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青藏高原东缘黑碳气溶胶变化特征及其来源

环境科学 2023年第5期44卷 2450-2460页

作者：王红磊刘思晗赵天良卢文夏俊荣施双双南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044 无锡学院大气与遥感学院无锡214105

黑碳(BC)作为最重要的吸收性气溶胶,可影响青藏高原地区的辐射、云和地表积雪等,进而影响全球季风环流及降水.本研究于2017年7月5日至9月5日在青藏高原东缘理塘县使用黑碳仪AE-33测量了BC浓度数据,结合黑碳仪模型、PSCF和CWT潜在来源模... 详细信息

黑碳(BC)作为最重要的吸收性气溶胶,可影响青藏高原地区的辐射、云和地表积雪等,进而影响全球季风环流及降水.本研究于2017年7月5日至9月5日在青藏高原东缘理塘县使用黑碳仪AE-33测量了BC浓度数据,结合黑碳仪模型、PSCF和CWT潜在来源模型,分析了BC的污染特征、潜在来源及其影响区域.结果表明,理塘ρ(BC)为0.4~4699.8 ng·m^(-3),平均值为816.4ng·m^(-3),占PM_(2.5)的质量分数为5.96%.理塘ρ(BC液态燃料)和ρ(BC固态燃料)的平均值分别为486.1ng·m^(-3)和398.5ng·m^(-3),BC液态燃料的贡献率C为0.51.ρ(BC)主要分布在0~2000 ng·m^(-3),可占总观测期间的92.5%.BC、BC液态燃料和BC固态燃料的日变化为双峰型分布,峰值分别出现在08:00和20:00,早高峰主要与交通源和含碳物质不完全燃烧有关,而在晚高峰期间则主要受到含碳物质不完全燃烧影响.PM_(2.5)和BC的潜在来源和影响范围不同.境外输入对理塘PM_(2.5)和BC的浓度影响较大,其影响范围主要集中在我国境内,向其东北部传输,高值中心主要集中在理塘周边地区.

关键词：青藏高原黑碳(BC) 日变化潜在来源影响区域

青藏高原工程走廊3个监测点多年冻土温度序列重建

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科学通报 2023年第15期68卷 1985-2000页

作者：殷路辉赵林胡国杰赵建婷幸赞品孙哲张钰鑫刘广岳邹德富杜二计肖敏轩乔永平史健宗南京信息工程大学地理科学学院南京210044 中国科学院西北生态环境资源研究院青藏高原冰冻圈观测研究站冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001

连续、长时间序列的多年冻土温度数据在开展气候变化对多年冻土的影响及其生态、水文效应研究中有着重要的科学意义.本文利用西大滩、五道梁、唐古拉3个观测点的实测地温数据首先对多年冻土模型及其参数化方案进行了验证、优化和标校,... 详细信息

连续、长时间序列的多年冻土温度数据在开展气候变化对多年冻土的影响及其生态、水文效应研究中有着重要的科学意义.本文利用西大滩、五道梁、唐古拉3个观测点的实测地温数据首先对多年冻土模型及其参数化方案进行了验证、优化和标校,以实测数据和经过校正的CMIP6逐月5 cm地表土壤温度数据作为模型的驱动数据,模拟了3个观测点1900~2019年多年冻土地温变化,并对1920年以后的模拟温度变化序列进行分析.结果表明:(1)多年冻土模型对处于地温年变化深度以下地温的模拟误差低于0.1℃,表明模型对于多年冻土的热状态具有较好的模拟能力;(2)1920~2019年西大滩、五道梁、唐古拉各模拟深度的年平均温度均呈现升温趋势,年地温变化(15 m)处的平均升温速率为0.07℃/10 a(0.05~0.09),不同深度岩土层的热状态对气候变化具有不同的响应时间,深层地温对气候变化的响应相较于浅层有20年左右的滞后;(3)多年冻土上限下降速率相差不大,平均为0.6 cm/a;多年冻土下限的上升速率分别为13.4、4.0和4.0 cm/a;多年冻土厚度分别减少13.9、4.6、4.7 m;(4)3个观测点多年冻土对气候变化的反应存在差异,处于多年冻土北部下界附近西大滩的多年冻土相对不稳定,对气候变化反应剧烈,而处于连续多年冻土区的五道梁和唐古拉多年冻土相对稳定.本研究重建的不同深度100年月尺度地温变化序列可以较好地反映青藏高原多年冻土温度的变化历史,与近40年来观测到的多年冻土变化的实际情况较为一致.地温序列是对目前青藏高原多年冻土地温数据时间短、连续性差的补充和完善,可被用作研究青藏高原多年冻土热状态变化的重要参考数据.

