红壤丘陵区人工林冬春时段碳、水、热通量的观测与分析

用涡度相关法对亚热带红壤丘陵区人工针叶林的二氧化碳、水、热通量进行了观测,重点分析了23m、39m两层高度的观测结果,同时把观测期分为春季和冬季两个不同时间段作了对比.结果表明,不管冬季还是春季,39m高度所测的总通量值和夜间通量值都要小于23m的观测值,这种通量差别表明:23m高度的观测结果更接近当地生态系统与大气之间的通量交换值,在此种生态类型条件下用涡度相关法测碳通量时,在23m、39m两层高度之间仍然存在大气平流现象;该试验区植被在冬季仍然可以进行光合作用,而且光合作用所吸收的CO2大于呼吸作用所排放的CO2,因此该种生态系统在冬季仍表现为碳汇;春季的碳通量值为冬季的2倍以上.对不同季节内两层高度通量值的相关性也作了分析,结果表明冬季发生在23m和39m两层高度之间的大气平流量占总通量的比率要大于春季.     

山地复杂条件下三种边界层参数化方案对近地层风模拟精度初步评估分析

中国风能资源丰富,风能开发行业逐步发展,风速预报的准确性是关键问题。数值模式中,边界层参数化方案对地表热力及动力强迫引发的大气湍流特征的合理计算对于复杂地形条件下小尺度局地风速的预报十分重要。本文选取MYJ、YSU、ACM2三种边界层参数化方案模拟2010年贵州韭菜坪复杂地形条件下的近地层风以检验风速模拟性能。结果表明,在中国西南复杂山地地形条件下,由于计算机理包含非局地闭合的大尺度涡动对运动的影响,ACM2方案对近地层70m高度风速的模拟效果优于其余两种方案,2010年4月逐小时模拟结果与观测结果的均方根误差为3.56m/s,一致性指数为0.94。对风向的模拟三种方案结果相近,但与实测风向的误差随着高度不断减小,70m的模拟结果优于10m。采用威布尔概率密度函数估算平均风能密度,在不同高度上结果稍有差异,但在50m和70m(风机轮毂高度)高度上ACM2方案更优。     

鄱阳湖区近地层风能资源特征研究

在鄱阳湖区4座测风塔历时1年逐10分钟梯度观测的资料基础上,统计分析了该地区平均风特征和风能资源参数。.结果表明:鄱阳湖区风速随着高度升高而增加较为缓慢,风切变指数较平原地区明显偏小,在湖区北部的狭长地带,狭管效应对风速的增强作用较为明显;受地形的影响,鄱阳湖北部狭管内风廓线分布高度一致,狭管内外明显不同;鄱阳湖区地势低洼的地方湍流强度高于地势较高的地方的湍流强度,山脊处湍流强度随高度变化不明显,在狭管内,湍流强度较狭管外开阔湖面小;鄱阳湖区风场各高度层Weibull尺度因子值在4.92～7.49之间,各高度层Weibull形状参数值在1.49～1.84之间。观测塔位于山脊上的长岭的层形状参数和射山的尺度因子值随高度的变化趋势不同于另外两个测风塔。     

台风型风电机组设计中Vref和湍流模型研究

利用沿海气象台站和测风塔资料,计算了沿海70米高度Vref;收集了2003年以来33个热带气旋(TC)影响过程中106个TC中心附近观测个例的逐日10分钟测风资料,计算了风电机组设计中2个关键气象参数,并与IEC 61400-1相关参数进行了比较。主要结论:中国东南部沿海70m高度Vref,除个别海岛、海岬风速可超过IEC I类外,沿岸基本为IEC I类,往内陆依次为IEC II类、III类。Vref/Vave不是固定的5倍关系,福建中部沿海5~6倍,浙江北部、广西沿海6~7倍,其余沿海区域7~8.7倍。TC中心及附近90%分位数的湍流强度山地最高0.24,丘陵0.18,平坦地、防风林和海上IEC 61400-1等级均适用。     

