两种方法评价不同高度涡度相关系统的观测结果

主要通过常规气象参数、湍流特性和能量闭合度对2套涡度相关系统的观测结果进行了比较研究.对2层高度湍流特性的研究中,以相似理论为基础,分析了垂直风速的标准差和稳定度参数z/L(观测高度与莫宁霍夫长度比值)的关系,2层观测结果对垂直风速的标准差和稳定度参数z/L的模拟方程显示23m观测数据的模拟结果更符合通用方程的经验参数.最后对2层高度的半年时间内(2003-01-01)～(2003-06-30)总体能量闭合度和能量闭合度的时间变化趋势作了对比研究.结果表明,39m观测结果的总体能量闭合度要高于23m的总体能量闭合度;但从各自的能量闭合度的时间变化来看,23m在冬季的能量闭合度要高于39m,而在春季39m的能量闭合度要高于23m.     

湿地生态系统CO_2排放通量影响因素研究进展

湿地生态系统CO2排放通量受多种影响因子的共同作用,不同时空条件下占主导地位的影响因子也各不相同。本文根据湿地生态系统的组成和结构特征,将湿地CO2排放通量分为湿地地上植被CO2排放通量和湿地土壤CO2排放通量两部分,并综述了植物、微生物和土壤动物等生物因子,温度、水文、土壤状况等非生物因子以及人类活动分别对两部分CO2排放通量的影响。     

中国科学院北京国家技术转移中心项目简介（节能环保）

1陆地生态系统-大气界面多种碳氮气体交换通量的同步自动观测系统 项目简介 我国现有的陆地生态系统非均匀下垫面观测技术,远不能满足碳氮温室气体排放的过程与机理及碳氮循环耦合过程的综合研究对观测设备性能的要求。由于国际上尚无商品化的相关设备,国外先进科研机构都只能通过自己研制来满足其科研工作的需要。     

极端干旱对温带草地生态系统CO2、CH4、N2O通量特征的影响

2001年6月～9月,利用静态暗箱法,对内蒙古锡林河流域的草甸草原(包括农田和休耕地)、羊草草原、大针茅草原等典型温带草地生态系统的CO2、CH4、N2O等温室气体的通量进行了实地观测.但恰逢内蒙古地区的大旱之年,年降水量仅相当于历史正常年份的约1/6,致使干旱对温带草原生态系统的CO2、CH4、N2O通量变化影响显著.通过数据分析发现:从草原群落整个活跃生长期来看,CO2排放通量由于干旱明显减少,大约相当于1998年同期排放通量的1/5,且表现出递减趋势;温带草原对大气CH4表现为弱汇,但干旱使吸收趋于减弱,特别是草原被开垦为耕地后,干旱对其影响更明显;干旱使得大部分温带草原群落在夏季作为大气N2O源表现不明显,只有在水分状况较好的草甸草原及其被开垦的耕地和休耕地N2O排放较明显,甚至极端干旱使得温带草地生态系统对大气N2O表现出吸收特性.     

农业科学

长白山阔叶红松林碳收支特征Carbon budget characteristics of the broadleaved Korean pine forests in Changbaishan Mountains摘要:植被-大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义.该研究采用开路式涡动相关系统对长白山阔叶红松林的CO2交换特征进行了整年连续监测.结果表明,该森林生态系统的碳交换季节变化明显,2003年森林净生态系统碳交换量(NEE)变化范围在-6.37～2.13g/(m2?d)之间,5-9月均表现为碳汇,其余月份为碳源,其中净碳吸收量与释放量最大的月份分别为6和10月;全年森林净吸收的碳量为-191.3g/m2,整体表现为一定强度的碳汇.影响NEE的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)和土壤温度等,白天NEE对PAR的响应符合直角双曲线方程,夜间的NEE与5cm深土壤温度有较好的指数关系.生态系统呼吸释放对温度响应的敏感性(Q10)为3.17.     

