Thresholds for post-wildfire debris flows: Insights from the Pinal Fire,Arizona, USA     

Carissa A. Raymond  Luke A. McGuire  Ann M. Youberg  Dennis M. Staley  Jason W. Kean 《地球表面变化过程与地形》2020,45(6):1349-1360

Wildfire significantly alters the hydrologic properties of a burned area, leading to increases in overland flow, erosion, and the potential for runoff-generated debris flows. The initiation of debris flows in recently burned areas is well characterized by rainfall intensity-duration (ID) thresholds. However, there is currently a paucity of data quantifying the rainfall intensities required to trigger post-wildfire debris flows, which limits our understanding of how and why rainfall ID thresholds vary in different climatic and geologic settings. In this study, we monitored debris-flow activity following the Pinal Fire in central Arizona, which differs from both a climatic and hydrogeomorphic perspective from other regions in the western United States where ID thresholds for post-wildfire debris flows are well established, namely the Transverse Ranges of southern California. Since the peak rainfall intensity within a rainstorm may exceed the rainfall intensity required to trigger a debris flow, the development of robust rainfall ID thresholds requires knowledge of the timing of debris flows within rainstorms. Existing post-wildfire debris-flow studies in Arizona only constrain the peak rainfall intensity within debris-flow-producing storms, which may far exceed the intensity that actually triggered the observed debris flow. In this study, we used pressure transducers within five burned drainage basins to constrain the timing of debris flows within rainstorms. Rainfall ID thresholds derived here from triggering rainfall intensities are, on average, 22 mm h⁻¹ lower than ID thresholds derived under the assumption that the triggering intensity is equal to the maximum rainfall intensity recorded during a rainstorm. We then use a hydrologic model to demonstrate that the magnitude of the 15-min rainfall ID threshold at the Pinal Fire site is associated with the rainfall intensity required to exceed a recently proposed dimensionless discharge threshold for debris-flow initiation. Model results further suggest that previously observed differences in regional ID thresholds between Arizona and the San Gabriel Mountains of southern California may be attributed, in large part, to differences in the hydraulic properties of burned soils. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建     

蒋光伟  王斌  王延伟  李康  孙洋洋 《地球物理学进展》2020,(1):8-15

基准站受构造运动与非线性因素的影响,如何构建高精度、现势性强的精细区域框架是位置服务与形变分析的的关键.笔者提出顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建方法.以我国西部与东部某城市的多年连续运行基准站数据为例进行试算比对,试验结果表明:该方法是可行的,较好地顾及了基准站的坐标特性与非线性影响,考虑了基准站的垂直运动规律,可构建高精度的区域基准,可发现区域基准的微动态变化.  相似文献   

辽宁省数字化形变观测自然干扰分析     

姚菲菲  宫长盛  梁永信 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):148-156

对数字形变观测过程中辽宁丹东地震台、营口地震台、抚顺地震台、朝阳地震台DSQ水管仪、SS-Y伸缩仪存在的自然干扰现象进行研究，对其机理和数据形态作了对比分析，为快速、准确地判别自然干扰提供了科学依据。  相似文献   

中国东部层积云发展过程中云微物理特征的演变   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

李思聪  李昀英  孙国荣  宋文婷 《地球物理学报》2019,62(12):4513-4526

基于2007—2010年的CloudSat卫星观测数据,以云层液态水路径为指标将层积云的发展过程划分为五个阶段,对比研究了中国东部降水与非降水层积云发展过程中云微物理特征和云微物理机制的演变,并分析了其海陆差异.研究表明:非降水层积云中,云滴增长主要通过凝结过程完成,但云滴的凝结增长有限,难以形成降水,在非降水层积云发展的旺盛阶段,云层中上部云滴发生较弱的碰并过程.降水层积云中云滴碰并增长活跃,当云层液态水路径小于500 g·m~(-2)时,云滴在从云顶下落至云底的过程中持续碰并,并在云底附近出现云水向雨水的转化;当降水层积云液态水路径超过500 g·m~(-2)时,云滴碰并增长主要发生在云层上部,在云层中部,云液态水含量、液态粒子数浓度和液态粒子有效半径达到最大,云水向雨水的转化最为活跃.层积云微物理特征的海陆差异主要是由海陆上空气溶胶浓度和云中上升气流强度不同导致的.在非降水层积云中下部,陆地丰富的气溶胶为云滴凝结增长提供了充足的云凝结核,因而云微物理量的量值在陆地上空更大,而在云层中上部,云滴凝结增长达到极限,海洋充足的水汽输送使云微物理量的量值在海洋上空更大.当降水层积云液态水路径大于500 g·m~(-2)时,陆地层积云中更强的上升气流使大量云滴在云层中上部累积滞留,云滴碰并增长活跃,云层中上部云微物理量的量值在陆地上空更大.  相似文献   

2001-2015年间我国陆地植被覆盖度时空变化及驱动力分析          下载免费PDF全文

赵明伟  王妮  施慧慧  江岭  王春 《干旱区地理》2019,42(2):324-331

本文基于MODIS-NDVI遥感数据反演计算了我国陆地2001—2015年地表植被覆盖度的空间分布，讨论了植被覆盖度的时空变化规律，分析了影响植被覆盖度近十几年来动态变化的主要驱动因素。研究结果表明：我国陆地植被覆盖度从2001—2015年，植被覆盖度总体上呈增加趋势，其中淮河流域、华北平原地区、以及黄土高原地区增加趋势显著。根据植被覆盖度在时间序列上的变化特征，可将其变化类型分为持续增长型、先减小后增长等六种类型，其中农业种植区基本为一直增长型，而主要森林覆盖区，特别是西南地区的植被覆盖度在研究时段内表现出波动性的变化特征。降水是驱动华北平原北部，内蒙古，以及西北大部分区域植被覆盖度动态变化的重要因素，东北、青藏高原等地区植被覆盖度受温度的影响较大，而在中国东南沿海地区，光照条件是影响该区域植被覆盖度的主要因素。  相似文献   