湖南春秋雷电特征分析

通过对湖南省春、秋两次雷电过程的分析得出,预报的共同着眼点在于,天气形势应着眼点于低层切变建立、700hPa急流活动的预报、500hPa前倾槽的预报;水汽分布应注意干湿层高度的分布预报;垂直风切变主要考虑风速的垂直变化,当低层风速大于高层风速、高层风速成随时间减小、或低层风速随时间增大、垂直上升运动增强等都有利对流发展。不同点为:春季要着眼点于低层的逆温层的预报、850hPa南北温差的预报以及850～925hPa风切变建立、地面静止锋的预报;秋天着眼点于对流不稳定能量和对流不稳定指数的预报、近地面层风向切变线的活动及地面冷锋的预报。     

GRAPES模式在华南沿海风电场精细风场预报中的应用

将GRAPES模式通过嵌套降尺度、垂直网格加密等精细化处理手段和边界层参数化方案的优选,为华南沿海风电场提供精细风场预报。气象模式分别采用6km×6km和1km×1km水平分辨率,并配置不同分辨率的地形和下垫面资料。边界层参数化方案分别采用GRAPES自带的MRF方案和MYJ方案针对不同天气类型进行预报。将预报结果与测风塔同期观测资料进行比较评估,结果表明:模式分辨率的提高并结合较精细的地形和下垫面资料,能有效提高风速的预报精度;通过精细化处理,GRAPES模式对风力发电的各风速段预报效果都有明显改善;模式边界层参数化方案的选取与地形、主导风向和大气稳定度的配置密切相关,通过对天气形势的预判断和集合预报结果的后处理,能够有效提高风速的预报精度。     

中性条件下垂直风速廓线及其参数模拟分析

通过对中性条件下裸露土壤表面、均一植被覆盖表面和非均质下垫面水平风速模型的分析发现，粗糙元素的平均高度H、植被覆盖率σ和叶面积指数LAI是垂直风速廓线的最基本参数.据此, 以中国科学院地理科学与资源研究所的山东禹城农业综合试验站为案例区, 运用2000年小麦生长的实地监测数据、2000年3月30日的轨道号为122-34的LANDSAT-5卫星数据、NOAA-14气象卫星逐旬NDVI数据、1∶1万土地利用数据和1∶1万地形数据, 模拟分析了小麦植株高度H、叶面积指数和覆盖率σ变化规律及其与植被指数NDVI的关系;建立了中性条件下禹城农业综合试验站垂直风速廓线模型, 对禹城农业综合试验站2000年3月5日21:05至2000年5月24日7:05 的4m、60m和1 000m高度处的逐时风速进行了模拟分析，讨论了风速的空间插值问题。     

横断山区垂直气候的几个问题

根据云岭白马雪山3a多的垂直气候观测资料分析,气温垂直递减率比一般地区大,西坡为0.71℃/100m;在一定海拔高度范围内,降水量随高度升高而增加,在“三江”最狭窄的平等岭谷地段,最大降水高度出现在背风坡（东坡）上部海拔3700-3800m之间;风对降水量的影响显著,风口处的(横断山区、垂直气候、递减率     

冷湖天文台址气象要素垂直变化特征分析

根据冷湖赛什腾山天文台址GPS探空试验数据,分析了冬夏季高空大气温湿层结构及风速风向垂直分布特征。结果显示,冷湖赛什腾山天文台址夏季温度垂直变化率为0.43℃/100 m,冬季为0.84℃/100 m,冬季温度垂直变化明显较夏季剧烈,且冬季逆温层高度较夏季普遍较低,但出现频次较高。冬夏季湿度在地表至500 hPa均随海拔升高呈逐渐增大,并在500 hPa附近达到最大值,其后呈逐渐减小趋势,其中夏季湿度变化较冬季显著。近地层的风速受地形地貌影响,随海拔高度升高变化显著,高空风速变化较平稳。对比赛什腾山顶和冷湖国家基准气候站两地放球记录分析风向得出：650 hPa山顶风向较冷湖站不稳定,500 hPa以上两地风向变化趋于一致。     

2020年3月11-12日青海大部地区大风沙尘天气过程分析

利用2020年3月份ERA5再分析资料、地面自动站观测资料及MICAPS资料，分析了3月11-12日青海大部地区出现大风沙尘天气的形成机制以及影响因素。结果表明：（1）此次大风沙尘天气发生在200 hPa急流维持、500～700 hPa冷平流明显的环流背景下，而地面冷锋过境是此次过程的触发机制；（2）从垂直速度、散度、涡度等物理量分析来看，西宁附近东西方向上构成了东部高空辐合、地面辐散，西部高空辐合的锋面次级环流，增强了锋后下沉运动的发展；（3）此次过程中大气层结在白天趋于不稳定，地面至500 hPa接近干绝热，导致湍流活动强，动量下传强，地面风速大，是青海省比较典型的高空急流动量下传和大气层结不稳定共同作用所引起的大风天气过程。分析结果可为未来类似大风沙尘天气过程预报提供参考依据。     

