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Nitrous oxide emissions from black soils with different pH

Journal of Environmental Sciences 2013年第6期25卷 1071-1076页

作者： Lianfeng Wang Huachao Du zuoqiang han Xilin Zhang College of Environmental and Chemical Engineering Dalian Jiaotong University State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of Sciences Institute of Soil and Fertilizers Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences

N2O fluxes as a function of incubation time from soil with different available N contents and pH were determined. Cumulative carbon dioxide （CO2） emissions were measured to indicate soil respiration. A 144-hr incubation experiment was conducted in a slightly acidic agricultural soil （PHH2o 5.33） after the pH was adjusted to four different values （3.65, 5.00, 6.90 and 8.55）. The experiments consisted of a control without added N, and with NH^-N and NO^-N fertilization. The results showed that soil pH contributed significantly to N20 flux from the soils. There were higher N20 emissions in the period 0-12 hr in the four pH treatments, especially those enhanced with N- fertilization. The cumulative NEO-N emission reached a maximum at pH 8.55 and was stimulated by NO3-N fertilization （70.4 μg/kg）. The minimum emissions appeared at pH 3.65 and were not stimulated by NO3^--N or NH4^＋-N fertilization. Soil respiration increased significantly due to N-fertilization. Soil respiration increased positively with soil pH （R2 = 0.98, P 〈 0.01）. The lowest CO2-C emission （30.2 mg/kg） was presented in pH 3.65 soils without N-fertilization. The highest CO2-C emissions appeared in the pH 8.55 soils for NH4^＋-N fertilization （199 mg/kg）. These findings suggested that N20 emissions and soil respiration were significantly influenced by low pH, which strongly inhibits soil microbial nitrification and denitrification activities. The content of NO3^--N in soil significantly and positively affected the N2O emissions through denitrification.

关键词： N2O emission nitrification denitrification pH soil respiration

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Impact of Urbanization on Low-Temperature Precipitation in Beijing during 1960–2008

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Advances in Atmospheric Sciences 2014年第1期31卷 48-56页

作者： han zuoqiang YAN Zhongwei LI Zhen LIU Weidong WANG Yingchun Key Laboratory of Regional Climate–Environment for Temperate East Asia Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Graduate University of Chinese Academy of Science Institute of Urban Meteorology China Meteorological Administration

Daily precipitation and temperature records at 13 stations for the period 1960-2008 were analyzed to identify climatic change and possible effects of urbanization on low-temperature precipitation [LTP, precipitation of ≥ 0.1 mm d^-1 occurring under a daily minimum temperature （Tmin） of ≤ 0℃] in the greater Beijing region （B JR）, where a rapid process of urbaniza tion has taken place over the last few decades. The paper provides a climatological overview of LTP in B JR. LTP contributes 61.7% to the total amount of precipitation in B JR in the cold season （November-March）. There is a slight increasing trend [1.22 mm （10 yr）^-1] in the amount of total precipitation for the cold season during 1960-2008. In contrast, the amount of LTP decreases by 0.6 mm （10 yr）^-1. The warming rate of Train in B JR is 0.66℃ （10 yr）^-1. Correspondingly, the frequency of LTP decreases with increasing Tmin by -0.67 times per ℃. The seasonal frequency and amount of LTP in southeast B JR （mostly urban sites） are 17%-20% less than those in the northwestern （rural and montane sites）. The intensity of LTP for the urban sites and northeastern B JR exhibited significant enhancing trends [0.18 and 0.15 mm d^- 1 （10 yr）^- 1, respectively]. The frequency of slight LTP （〈0.2 mm d^-1） significantly decreased throughout B JR [by about -15.74% （10 yr）^-1 in the urban area and northeast B JR], while the contribution of the two heaviest LTP events to total LTP amount significantly increased by 3.2% （10 yr） ^-1.