放牧对温带典型草原含碳温室气体CO2、CH4通量特征的影响

利用静态暗箱法于2001年～2003年对内蒙古羊草和大针茅围栏禁牧草原及其放牧草原主要含碳温贩室气体CO2、CH4通量进行了野外连续定位试验研究,结果表明:与对照围栏禁牧草原相比,自由放牧和轮牧均没有改变土壤与大气间原有的CO2、CH4气体通量的源汇方向,也没有改变土壤通量的季节变化形式;2001年～2003年不同统计时段羊草围栏禁牧草原土壤平均CO2通量比羊草轮牧草原高9.6%～67.7%,大针茅围栏禁牧草原也比对应自由放牧草原CO2通量高约22.7%～59.4%,而在植物非生长季,自由放牧草原(或轮牧草原)土壤呼吸同对应的围栏禁牧草原相差不大;大针茅自由放牧草原和羊草轮牧草原土壤对CH4的年平均吸收通量均低于对应的围栏禁牧草原,放牧减弱了草原土壤对CH4的氧化吸收作用,但羊草轮牧和大针茅自由放牧草原与对应围栏禁牧草地土壤CH4平均通量的差异均未达到O.05的显著性水平,研究时段的干旱气候弱化了放牧草原与围栏禁牧草原间的差异;在植物生长季,放牧促进了土壤对CH4的氧化吸收,而在非生长季的部分时段尤其是春季冻融期又加大了CH4的正排放,放牧增加了土壤CH4通量的年变幅.     

中国科学院区域大气本底观测研究网络现状及未来发展思考

中国科学院区域大气本底观测研究网络（Global Atmosphere Watch．CAS-GAW）立足于中科院中国生态系统研究网络（CERN）的创建与发展,已完成了5个区域大气本底观测站和一个联网观测质量控制与管理（QA／QC）中心的建设,创新完成CERN大气气溶胶光学特性地基观测网和中国陆地生态系统碳通量观测网络建设。CAS-GAW将建成国际标准的特色区域大气成分观测基地及环境、气候效应综合研究平台,继续主导和引领我国大气环境科学地基联网观测、理论研究、技术开发和应用示范,为大气科学以及相关科学研究提供基础数据,为国家应对气候变化和环境外交谈判等战略需求提供科学基础。     

温带次生林生态系统塔群监测研究平台（清原科尔塔群）

森林生态系统结构调控与功能优化是森林生态与管理的核心研究主题。然而,受技术与理论限制,复杂地形下森林三维精细结构监测能力不足、功能估测精度不高;森林生态系统结构的复杂性和人类社会对其服务功能的迫切需求对上述研究主题提出前所未有的挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站于2019年在典型独立小流域内建成了观测塔群(3座观测塔)、水文站网、长期固定样地群,辅以综合数据中心;打造以激光雷达为主要森林结构监测、以涡动通量系统和水文站网为主要功能监测手段的"温带次生林生态系统塔群监测研究平台"(以下简称"科尔塔群")。科尔塔群集成了观测塔群-水文站网-长期固定样地群,构成以遥感技术-涡度相关法-测树学法-森林信息学法为主要手段的协同、跨学科观测体系,具有多方法、多尺度、多要素的核心特征,可开展多类相关研究以满足国家需求、探索国际前沿。基于上述优势,科尔塔群可准确获取森林三维结构,以全息新视角探索森林生态学规律,发展复杂地形下森林生态系统碳-氮-水和其他痕量气体通量观测新理论与方法,研究全球变化背景下森林生态系统碳-氮-水等循环过程与响应,阐明森林水文过程及调控机制,为森林结构调控与功能优化提供基础数据和理论支持,使森林为人类社会提供广泛且可持续的生态服务。     