打开通往新物理世界的大门——“江门中微子实验”先导科技专项及进展

中微子物理是粒子物理最重要的前沿之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理突破口,也是粒子物理、天体物理和宇宙学研究的交叉前沿。大亚湾中微子实验2012年出人意料地发现大的新中微子振荡模式,使近期测量中微子质量顺序和CP相角成为可能。江门中微子实验(原名大亚湾二期实验)2013年得到中科院战略性先导科技专项支持,2015年启动建设,预计2020年投入运行。它以测量中微子质量顺序为核心科学目标,同时精确测量中微子6个振荡参数中的3个,达到好于1%的国际最好水平,使检验中微子混合矩阵的幺正性、发现新物理成为可能。它也可以研究超新星中微子、地球中微子、太阳中微子、大气中微子,寻找暗物质、质子衰变等,在多个领域达到国际先进水平,不仅能对理解微观的粒子物理规律做出重大贡献,也将对宇宙学、天体物理乃至地球物理做出重大贡献。     

中国首颗民用测绘卫星——“资源三号”数据处理和应用

2012年1月9日发射的我国首颗民用立体测图卫星“资源三号”是我国自主设计、研制和处理的精度最高的卫星。该卫星充分继承了我国资源卫星系列的平台技术,装载前后下视3台全色相机(下视相机分辨率2.1米,前后视相机分辨率3.5米)、1台多光谱相机(分辨率5.8米)、3台星敏感器和2台双频GPS接收机,实现对地三维摄影和多光谱探测,并获取相机成像时刻的高精度轨道与姿态测量数据。地面处理系统利用定期在轨几何检校成果,研究构建了“资源三号”测绘卫星高精度严密成像几何模型和有理函数模型。建立了满足测绘以及相关行业需求、与国内外成熟先进商业卫星接轨的“资源三号”影像产品体系。生产的“资源三号”影像产品无控制点平面精度达到10米,高程精度达到6米,带控制点平面精度达到3—4米,高程精度达到2—3米,处于国际同类领先水平,全面满足1∶5万和1∶2.5万比例尺的立体测图(平原、丘陵、山地和高山区)的精度要求,并可开拓研究其在1∶1万比例尺困难区测图应用的可行性。目前,“资源三号”测绘卫星在轨运行正常,卫星测绘应用成果丰硕,数据已开始全面应用于我国1∶5万基础地理信息产品生产以及更大比例尺地图的修测更新和地理国情监测,正积极服务于国土、规划、林业、农业、减灾等行业,并参与国际交流和合作。     

天津近海风能资源的高分辨率数值模拟与评估

风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,具有广阔的应用前景。近海地区由于风速较大,以及可利用面积大等优点,近海风电是未来风电发展中一种新的趋势,但海上气象要素直接观测困难,需要通过高分辨率数值模拟对其可利用性及开发潜力进行评估。本文利用MM5/Calmet模式模拟了天津沿海地区的较高分辨率（水平分辨率1km×1km、垂直分辨率10m）的风能资源分布状况,并结合实测数据对其模拟效果进行了评估。结果表明：该模式对天津沿海地区的年平均风速及风速的逐日变化趋势均具有良好的模拟能力,3个测风塔年平均风速的相对误差分别为7.11%、12.99%、6.14%,可为天津海上风能资源评估提供科学依据;利用风速大小年景分析得到天津沿m2,海且地有区效多小年时平数均长风,风能资资源源状分况布较状好况。,发现天津近海海域年平均风速在（6.6~7.0）m/s,平均风功率密度超过340w/m~2,且有效小时数长,风资源状况较好。     

环境因素下确定最优行驶速度的双层规划模型

首先给出了考虑环境污染因素的双层规划城市交通配流模型,上层要求系统总的出行时间和CO排放总量最小,下层是一个弹性需求的UE问题;并设计了一个平衡迭代算法,对所给模型进行了求解,从而能得到车辆在各路段上的最优行驶速度;最后给出了两个简单的算例,对该模型及相应的求解算法进行了验证.     

