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中国中东部PM_(2.5)时空分布变化及气象影响分析

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环境科学与技术 2021年第3期44卷 53-62页

作者：李娟尉鹏褚旸晰靳文静胡荣明张博雅任鹏杰中国环境科学研究院北京100081 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

为探究气象条件变化对PM_(2.5)的分布影响,该研究利用CAMx及WRF模型,分别模拟了中国中东部地区2017-2019年第4季度PM_(2.5)浓度(ρ(PM_(2.5)))分布及气象条件变化,并对“2+26”城市、长江三角洲地区的ρ(PM_(2.5))及气象因子进行时空变... 详细信息

为探究气象条件变化对PM_(2.5)的分布影响,该研究利用CAMx及WRF模型,分别模拟了中国中东部地区2017-2019年第4季度PM_(2.5)浓度(ρ(PM_(2.5)))分布及气象条件变化,并对“2+26”城市、长江三角洲地区的ρ(PM_(2.5))及气象因子进行时空变化分析。结果表明:2017-2019年,太行山东麓沿线污染最为严重,季度平均ρ(PM_(2.5))达150~250μg/m^(3),长江三角洲地区季度平均ρ(PM_(2.5))为35~115μg/m^(3);2019年太行山东麓及燕山南麓地区气象条件优势明显,西北气流频次增加,同时相对湿度下降,大气边界层升高,降水量增加,地区ρ(PM_(2.5))下降6~18μg/m^(3);长江三角洲沿海地区降水量增加,风速增大,ρ(PM_(2.5))下降8~16μg/m^(3)。数值模拟结果显示,2017-2019年,受降水、相对湿度、边界层、风速以及主导风向的影响,2019年中国中东部地区冬季ρ(PM_(2.5))降低6~18μg/m^(3),不同区域影响ρ(PM_(2.5))变化的气象因子不同。

关键词： PM_(2.5) CAMx 时空分布变化气象因子

基于MODIS数据研究中国气溶胶时空分布变化及典型地区的影响因素

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基于MODIS数据研究中国气溶胶时空分布变化及典型地区的影响因素

作者：薛瑞山东科技大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断提高,人类生活质量不断提升的同时给环境带来的负担也日益增大。近年来,严重的空气污染问题已经引起人们广泛的关注。空气混浊程度可以通过大气颗粒污染物的主要存在形态——空气气溶胶来直观体现。本文采用2008年... 详细信息

随着城市化进程的不断提高,人类生活质量不断提升的同时给环境带来的负担也日益增大。近年来,严重的空气污染问题已经引起人们广泛的关注。空气混浊程度可以通过大气颗粒污染物的主要存在形态——空气气溶胶来直观体现。本文采用2008年～2018年共11年气溶胶数据研究其时空变化特征,并探究其主要影响因素。本文利用GDAL函数库结合ArcGIS二次开发技术对MODIS气溶胶产品进行聚合处理,使用线性回归、像元计算等数理统计方法从年际、季节、月际层面探寻气溶胶时空分布及变化规律。以山东省作为典型地带使用Pearson,Spearman相关系数法以及地理加权回归模型,结合多项地理、气象、城市人文数据探寻气溶胶主要影响因子。最后结合气团数据作后向轨迹聚类分析。研究结果如下:1、中国气溶胶呈现东高西低分布特征,在人口分界线两侧存在明显差异,高值地区位于华北平原及长江中下游地带;低值区位于青藏高原地区。气溶胶分布等值线与自然分界线存在多处重合,说明地理环境及气候条件与气溶胶之间有密切关联。2、中国2008年～2018年气溶胶变化规律为先增后降,在2011年到达最高峰,随后的几年间下降趋势明显。在季节变化方面气溶胶均值与极大值的统计数据峰值出现时间存在差异。说明全国气溶胶高值区与其他大部分地区变化规律有所不同。3、山东地区气溶胶分布规律西高东低,年际变化先增后降,在2012年达到最高峰,与2012年～2018年该地区进行全面深化改革开放攻坚阶段相吻合。季节变化规律与全国极大值统计变化规律相同。4、DEM数据、NDVI数据、城市人口占比与AOD之间为负相关关系,对气溶胶浓度有抑制作用,但是植被对空气的净化作用相对于其他因素影响力较低,不具有决定性。光照时长、温度与AOD之间呈正相关,对气溶胶粒子的形成有促进作用。降水与气溶胶之间作用力复杂,在不同地区影响力不同。人类活动生产的气体污染物与气溶胶厚度密切相关,可直接对气溶胶浓度产生影响。夜间灯光数据、城市等级数据与AOD无直接明显的正负相关性,说明空气污染不是城市发展过程中的必然现象。