孟加拉湾潜热通量与陕西秋季9-10月降水的关系

利用1979-2011年秋季9-10月陕西96个台站的逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了孟加拉湾潜热通量与陕西秋季降水的关系,指出了影响陕西秋季旱涝的热源关键区域,并就其影响陕西秋季旱涝的成因机制进行初步分析,得出以下结论:陕西秋季降水与孟加拉湾主体海域的潜热通量变化为显著负相关,当该海域潜热通量偏弱时,乌拉尔山高压偏强,西太平洋副热带高压位置偏西偏北,孟加拉湾至青藏高原南侧多低槽活动,形成了有利于陕西秋季降水的环流形势,同时,陕西地区的偏南水汽输送增强,大气辐合上升运动也增强,陕西秋季降水偏多的可能性较大。此外,孟加拉湾上一年冬季、当年夏季的潜热通量大小与秋季的有显著正相关关系,因此,该海域上一年冬季、当年夏季的潜热通量强弱可以作为预测陕西秋季降水多寡的重要参考。     

土壤-植被-大气系统水和热传输机理及区域蒸散模型

在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散耦合模型 ,它模拟的结果与涡度相关系统测定结果比较一致 ;第二个模型为一维 3层的土壤水量平衡模型 ,此模型成功用于模拟 1 998— 2 0 0 3年度太行山山前平原不同灌溉条件下的土壤水分深层入渗和蒸散过程 ;第三个模型为区域能量通量和日蒸散模型 ,它基于卫星遥感数据和地面同步观测而建立 ,本模型可以监测区域地表的干旱状况 ,用于估算区域能量通量和日蒸散 .     

基于单片微机的流量控制系统设计

介绍一种以89C51为核心的流量控制系统,通过单片机与计算机通讯,实现远距离的自动控制,控制系统经使用效果良好。文章介绍了该系统的硬件和软件结构、功能和具体的实施方法。     

汽车前照灯光源的应用现状与发展前景

汽车前照灯是夜间行车时照明前方道路的灯具,是保障汽车夜间行车安全的主要部件之一。而汽车光源是汽车前照灯的发光的主体,是其核心所在。为此笔者按汽车前照灯电光源的发展历程,介绍了白炽灯、卤素灯、HID和LED灯等前照灯光源,并将各光源进行对比分析,从而得出未来汽车前照灯光源市场的竞争将是HID和LED灯的竞争。     

一种改进的遥感热惯量模型初探

本文改进了遥感热惯量模型 ,考虑到植被因素的影响 ,在植被覆盖区 ,使用双层模型中的土壤热能量平衡方程 ,同时在热传导方程的边界条件中引进显热通量和潜热通量 ,使热惯量模型的应用范围从裸土扩展到植被覆盖区 .通过顺义地区的MODIS影像数据和同步野外测量数据对此模型进行验证 ,所获得的热惯量值与实测热惯量值进行比较 ,结果表明改进模型的实用性和可行性 .     

江苏省煤炭资源流转及影响因素分析

根据江苏省煤炭输入和输出的数据,运用GIS手段,分析了江苏省煤炭的流量及流向,2006年江苏省主要的煤炭来源省为山西、安徽、陕西、河南、山东和甘肃6省。对江苏省煤炭调入的原因分析可以看出:江苏省每年所消费煤炭的80%以上需要从外省调入,且调入量逐年增大。2000年以来,江苏省铁路已不能满足日益增长的煤炭调入需求,因此公路和水路成为江苏省煤炭调入的重要渠道,交通状况的完善是影响江苏省煤炭调入量的重要因素;从经济等因素与江苏省煤炭净输入量的单因子分析可以看出,江苏省煤炭资源的净输入量与第二产业贡献率、地区生产总值、人口数量和单位工业增加值能耗等四项指标在0.01水平上相关程度显著;与第三产业贡献率在0.05水平上相关程度显著;与第一产业贡献率、单位地区生产总值能耗、单位地区生产总值电耗等指标的相关程度不显著。主成分分析表明,影响江苏省煤炭调入的因素主要集中在两个主成分上。     