基于合理性指数的中国出口行业隐含碳评价

随着全球性气候问题的出现,对贸易中隐含碳的研究引发了人们对于贸易环境的新思考.我国隐含碳的大量出口和净出口实际上意味着能源与环境资源的间接出口,如何利用最少的能源与环境资源损耗来获得最大的产出已成为问题的关键,基于此,本文将以隐含碳和出口贸易额作为投入产出的指标,建立行业合理性指数模型.结果表明,合理性指数模型能很好的将出口部门中“低碳排放系数产品应多出口、高碳排放系数产品应少出口”的原则进行量化衡量,该模型也被验证了具有现实有效性.     

人工快速渗滤对生活污水COD去除的研究与应用

人工快速渗滤工艺核心是填料,该研究通过五种不同的填料配比,考察其在不同水力负荷、控制条件下的处理效果,结果表明：其水力负荷可达到1．8m／d,出水COD指标优于一级排放标准。与常规生化法处理生活污水相比,人工快速渗滤工艺（CRI）具有能耗低、投资少、流程短的优点,适宜在土地允许的地区推广。     

基于GIS的福建省陆地风能资源开发潜力评估

科学、准确的评估区域风能的开发潜力及其空间分布状况是风能资源开发的一项重要基础性工作。本文应用GIS手段建立了一套简单有效的评估区域陆地风能资源的方法。利用福建省的23个气象站30年的日均气象数据,应用趋势面分析和普通克吕格插值结合的混合插值方法,计算得到空间分辨率为1km×1km的年平均风速的空间分布数据。以此数据集为基础,结合研究区的DEM和土地利用等地理限制因素,分别评估了距地面50m、80m和100m高度上的风能开发的技术潜力及发电经济成本。结果发现：福建省在三个高度上风电的适宜开发面积都在1万km2以上,主要集中分布在东部沿海一带。选择三种目前主流的风电机组作为参考风机,估算结果显示,福建省陆上风电的总装机容量可达187～245GW,年均发电量约为2010年福建省全社会总用电量的4到5倍。同时,风能的单位发电成本在（0.13～0.76）元/kW.h之间,风况条件较好的沿海地区风电的经济性优势显著,应作为优先开发区域。     

北京夏季近地层臭氧垂直变化及其环境效应的观测研究

利用2 0 0 2年7月1 9日至8月2 0日,北京32 5m气象塔臭氧、氮氧化物浓度梯度观测资料及同期的气象资料,研究了臭氧浓度的时空分布及垂直变化规律,并从光化学的角度,分析了近地层气象条件如温度、风速、相对湿度对污染物浓度的影响,探讨了污染物间的相互关系,为今后开展光化学污染的潜势预报提供物理依据和预报思路.     

SWAT 2000气象模拟器的随机模拟原理、验证及改进

该文详细介绍了SWAT 2000气象模拟器(最高、最低气温、太阳辐射)的随机模拟原理,利用甘肃河西地区酒泉、张掖等7个站的完整气象资料,提出了气候条件相似的区域气象台站月平均气象数据的计算方法,并计算出模拟器需要的输入参数,对气象模拟结果进行了验证.在此基础上利用逐日平均气温修正模拟生成的最高、最低气温并求5日滑动平均,对模拟器进行了改进.通过模拟结果与气象台站实测资料的对比可以看出,改进后最高气温相关系数从0.85提高到0.90,最低气温相关系数从0.89提高到0.94,气温数据模拟精度有一定提高.最后利用改进后的气象模拟器对河西黑河地区祁连、札马什克、莺落峡3个数据短缺站点进行了气温和太阳辐射的模拟,通过SWAT模型的应用证明模拟结果能够满足分布式水文模型的气象输入数据精度要求.     

小型煤粉炉运行能效研究

煤粉室燃烧技术是先进洁净燃煤利用方式,具有热效率高,污染物排放低的优点。文章对它的燃烧机理进行分析,并与其它炉型进行锅炉热效率测试以及分析比较,它的效率介于层燃锅炉和燃油(气)之间,从经济上比燃油(气)锅炉更具优势,从社会效益上是替代层燃锅炉选址之一。