少筋混凝土重力式桥墩抗震研究现状          下载免费PDF全文

鲁锦华  陈兴冲  丁明波  张熙胤 《世界地震工程》2020,(1):125-136

我国铁路桥梁普遍采用少筋混凝土重力式桥墩（配筋率<0.5%），现有普通钢筋混凝土结构的延性抗震理论不适用于该类型桥墩。为了促进我国铁路重力式桥墩抗震理论的发展，详细论述了我国少筋混凝土重力式桥墩的研究现状和存在问题。首先，对少筋混凝土重力式桥墩的破坏特征及破坏机理进行了总结；其次，分析了各参数对少筋混凝土重力式桥墩抗震性能的影响；再次，对目前少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法进行了汇总与分析；最后，对少筋混凝土重力式桥墩的数值分析模型进行了归纳与分析。通过对现有研究的汇总发现:目前对少筋混凝土重力式桥墩的试验研究主要以拟静力方法为主，还缺少振动台试验研究其动力状态下的破坏机理及抗震性能；少筋混凝土重力式桥墩的破坏机理及其与各影响因素之间的定量关系还不明确；已提出的少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法存在塑性铰区计算不合理等问题，还需要进一步的完善。为少筋混凝土重力式桥墩抗震研究提供了方向。  相似文献   

浙南花岗岩残积土物质结构及工程地质特性研究     

孙强  张泰丽  伍剑波  王赫生 《地质论评》2020,66(S1):163-166

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1980—2015年风蚀影响下中国北方土壤有机质与养分流失时空特征     

赵海鹏  宋宏权  刘鹏飞  李霄阳  王团徽 《地理研究》2019,38(11):2778-2789

中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质（SOM）与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/Chem（Weather Research Forecasting with Chemistry）v3.7.1大气化学传输模型,对1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、全氮（TN）与全磷（TP）的时空变化过程进行了精细化模拟,探究了中国北方风蚀引起的SOM、TN与TP养分流失的时空变化特征。结果表明：① 1980—2015年来平均每年约有66.59 Tg的沙尘颗粒排放至大气;② 沙尘排放具有较大的时空差异,沙尘排放源区主要集中在新疆东部、内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区;③ 每年因沙尘排放引起的SOM、TN和TP流失量分别约为0.07 Tg、0.004 Tg和0.005 Tg;④ 1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、TN与TP的流失量具有较强的年际波动,未呈现显著的趋势性变化特征。本研究对于认知风蚀在碳循环与养分循环过程中的作用,以及对深入了解中国北方的土地退化机理具有重要意义。  相似文献   

有机化学物质碳氮稳定同位素系列标准物质研制     

李科  张琳  刘福亮  贾艳琨 《岩矿测试》2020,39(5):753-761

实验室和研究人员所使用的碳、氮同位素标准物质一般由国际原子能机构(IAEA)获得,然而近年来,随着碳氮同位素在实验室质量监控、方法评价、仪器校准等方面的广泛应用,市场需求量不断增加, IAEA研制的碳、氮同位素标准物质的种类与数量逐渐不能满足科学研究快速发展的需求。我国急需研制适应当今分析技术水平的有机质碳氮同位素国家标准物质用以进行质量监控、方法评价、仪器校准。为保证量值传递精度,本文研制了4个有机化学物质的碳氮稳定同位素标准物质,其中3个为尿素样品,1个为L-谷氨酸。经检验4种标准物质的均匀性通过F值检验,标准物质的δ~(13)C和δ~(15)N值经过一年的稳定性检验,特征量值变化在测量方法允许的不确定度范围内,由此判定δ~(13)C和δ~(15)N值稳定性良好。由包括研制单位实验室在内的12家实验室协同定值,采用高温燃烧-气体同位素质谱法测定了δ~(13)C和δ~(15)N值,系列标准物质δ~(13)C和δ~(15)N认定值区间呈梯度分布,δ~(13)C值为-40‰～0‰,δ~(15)N值为-10‰～30‰,涵盖了我国天然样品中有机质碳氮稳定同位素组成范围;研制的系列标准物质δ~(13)C的定值扩展不确定度不大于0.08‰,δ~(15)N的定值扩展不确定度不大于0.09‰,定值水平与国际标准物质相当。该系列标准物质已被国家质检总局批准为国家一级标准物质,批准号为GBW04494～GBW04497。可被用于地质、生态、环境等多种样品δ~(13)C和δ~(15)N比值测定时的分析监控、仪器校准、方法评价、质量保证和质量监控。  相似文献   

2018年云南通海MS5.0和墨江MS5.9地震前地磁垂直强度极化异常时空特征研究     

樊文杰  姚休义  廖晓峰 《中国地震》2020,36(2):276-283

利用云南11个地磁台站的秒采样观测数据，计算和分析了地磁垂直强度极化值Y_zh在2019年8月13日、14日通海M_S5.0地震前及2019年9月8日墨江M_S5.9地震前的时空变化特征。研究表明，地磁台站Y_zh值的幅度在震前会出现同步增强现象。而与以往的极化震例研究相比，Y_zh值的高值异常在震前出现时间要更早些，可能会在震前2~5个月出现，距发震时间越近，产生的异常幅值可能越大，异常持续时间也越长。同时，研究还发现2次地震主要发生在异常空间等值线的高值区内，尤其在零值阈值线附近，这可能对今后发震地点的预测有一定的指示意义。对比异常产生时段内的D_st指数，认为该高值异常并非由空间电流体系所引起。  相似文献