近60 年黄河中游水沙变化趋势及其影响因素分析

采用线性回归、Mann-Kendall检验、双累积曲线及小波变换等方法系统分析了黄河中游干流及支流渭河、汾河和无定河的6个主要水文站（头道拐、龙门、花园口、华县、河津、白家川）1950s-2009年的水沙序列。在系统搜集流域基本信息的基础上,深入探讨流域水沙变化的特征及其驱动力。研究表明：黄河中游流量和输沙量呈现急剧减少趋势,尤其在20世纪70年代之后,减少更加显著,其中,汾河的水沙减少幅度最为显著,2000年-2009年的年均流量与输沙量相当于1950年-1959年约20%。干流龙门站流量和输沙量的小波变换在1980年代前表现出0.5～1.0a显著周期,且达到95%的置信度水平,之后周期特征减弱甚至消失。气候变化、降雨、水土保持措施（如退耕还林、草,梯田建设,水库淤地坝等工程）等人类活动是水沙变化的主要影响因素,其中,干流的头道拐和花园口水沙变化受干流水库影响较为显著。     

基于长期观测研究支撑亚热带红壤丘陵区森林生态系统恢复与可持续发展

南方红壤区和亚热带森林交错，是我国生态文明建设重要的空间载体；提升生态服务功能，传承健康稳定的生态系统，是区域可持续发展面临的重大挑战。中国科学院千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站（以下简称“千烟洲站”）地处亚热带典型红壤丘陵山区，以亚热带人工林、常绿阔叶林、次生林等生态系统为研究对象，采用长期定位观测、控制实验与模拟等方法，研究亚热带森林生态系统结构与功能。在国内率先引进碳水通量观测技术，突破了涡度相关与稳定同位素技术协同观测的技术瓶颈，从点到面阐明了我国亚热带森林对全球变化响应适应机制；揭示了流域尺度物质循环与生态水文过程耦合机制；创新人工林生态系统多目标经营理论、关键技术与示范模式；在地下生态过程研究取得突破性进展，首次提出了基于植物根系的植物进化理论。千烟洲站是以林为主、山水林田湖草生态系统恢复和可持续发展的典型代表，是我国亚热带森林生态系统功能演替序列研究的重要野外平台，已成为我国生命科学和地学交叉的代表性的综合观测研究站。     

祁连山区空中水汽资源的分布特征及其开发潜力

根据祁连山及其周边地区11个探空站的1981年～2002年1月～12月每日2个时次（北京时间08时和20时）的资料，运用动力气象学原理计算和分析了祁连山区四季的平均水汽输送、辐散辐合以及区域内的空中含水量等。结果表明，祁连山区大气中的水汽年输入总量为9.392.5×10⁸t，水汽年输出总量为8.031.5×10⁸t，表明在输入该区的水汽总量中只有14.5％成云致雨或留在该区域上空，其余85.5％的水汽成为过路水,即潜在开发的水资源量较大；区域内年空中含水量为331.2×10⁸t,夏季最多,冬季最少,对比特征约5∶1;四季中水汽的辐合中心基本维持在甘肃省的河西走廊和青海省的东北部一带,夏季最大（－7.4g/g/s）,秋季和冬季次之，春季最小（－1.4g/kg/s)，说明这一区域内非常有利于水汽的堆积，存在很大的人工增雨（雪）潜力。     

喜马拉雅山区大气与环境综合观测研究支撑青藏高原地球系统科学发展

中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站（以下简称“珠峰站”）位于珠穆朗玛峰自然保护区核心区域,围绕我国青藏高原生态保护和生态文明高地建设及经济社会可持续发展的国家战略科技需求,致力于地球“第三极”复杂地形山地大气过程和环境变化研究。珠峰站以气候变化下青藏高原地-气相互作用过程研究为主线,开展了针对地表、大气、环境、冰川、生态和地球物理等过程的长期定位监测和野外科学观测试验;构建了珠峰地区多时空、多手段、高精度、多要素一体化地-气相互作用综合观测研究平台,显著提升了青藏高原特别是珠峰地区的气象观测能力。珠峰站是喜马拉雅山区地球系统科学研究的重要基地,为深入系统地开展青藏高原地球系统科学研究提供了基础数据,同时也为认识青藏高原在全球变化中的作用和对全球变化的响应提供了支撑平台。     

浅析楞次定律

楞次定律是高中物理中的重点内容。由于此定律牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向,以及安培定则和右手螺旋定则进行正确的判定和使用,才能得到正确的感应电流的方向。因此,这部分也是电学部分的一个难点。