Variation in the vertical zonality of erodibility and critical shear stress of rill erosion in China's Hengduan Mountains     

Zhengan Su  Donghong Xiong  Jianhui Zhang  Tao Zhou  Hongkun Yang  Yifan Dong  Haidong Fang  Liangtao Shi 《地球表面变化过程与地形》2019,44(1):88-97

Soil erodibility is an essential parameter used in soil erosion prediction. This study selected the Liangshan town watershed to quantify variation in the vertical zonality of rill erodibility (k_r) in China's ecologically fragile Hengduan Mountains. Soil types comprised of yellow–brown (soil A), purple (soil B), and dry-red (soil C) in a descending order of occurrence from the summit to the valley, which roughly corresponds to the vertical climate zone (i.e. cool-high mountain, warm-low mountain, and dry-hot valley sections) of the study area. With elevation, vertical soil zonality varied in both soil organic matter (SOM) content and soil particle-size fractions. A series of rill erosion-based scour experiments were conducted, using water discharge rates of 100, 200, 300, 400, 500, and 600 mL min^-1. Additionally, detachment rates (Dr) were measured under three hydrological conditions (the drainage, saturation, and seepage treatments). Results show that both Dr and flow shear stress (Ʈ) values increased as discharge increased. As elevation increased, the k_r values decreased, while the vertical zonality of critical shear stress (Ʈ_c) values showed no obvious variation. The highest k_r values were observed during the seepage treatment, followed by the saturation treatment then drainage treatment, indicating that variation in vertical hydraulic gradients could significantly alter k_r values. This study also found that land-use types could also alter k_r and Ʈ_c values. Further research, however, is necessary to better quantify the effects of subsurface hydrological conditions and land-use types on k_r under different soil zonalities in China's Hengduan Mountains. © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

非等间距GM(1,1)模型的总体最小二乘算法及其病态问题     

陶武勇  花向红  鲁铁定  陈西江  张伟 《大地测量与地球动力学》2019,39(1):45-50

在非等间距GM(1,1)模型中，系数矩阵中有无误差的常数项和有误差的随机项，并且系数矩阵与观测向量误差同源，即系数矩阵与观测向量中有相同的元素存在，这些相同元素应该有相同的改正数，为此本文推导了一种适合非等间距GM(1,1)模型求解的总体最小二乘算法。同时，考虑到非等间距GM(1,1)模型中存在病态问题时影响总体最小二乘计算结果的稳定性，提出对系数矩阵常数列乘以某一常数的方法，以改善病态问题。  相似文献   

内蒙古鲁新井田水文地质条件研究          下载免费PDF全文

赵志强  安美艳  高奎锋  王兆亮  王福芝 《山东国土资源》2018,34(6)

矿产资源开发导致了地下水失衡,地下水失衡又给矿产开发造成了极大的安全隐患,近年来,矿产资源开发与地下水环境保护之间的矛盾愈发凸显。通过对内蒙古鲁新井田典型的水文地质条件进行分析研究,分析采矿导致地下水失衡机理,深入剖析矿井开采充水条件及矿山开发对地下水环境的影响,合理提出了促进矿产开发与地下水保护相互协调的对策建议,为实现"采矿保水"协调统一提供了基础地质依据。为类似地区矿产开发过程中遵循自然规律,趋利避害,保障生产安全,保护地下水环境安全,实现资源绿色开发有较好的指导借鉴作用。  相似文献   

北京平原地区V_S30估算模型适用性研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

江志杰  彭艳菊  方怡  吕悦军  修立伟  黄帅 《震灾防御技术》2018,13(1):75-86

本文使用基于钻孔测井数据的3类模型，即常速度外推模型、速度梯度模型、双深度参数外推模型，通过对北京地区460个深度超过30m的钻孔剪切波速资料进行分析，详细探究了V_S30估算模型在本研究区的适用性。研究结果表明双深度参数外推模型在估算V_S30上准确度很高，其不需要大量的数据进行回归分析，且不具有区域独立性，可以为全球包括北京地区场地类别划分提供依据，进而在震害快速评估中用于确定场地影响，是一种值得推广的估算模型。  相似文献   