关键词： MODIS 气溶胶光学厚度时空分布变化影响因素城市化发展

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静海县土壤有效磷时空分布变化研究初报

天津农林科技 2008年第3期 3-5页

作者：郑育锁肖波陈子学郭云峰天津市土壤肥料工作站天津300061

本文运用MapGis软件和相关数据处理软件,对静海县1982年土壤普查数据、成果图件和2005年耕地地力调查数据等进行分析研究,旨在探索该县1982～2005年土壤速效磷的时空分布变化规律。结果表明,土壤速效磷含量有了明显提高,空间分布也发生... 详细信息

本文运用MapGis软件和相关数据处理软件,对静海县1982年土壤普查数据、成果图件和2005年耕地地力调查数据等进行分析研究,旨在探索该县1982～2005年土壤速效磷的时空分布变化规律。结果表明,土壤速效磷含量有了明显提高,空间分布也发生了明显变化。依据分析结果,根据土壤有效磷含量水平大致将静海县划分为高、中、低区域,为测土配方施肥提供依据。

关键词：土壤有效磷时空分布变化 MapGis 静海县

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北方农牧交错区碳排放时空演变及减排路径

环境科学 2024年

作者：孙景妍罗佳琪杜国红郭晋伟汤媛媛齐雁冰西北农林科技大学资源环境学院

农牧交错区在我国能源供给和生态格局中具有重要的战略地位，探究其碳排放时空变化特征有助于深入了解我国能源生产基地的历史碳排放信息，为推动区域节能降碳和制定差异化的减排政策提供数据参考，对实现低碳经济发展具有重要意义. 基... 详细信息

农牧交错区在我国能源供给和生态格局中具有重要的战略地位，探究其碳排放时空变化特征有助于深入了解我国能源生产基地的历史碳排放信息，为推动区域节能降碳和制定差异化的减排政策提供数据参考，对实现低碳经济发展具有重要意义. 基于土地利用、夜间灯光及省级能源消费碳排放数据构建碳排放空间化模型，运用全局莫兰指数(Moran’s I)和热点分析探究北方农牧交错区1995～2020年碳排放时空变化及聚集特征，并结合2010～2020年各城市的碳排放效率和减排潜力指数对城市分类后提出差异化的减排路径. 结果表明：①多源数据构建的碳排放空间化模型在市级尺度的估算结果线性拟合R2可达0.92. ②农牧交错区的碳排放总量从1995年的17629.13万t增加到了2020年的101450.8万t；但碳排放强度和增长速度均有所降低，与能源结构调整和能源效率提升有关. 在空间分布上，高碳排放城市随时间变化依次为大同、包头和榆林. ③研究区碳排放在县域尺度上呈现显著的全局空间正相关，热点区主要分布在晋陕蒙交界处，冷点区在2010年后由延安扩展到了庆阳和固原. ④各城市基于碳排放效率和减排潜力指数的差异，可划分为“高效率高潜力型”、“低效率高潜力型”、“高效率低潜力型”和“低效率低潜力型”这4类来实施有针对性的减排策略.

关键词：碳排放时空分布变化农牧交错区夜间灯光遥感减排潜力

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洞庭湖浮游植物时空变化特征及影响因素分析

淡水渔业 2018年第4期48卷 52-57页

作者：王丑明吴可方张屹黄代中田琪湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000 湖南省岳阳市环境监测中心湖南岳阳414000

为了解洞庭湖浮游植物的时空分布特征及原因,在2016年对洞庭湖浮游植物开展了季度调查。结果表明洞庭湖浮游植物样品中共检出6门53属,其中蓝藻门4属、绿藻门19属、硅藻门21属、隐藻门2属、裸藻门4属、甲藻门3属。洞庭湖浮游植物的平均... 详细信息

为了解洞庭湖浮游植物的时空分布特征及原因,在2016年对洞庭湖浮游植物开展了季度调查。结果表明洞庭湖浮游植物样品中共检出6门53属,其中蓝藻门4属、绿藻门19属、硅藻门21属、隐藻门2属、裸藻门4属、甲藻门3属。洞庭湖浮游植物的平均密度为28.6×104cells/L,其中硅藻门最为丰富,占总密度的43.1%,其次为蓝藻门占23.4%、绿藻门占18.9%、隐藻门占8.8%、裸藻门占3.9%、甲藻门占1.9%。空间分布上,东洞庭湖浮游植物密度最高,其次为南洞庭湖、洞庭湖出口、入湖口和西洞庭湖。时间分布上,6月份浮游植物密度最高,其次为9月、3月和12月份。洞庭湖全湖综合营养状态指数为49.9,为中营养水平,其中东洞庭湖出现了轻度富营养化,尤其是大小西湖在夏秋季节有水华爆发的风险。典范对应分析(CCA)分析表明总磷和透明度是影响洞庭湖藻类分布的主要影响因素。