关键词： urbanization low-temperature precipitation empirical orthogonal function climate change

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2018-2019年度黄河宁蒙河段凌情特点及成因

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人民黄河 2020年第12期42卷 36-40,60页

作者：陈冬伶刘兴畅韩作强黄河水利委员会水文局河南郑州450004 黄河水利委员会河南水文水资源局河南郑州450004

2018-2019年度黄河宁蒙河段凌情特点主要表现为首凌晚、首凌到首封历时短、封河流量大、槽蓄水增量小、凌期水位低、开河凌峰小、开河最大10 d水量少等。从热力、动力和河道条件三方面对导致2018-2019年度凌情这一特点的原因进行分析,... 详细信息

2018-2019年度黄河宁蒙河段凌情特点主要表现为首凌晚、首凌到首封历时短、封河流量大、槽蓄水增量小、凌期水位低、开河凌峰小、开河最大10 d水量少等。从热力、动力和河道条件三方面对导致2018-2019年度凌情这一特点的原因进行分析,结果表明:流凌前期气温高、流量大是首凌偏晚的主要原因;流凌封河关键期冷空气活动频繁、势力强,是首凌到首封历时短的主要原因;内蒙古河段河道条件改善,冰下过流能力增强,是槽蓄水增量小的主要原因;同时,水库调度和人工分凌等措施也是影响该年度凌情的重要因素。

关键词：凌汛气温槽蓄水增量过流能力黄河宁蒙河段

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黄河中游一次区域性暴雨过程的诊断分析和数值模拟

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人民黄河 2021年第12期43卷 23-28,34页

作者：张利娜韩作强刘静龙晓彤黄河水利委员会水文局河南郑州450004

利用常规气象观测资料、水文观测资料和NCEP再分析资料,对2018年7月10日发生在黄河中游的一次区域性暴雨过程进行诊断分析和数值模拟。结果表明:此次强降雨是西风槽携带冷空气和副热带高压边缘暖湿气流在暴雨区上空交汇过程中发生的,低... 详细信息

利用常规气象观测资料、水文观测资料和NCEP再分析资料,对2018年7月10日发生在黄河中游的一次区域性暴雨过程进行诊断分析和数值模拟。结果表明:此次强降雨是西风槽携带冷空气和副热带高压边缘暖湿气流在暴雨区上空交汇过程中发生的,低空低涡切变、低空急流和地面冷锋是主要影响系统。有利的水汽、动力和热力条件是强降雨产生、发展的物理基础。通过对各微物理过程和积云对流参数化方案组合进行对比分析发现,WRF模式能模拟出造成本次降雨的环流形势、降雨落区及雨区走向,Kessler云微物理方案和GD积云对流参数化方案在本次降雨过程的模拟中效果最佳。

关键词：暴雨 WRF模式诊断分析参数化方案黄河中游

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黄河内蒙古河段1959—2020年凌汛期冷空气特征变化分析

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中国防汛抗旱 2023年第10期33卷 63-67页

作者：谢莉韩作强黄河水利委员会水文局信息中心郑州450004

基于内蒙古自治区包头气象站1959—2020年凌汛期逐日平均气温、日最低气温观测数据,通过统计分析、线性倾向估计、Mann-Kendall检验等方法,研究1959—2020年黄河内蒙古河段凌汛期气温变化及拉尼娜事件影响该区域的不同强度冷空气特征变... 详细信息

基于内蒙古自治区包头气象站1959—2020年凌汛期逐日平均气温、日最低气温观测数据,通过统计分析、线性倾向估计、Mann-Kendall检验等方法,研究1959—2020年黄河内蒙古河段凌汛期气温变化及拉尼娜事件影响该区域的不同强度冷空气特征变化。结果表明:1959—2020年,影响内蒙古河段的冷空气多年平均频次为36.5次,弱冷空气频次占冷空气总频次的59.4%,且弱冷空气频次与包头气象站凌汛期气温呈显著正相关,通过α=0.05显著性检验,强冷空气频次与包头气象站凌汛期气温呈负相关关系。受拉尼娜事件影响的年份,凌汛期气温整体以偏低为主。其中拉尼娜事件发展年,11—12月冷空气频次较常年同期整体偏少,强冷空气分别偏少44%和29%,1—2月强冷空气及寒潮的频次较常年同期整体偏多,尤其2月强冷空气及寒潮的频次较常年同期分别偏多16%和13%;拉尼娜事件持续年,1月强冷空气及寒潮频次较常年同期分别偏多19%和82%;拉尼娜事件衰减年,11月中等强度及弱冷空气频次较常年偏多,强冷空气及寒潮频次较常年同期分别偏少33%和52%。