A Sensitivity Study of Arctic Ice-Ocean Heat Exchange to the Three-Equation Boundary Condition Parametrization in CICE6     

Lei YU  Jiping LIU  Yongqi GAO  Qi SHU 《大气科学进展》2022,39(9):1398-1416

In this study, we perform a stand-alone sensitivity study using the Los Alamos Sea ice model version 6 (CICE6) to investigate the model sensitivity to two Ice-Ocean (IO) boundary condition approaches. One is the two-equation approach that treats the freezing temperature as a function of the ocean mixed layer (ML) salinity, using two equations to parametrize the IO heat exchanges. Another approach uses the salinity of the IO interface to define the actual freezing temperature, so an equation describing the salt flux at the IO interface is added to the two-equation approach, forming the so-called three-equation approach. We focus on the impact of the three-equation boundary condition on the IO heat exchange and associated basal melt/growth of the sea ice in the Arctic Ocean. Compared with the two-equation simulation, our three-equation simulation shows a reduced oceanic turbulent heat flux, weakened basal melt, increased ice thickness, and reduced sea surface temperature (SST) in the Arctic. These impacts occur mainly at the ice edge regions and manifest themselves in summer. Furthermore, in August, we observed a downward turbulent heat flux from the ice to the ocean ML in two of our three-equation sensitivity runs with a constant heat transfer coefficient (0.006), which caused heat divergence and congelation at the ice bottom. Additionally, the influence of different combinations of heat/salt transfer coefficients and thermal conductivity in the three-equation approach on the model simulated results is assessed. The results presented in this study can provide insight into sea ice model sensitivity to the three-equation IO boundary condition for coupling the CICE6 to climate models.  相似文献   

基于S波段双极化雷达的变分法的定量降水估计算法          下载免费PDF全文

刘陈帅  张阿思  陈生 《热带气象学报》2022,38(3):422-432

基于比差分传播相移(K_DP)的降水估计算法R(K_DP)相较于传统基于水平反射率因子(Z_H)的算法R(Z_H)的表现更优。在雷达实际运行中,由于随机误差和后向散射相位(backscattering phase)的影响,可能出现负的K_DP。运用一种基于变分的雷达定量降水估计混合算法(V-RQPE)。该算法用变分拟合方法重构差分相位(Φ_DP),用一种新的稳健的边界条件求解方法,在消除随机误差的同时获得非负的K_DP,进而进行降水估计。随后我们使用2017年5月7日广州S波段雷达的回波数据和地面雨量站观测数据进行验证,同时使用了六种不同的算法进行对比,结果显示,在1小时累计降水估计中,V-RQPE表现最好,在24小时累计降水估计中,V-RQPE和基于变分拟合的K_DP的降水估计算法(R-VKDP)表现最好,实验结果表明变分拟合方法对雷达降水估计能力有显著提升。   相似文献   

典型气象条件下城市热岛效应逐时变化特征          下载免费PDF全文

黄群芳  颜敏 《气象科学》2022,42(3):402-409

本文基于上海市典型城市和乡村站2017年逐时气象观测数据,详细分析和深入阐述了晴朗微风、大风、强降水和极端高温等典型气象条件下城市热岛强度逐时变化特征。通过分析上海市微风和极端高温等气象事件长期变化趋势,讨论了城市热岛效应未来变化趋势。伴随日出日落,年平均和微风晴朗条件下城市热岛强度呈现出快速降低—稳定低值—快速增加—稳定高值周期性昼夜变化特征,其中微风晴朗条件下城市热岛强度日内变化可高达7℃,而大风、强降水和高温等极端事件下城市热岛强度呈现出不一样的逐时变化特征。随着风速降低和气候变暖,过去40 a上海市微风和极端高温天气日数呈现快速增加趋势,其势必会加剧上海市城市热岛强度及其不利影响。  相似文献   