关键词：洞庭湖浮游植物时空分布变化影响因素

用500hPa月高度场作月降水预报所提供的可预报性时空分布

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热带气象学报 2003年第4期19卷 389-396页

作者：严华生严小冬王会军云南大学地球科学系云南昆明650091 中科院大气物理研究所北京100029

研究了用前期2～4个月500 hPa高度场预报后期我国160个测站月降水量所提供的可预报性时空分布特征,结果表明: 从空间分布上看,可预报性存在着西北高东南低的空间分布特点.从时间变化上看,4、5、6月降水的可预报性没有8、9、11、12、1月... 详细信息

研究了用前期2～4个月500 hPa高度场预报后期我国160个测站月降水量所提供的可预报性时空分布特征,结果表明: 从空间分布上看,可预报性存在着西北高东南低的空间分布特点.从时间变化上看,4、5、6月降水的可预报性没有8、9、11、12、1月降水的可预报性好.同时,探讨了影响这种时空分布变化的可能原因,指出将500 hPa高度场作为对我国降水进行月长期预报的唯一因子,会受到时间和空间上的种种限制,为了提高预报效果,还需要考虑海洋等其它预报因子.

关键词： 500hPa高度场降水可预报性时空分布变化

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西北水资源开发利用要有新思路

瞭望 2001年第21期 22-23页

作者：薛平

开发西部是我国迎接新世纪挑战的重大战略决策,无论在经济上、政治上都具有重大的现实意义和深远的历史意义。但在开发的具体实施过程中需要一份冷静,这种冷静应该建立在实事求是和系统科学的思维的基础上,综合考虑资源——环境——经... 详细信息

开发西部是我国迎接新世纪挑战的重大战略决策,无论在经济上、政治上都具有重大的现实意义和深远的历史意义。但在开发的具体实施过程中需要一份冷静,这种冷静应该建立在实事求是和系统科学的思维的基础上,综合考虑资源——环境——经济的协调发展。水资源——生态环境是西北地区开发的关键性问题,这方面的某些策略尤其值得探讨和反思。

关键词：水资源开发利用西北地区生态建设生态环境西北干旱地区生态退化干旱化趋势人为活动时空分布变化

2001～2015年广东地区气溶胶光学厚度变化趋势及其影响因素

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2001～2015年广东地区气溶胶光学厚度变化趋势及其影响因素

作者：张磊南京大学

学位级别：硕士

气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)是表征大气气溶胶物理特性的一个重要光学参数,它描述了大气气溶胶消光特性,即反映了气溶胶粒子对太阳辐射的消光作用,能够推算气溶胶含量、评估大气污染程度。研究气溶胶光学厚度的时空分... 详细信息

气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)是表征大气气溶胶物理特性的一个重要光学参数,它描述了大气气溶胶消光特性,即反映了气溶胶粒子对太阳辐射的消光作用,能够推算气溶胶含量、评估大气污染程度。研究气溶胶光学厚度的时空分布对于科学预测以及有效地监控区域大气颗粒物污染有着实际的指导意义。广东地区是我国经济最发达区域之一,其环境问题也不容小觑。在本研究中,首先利用来自MODIS-Terra数据集(C051)的MOD04气溶胶产品,提取出2001至2015年的广东地区的气溶胶光学厚度,主要分析了研究区域AOD的时间变化趋势及空间分布特征,借此来探究广东地区近15年来的大气环境变化。然后利用MOD04气溶胶产品数据获取了广东地区一次灰霾天气过程中的AOD时空动态,结合气象资料并运用气流轨迹分析方法,对灰霾时段广东地区上空的污染物扩散过程进行了剖析,初步分析了灰霾天气过程中颗粒物的来源与去向。最后利用计算好的2001～2015年研究区的AOD数据,结合气象站点数据、TRMM3B43降水数据、DMSP/OLS夜间灯光、Landsat8 OLI影像、SPOT NDVI、高程数据以及《广东省统计年鉴》中的经济人口资料等数据,主要通过回归分析、曲线趋势对比、地图比照等方法分析了各种影响因素和AOD的关联性。本文的主要研究结果如下：(1)在这近15年的时间里,广东地区AOD的平均值是0.5,并出现一些年际波动。广东地区AOD呈现先升后降的趋势,2007较2001年AOD年平均增加了14.97%,而2015较2007年则下降了29.7%;月份分析结果显示,春季AOD最大,在3、4月达到顶峰;AOD与DEM、NDVI负相关,与夜间灯光正相关。人口集中的地区AOD较大,珠三角城市群呈现成片高值区,珠三角以外地区AOD高值区零星分布,表明人类活动对AOD具有显著的影响。珠三角、粤东、粤西、山区的15年AOD均值分别是0.603、0.439、0.506、0.447。(2)一次灰霾天气分析表明,较快的风速有利于污染物的转移与扩散,大风对污染物驱散作用明显。AOD与降水量变化的趋势分析表明,雨水对气溶胶具有明显的清除作用。(3)2007年之后AOD的下降主要与第二产业比重下降有一定关系,另外与气候条件的改变以及植被覆盖度的提高可能也有一定关系。在未来的研究,应加入更多气象资料和更多的统计数据,才能更准确分析出影响AOD变化的原因。总之,论文主要基于MODIS MOD04气溶胶产品数据,以湿润多雨的广东地区为研究区,重点分析了该区域气溶胶光学厚度的时间变化趋势及空间分布特征,并对其变化的原因进行探究,这对于广东地区节能减排与环境保护具有一定的参考价值。

