。通过现场实测与无人机贴近摄影测量方法,确定岩崩堆积区分区及采样区;利用图像处理开源软件(ImagePy),建立块体快速识别步骤,提取块体等效粒径、周长和面积等特征参数;构建基于块体体积分布的碎裂岩崩体积估算方法;以岩崩实例进行方法应用与验证。研究结果表明:(1)ImagePy软件对块体图像识别速度快、精度高;(2)获取的块体体积分布曲线与现场实测体积分布规律近一致;(3)姚河坝岩崩体积估算值占三维点云数据差分法获取体积近80%。综上,利用图像识别技术进行碎裂岩崩块体体积提取与体积估算的方法是可行的,并具有高效率与准确性优势,可应用于碎裂岩崩灾害快速评估与风险量化评价,统计的块体体积分布可为碎裂研究提供数据支撑。