陕西关中两次霾重污染过程气象条件分析     

黄少妮  孟金平  杜莉丽  刘慧 《气象科技》2019,47(5):809-817

应用常规观测资料、污染物浓度资料和NCEP 1°×1°再分析资料从环流形势、边界层特征和扩散条件等方面对2013年和2016年两次持续性霾重污染过程进行对比分析。结果表明:①2013年过程和2016年过程在500hPa高空上分别为阻塞环流型和纬向环流型,关中地区受偏西气流影响、地面气压场较弱、大气层结均比较稳定;②2013年过程西安贴地逆温层顶高度低、相对湿度大、气温低、不利于大气垂直湍流交换,污染物容易堆积,这也是2013年过程比2016年过程重污染持续时间长、污染浓度高的原因之一;③两次过程西安平均风速均小于2m/s,具有显著的低风速特征,且东北风为其主导风向。持续东北风引起上游污染传输和低风速导致的本地污染累积是造成2013年过程污染浓度更高的重要因素;④2013年过程结束是受强冷空气影响,来自高空的干洁大气下沉到地面,置换了边界层的污染空气,使空气质量得到根本改善;而2016年过程是受高原槽东移影响,雨雪天气的沉降作用使得霾消散。  相似文献   

淮河流域秸秆焚烧关键期主要大气污染物浓度时空分布特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴文玉  张浩  何彬方  霍彦峰  张宏群  翟菁 《气象与环境学报》2019,35(4):33-39

基于2015年6月淮河流域卫星遥感监测火点信息、环境空气质量监测数据和常规气象观测资料,利用ANUSPLIN和ArcGISKriging方法对气象要素和主要大气污染物浓度空间栅格化,分析了秸秆焚烧关键期内AQI和主要污染物浓度的时空变化特征及其与气温、相对湿度、风速等气象要素的相关关系。结果表明:秸秆焚烧关键期内,淮河流域城市AQI、PM10与PM2.5浓度均明显升高,且与卫星监测火点具有一定时空响应关系。在时间变化上,AQI、PM10与PM2.5浓度6月上中旬呈波动上升,6月下旬趋于回落;在空间分布方面,AQI、PM10与PM2.5浓度三者分布形态相似,总体上呈现"南低北高、两高一低"分布特征;期间AQI、PM10与PM2.5浓度与气温呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关,与风速的相关性不显著。  相似文献   

2015年11月沈阳地区一次PM2.5重污染过程综合分析     

杨磊  陈传雷  曹世腾  孙丽  崔曜鹏  蒋超  黄海亮  陈宇  杨雪 《气象与环境学报》2019,35(3):37-44

利用多源观测资料综合分析了2015年11月沈阳地区一次PM2.5 重污染天气的气象条件、垂直风场演变、大气边界层特征以及污染物的来源。结果表明:本次重污染过程中,沈阳市区PM2.5浓度长达81h超过250μg · m^-3 ,其中峰值浓度达到1287μg · m^-3 ,重污染期间PM2.5 /PM10 的比例最高为90%。受地面倒槽和黄淮气旋影响,近地面层持续存在的逆温层、高相对湿度和弱偏北风为颗粒物吸湿增长和长时间聚集提供有利的天气条件。风廓线雷达风场资料显示在重污染期间,近地面层存在弱风速区、凌乱风场和弱下沉气流。利用风廓线雷达资料计算了边界层通风量(Ventilation Index,VI)和局地环流指数(Recirculation,R),边界层通风量VI和PM2.5 存在明显的负相关,非污染日VI是重污染日的2倍,局地环流指数R在重污染天气前大于0.9,而在污染期间部分空间R小于0.8。通过后向轨迹模式和火点监测资料分析发现,沈阳上空300m高度气团来自于生物质燃烧区域,而且沈阳地区NO2和CO浓度的变化与PM2.5一致,说明本次重污染过程也可能和生物质燃烧有关。  相似文献