关键词：凌汛期冷空气趋势变化拉尼娜

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“21·7”河南持续性暴雨成因分析

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水文 2023年第5期43卷 69-75页

作者：刘静靳莉君韩作强张利娜黄河水利委员会水文局河南郑州450004

采用水文站、气象站逐日降水数据和ERA5再分析资料,详细分析了2021年7月18—22日发生在河南中北部的持续性暴雨过程的大气环流背景、水汽输送特征以及动力热力结构,结果表明:(1)南亚高压东北延伸、高空急流增强、大陆高压和西太副高稳... 详细信息

采用水文站、气象站逐日降水数据和ERA5再分析资料,详细分析了2021年7月18—22日发生在河南中北部的持续性暴雨过程的大气环流背景、水汽输送特征以及动力热力结构,结果表明:(1)南亚高压东北延伸、高空急流增强、大陆高压和西太副高稳定对峙、黄淮低涡缓慢西移、西北太平洋和南海双台风互旋持续输送水汽,为暴雨发生和持续提供了有利的背景条件,太行山和嵩山等山脉对暴雨具有增幅作用;(2)暴雨区水汽主要来源于对流层低层偏东风气流对西北太平洋暖湿空气的持续输送,水汽辐合层的深厚程度以及辐合强弱对暴雨强度预报具有一定的指示意义;(3)暴雨区上空强散度柱以及强上升运动是20日和21日极端暴雨发生的重要动力机制,高温高湿大气层结的发展为大暴雨的形成提供了有利的对流不稳定条件。

关键词：持续性强降水环流背景水汽输送物理量诊断

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黄河宁蒙河段2011-2020年凌情演变规律分析

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人民黄河 2023年第7期45卷 52-57页

作者：胡一栋郭卫宁张毅沈延青韩作强青海黄河上游水电开发有限责任公司青海西宁810000 黄河水利委员会水文局河南郑州450004

凌汛是黄河冬春季最突出、最主要的汛情,其中宁蒙河段是黄河防凌的重点河段。2011-2020年黄河宁蒙河段凌情出现了一系列新规律、新特点,主要呈现流凌封河日期推迟、开河日期提前、封冻历时和封河长度缩短、最大冰厚变薄、槽蓄水增量减... 详细信息

凌汛是黄河冬春季最突出、最主要的汛情,其中宁蒙河段是黄河防凌的重点河段。2011-2020年黄河宁蒙河段凌情出现了一系列新规律、新特点,主要呈现流凌封河日期推迟、开河日期提前、封冻历时和封河长度缩短、最大冰厚变薄、槽蓄水增量减小、开河历时变长、开河凌峰及最大10 d水量减小等特征。从热力因素、水流动力因素、河道边界条件和水库调度影响等方面分析2011-2020年凌情演变的主要驱动因素,结果表明:气温整体偏高且上下游温差增大是宁蒙河段流凌封河日期推迟、开河日期提前、封冻历时和封河长度缩短、最大冰厚变薄的主要原因;凌汛期来水偏多,月际分配发生明显变化,在一定程度上造成了流凌封河日期推迟、开河历时变长、开河凌峰及最大10 d水量减小;河道条件明显改善,有利于冰下过流能力的恢复,造成槽蓄水增量近年来呈减小趋势;海勃湾水库的投入运用在一定程度上改变了坝址以下河段的冰凌演变规律,同时科学合理的水库调度也为平稳封开河创造了有利条件。