关键词： MODIS 气溶胶光学厚度时空分布变化气流轨迹 NDVI DMSP/OLS夜间灯光

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福建省罗源湾互花米草时空分布格局研究

福建省罗源湾互花米草时空分布格局研究

作者：文雯福州大学

学位级别：硕士

互花米草(Spartina alterniflora)自1980年引种以来,在我国沿海区域大肆扩张,对其生长区域的生态系统产生了一定程度的影响。对互花米草的时空分布变化及其扩张特征进行研究能够为区域互花米草的预防与控制管理措施提供基础数据和理论... 详细信息

互花米草(Spartina alterniflora)自1980年引种以来,在我国沿海区域大肆扩张,对其生长区域的生态系统产生了一定程度的影响。对互花米草的时空分布变化及其扩张特征进行研究能够为区域互花米草的预防与控制管理措施提供基础数据和理论依据。互花米草在江苏、上海、福建以及浙江区域的扩张范围最大,福建省罗源湾是互花米草最早的试种区域,且是福建省内的分布面积最多区域之一。本研究以福建省罗源湾互花米草研究对象,采用1990～2016年间20期影像,探究互花米草自入侵以来在整个罗源湾区域的时空变化以及其在罗源湾不同子区域内的扩张过程,分析其扩张特征以及影响因素。此外,选取一系列景观指数分析互花米草景观格局变化,通过构建热效应贡献度指数、热单元权重指数以及区域热单元权重指数评价其区域热效应,并针对性地提出了该区域互花米草的防治建议。本研究的主要成果如下:(1)互花米草面积在研究区域的变化主要受养殖围垦、建设活动以及潮汐作用等因素的影响。通过对罗源湾整体区域以及各个子研究区域互花米草的面积变化及其影响因素分析,发现罗源湾区域互花米草在不同时段、不同区域内的主要影响因素有所差异。子区域1、2、5在研究时段内受人为因素影响较大,目前基本无互花米草的生长:子区域3主要受潮汐作用的影响,主要在滩涂高潮位带呈带状分布;子区域4为罗源湾区域互花米草扩张最具特征的区域,也是目前最主要的互花米草生长区域。(2)互花米草在研究区域内主要呈现出条带状扩张、在种群间隙扩张、沿潮沟扩展以及向海与向陆方向扩展等特点。互花米草在滩涂区域最先呈现小斑块状,斑块数量在高潮位带不断增加连成条带状,并以此向海方向推进,逐步达到滩涂中潮位带。受潮汐作用的影响,不再大幅度继续向前扩展,转而在种群内部间隙中生长,使其在区域内覆盖度逐步均一。此外潮沟内的潮水能够将盐水物质冲刷堆积至潮沟两侧,有利于互花米草在范围内生长,因此互花米草呈现出沿潮沟扩展的特征。(3)互花米草对区域的热效应与其扩张有着密切的关系。互花米草能够对区域热环境产生一定程度的影响,对区域热贡献度随着其在研究区域内的不断扩张,面积范围逐渐变大而不断上升。研究区域内互花米草面积由1993年的2.4885km2,逐渐增加到2010年的7.5km2,其热贡献度也随之由3.21%上升达到29.48%。

关键词：互花米草时空分布变化扩张特征景观变化热效应评价