关键词：凌汛气温流量过流能力水库调度宁蒙河段黄河

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2017—2018年度黄河下游凌情特点及分析

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中国防汛抗旱 2018年第12期28卷 53-56页

作者：韩作强王旭东芦璐水利部黄河水利委员会水文局信息中心郑州450004 水利部海河水利委员会水文局天津300170

2017—2018年度黄河下游气温明显偏高,出现两次流凌过程,首凌日期较常年明显偏晚。流凌关键期,由于河口地区风速较小,主河槽过流能力较好,加之浮冰厚度较薄,在持续低温的情况下未形成断面封河。在各方密切合作共同努力下,通过建立实时... 详细信息

2017—2018年度黄河下游气温明显偏高,出现两次流凌过程,首凌日期较常年明显偏晚。流凌关键期,由于河口地区风速较小,主河槽过流能力较好,加之浮冰厚度较薄,在持续低温的情况下未形成断面封河。在各方密切合作共同努力下,通过建立实时远程监测系统和联合会商制度,流凌关键期加强会商频次,利用小浪底水库适当干预,及时拆除浮桥等措施,确保了黄河下游凌汛期平稳度过。

关键词： 2017-2018 年度黄河下游流凌封河凌情

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厄尔尼诺现象对黄河流域汛期降水的影响分析

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气象与环境科学 2019年第1期42卷 73-78页

作者：韩作强张献志芦璐郑子彦黄河水利委员会水文局信息中心郑州450004 中国科学研究院大气物理研究所北京100029

通过收集整理1951年以来黄河流域主汛期(6—9月)报汛水文站及黄河流域相关气象站的月降水资料及期间发生的厄尔尼诺(EL)/拉尼娜(LA)事件,统计分析了1951—2016年黄河流域主汛期降水与同时期的厄尔尼诺事件的相关性,研究了厄尔尼诺事件... 详细信息

通过收集整理1951年以来黄河流域主汛期(6—9月)报汛水文站及黄河流域相关气象站的月降水资料及期间发生的厄尔尼诺(EL)/拉尼娜(LA)事件,统计分析了1951—2016年黄河流域主汛期降水与同时期的厄尔尼诺事件的相关性,研究了厄尔尼诺事件对黄河流域主汛期降水的影响。根据黄河流域来水特性及气候特征,将黄河流域分为6个区间:兰州以上、兰托区间、山陕区间、泾渭洛河、三花区间及黄河下游。研究结果表明:1951—2016年分别有18次EL事件和14次LA事件发生,厄尔尼诺事件发生总概率为48%。厄尔尼诺事件对黄河流域主汛期降水量有显著影响。EL发展年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性偏少;EL衰减年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性偏多(黄河下游偏少2%)。LA发展年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性的偏多;LA衰减年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性的偏少(兰州以上偏多1%)。

关键词：黄河流域厄尔尼诺事件主汛期

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2018-2019年度黄河宁蒙河段凌情特点分析

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中国防汛抗旱 2020年第5期30卷 21-24,29页

作者：韩作强梁聪聪朱春子水利部黄河水利委员会水文局郑州450004 水利部信息中心北京100053

黄河宁蒙河段为我国首当其冲的寒潮影响区域,防凌形势严峻。利用磴口、包头和托克托气象站资料,着重分析了黄河宁蒙河段流凌、封河和开河时的气温变化特点及凌情关键期形势场,得出:2018-2019年度黄河宁蒙河段首凌日期为有记录以来最晚;... 详细信息

黄河宁蒙河段为我国首当其冲的寒潮影响区域,防凌形势严峻。利用磴口、包头和托克托气象站资料,着重分析了黄河宁蒙河段流凌、封河和开河时的气温变化特点及凌情关键期形势场,得出:2018-2019年度黄河宁蒙河段首凌日期为有记录以来最晚;流凌封河历时较短,最大封冻长度偏短;冰下过流能力较好,头道拐站小流量过程持续时间较短,槽蓄水增量较小;开河后期气温高,开河日期偏早,以期为宁蒙河段冰情预报和黄河防凌决策提供技术参考。

关键词： 2018-2019年度宁蒙河段凌情流凌封河

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