关键词：青藏高原 GIPL2模型多年冻土温度模拟温度重建

青藏高原及横断山区地质灾害易发区空间格局及驱动因子

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地理学报 2022年第5期77卷 1211-1224页

作者：申泽西张强吴文欢宋长青北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室北京100029

青藏高原及横断山区位中国西南部,地貌类型复杂,地质灾害频发,严重威胁到西南地区人民生命财产安全,尤其影响进藏交通线的通达度。系统研究该区地质灾害易发区空间格局及驱动因子,可为青藏高原及横断山区地质灾害风险防范及地质灾害的... 详细信息

青藏高原及横断山区位中国西南部,地貌类型复杂,地质灾害频发,严重威胁到西南地区人民生命财产安全,尤其影响进藏交通线的通达度。系统研究该区地质灾害易发区空间格局及驱动因子,可为青藏高原及横断山区地质灾害风险防范及地质灾害的防灾减灾救灾提供重要理论支撑。研究结果表明,基于随机森林构建的判识模型对于灾害点的判识精度均高于80%,甚至达到91%,可准确模拟与预测研究区各分区的地质灾害点。研究区地质灾害易发点主要分布在横断山区南部与东北部以及青藏高原中南部地区,且以小型及中型规模地质灾害为主(占比为87%)。综合分区Ⅰ~Ⅲ的地质灾害易发区面积分别为17.5万km^(2)、17.4万km^(2)与27.5万km^(2)。各综合分区地质灾害驱动因子研究表明,横断山区南部区域(综合分区Ⅰ内)小型及中型地质灾害的主要驱动力为道路建设导致的沿途坡面稳定性变化(贡献率为20.2%);横断山区东北部区域及青藏高原地区(综合分区Ⅱ~Ⅲ)小型及中型地质灾害的主要驱动力为植被覆盖状况的变化对于坡面稳定性的影响(贡献率分别为23.6%与27.3%)。此外,综合分区Ⅱ~Ⅲ内影响小型及中型地质灾害空间格局的第二个驱动因子为道路建设导致的沿途坡面稳定性的变化(贡献率为15.7%)与河流对于周边坡面的侵蚀作用(贡献率为17%)。

关键词：青藏高原横断山区地质灾害随机森林成因分析

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青藏高原农业现代化时空分异及其驱动机制

地理学报 2022年第1期77卷 214-227页

作者：刘玉洁吕硕陈洁张婕邱双娟胡一帆葛全胜中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国地质大学北京100191

农业现代化是当代农村建设的重要内容和社会经济文明发展的重要衡量标准。本文基于1990—2017年青藏高原统计数据,构建农业现代化综合指标体系,运用熵值法计算各指标权重,进而获得农业现代化指数和各项指标贡献度,以此评估高原农业现代... 详细信息

农业现代化是当代农村建设的重要内容和社会经济文明发展的重要衡量标准。本文基于1990—2017年青藏高原统计数据,构建农业现代化综合指标体系,运用熵值法计算各指标权重,进而获得农业现代化指数和各项指标贡献度,以此评估高原农业现代化发展时空特征和驱动因子。研究结果表明:①1990—2017年青藏高原农业现代化水平普遍偏低(全区平均农业现代化指数为0.15),呈增加趋势;②从空间上看,农业现代化水平相对较高的地区分散在高原北部、西南部、南部边缘和一江两河的德格县、湟中县、白朗县、浪卡子县等部分县域;③农业现代化指标中,单位耕地面积用电量、有效灌溉率和土地生产率对高原农业现代化水平影响最大(对农业现代化指数的贡献度分别为13%、12%和11%),其中单位耕地面积用电量和土地生产率增加促进了农业投入水平和农业产出水平,是农业现代化的主要正向驱动因子;单位耕地面积农药使用量的增加不利于环境可持续发展,是农业现代化的主要负向驱动因子。

关键词：青藏高原农业现代化发展水平时空分异驱动因子

青藏高原东北部地区表层土壤中全氟化合物的分布特征及来源解析

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环境科学 2022年第6期43卷 3253-3261页

作者：温祥洁陈朝辉徐维新吴小娟郝云庆刘伟印红玲方淑红成都信息工程大学资源环境学院成都610225

为探讨全氟化合物(PFASs)在偏远地区的赋存水平及其来源,采用超高效液相色谱-串联质谱法分析了青藏高原东北部地区18个点位表层土壤中12种PFASs含量水平和分布特征,并对其进行来源解析.结果表明,土壤中有11种PFASs检出,ω(Σ11PFASs)范... 详细信息

为探讨全氟化合物(PFASs)在偏远地区的赋存水平及其来源,采用超高效液相色谱-串联质谱法分析了青藏高原东北部地区18个点位表层土壤中12种PFASs含量水平和分布特征,并对其进行来源解析.结果表明,土壤中有11种PFASs检出,ω(Σ11PFASs)范围为0.043~1.573 ng·g^(-1),平均值为0.398 ng·g^(-1),其中单体PFBA的含量最高(平均值为0.164 ng·g^(-1)),PFHxA含量最低(平均值为0.005 ng·g^(-1)),其他单体PFASs含量处于同一水平(平均值为0.011~0.057 ng·g^(-1)),短链PFASs是该区域PFASs的主要贡献者.PFASs空间分布整体表现为西和北部较高,东南较低,PFBA存在高山冷凝效应.主成分分析表明,青藏高原东北部区域土壤中PFASs主要来源于PFASs及其前体物大气传输至此发生的沉降和降解,少数地区受点源污染直接排放影响,金属和矿产等工业生产和人类活动是其主要来源.

关键词：全氟化合物(PFASs) 青藏高原表层土壤分布特征源解析

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青藏高原区旅游廊道识别与评价

地理学报 2023年第10期78卷 2630-2644页

作者：叶随席建超中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

探索旅游廊道识别与评价方法对于丰富旅游目的地研究理论体系,促进区域旅游业可持续发展具有重要理论价值和现实意义。旅游廊道的形成本质上源于大众旅游时代以自驾车为主导的,在特定区域、沿特定交通线路有节律的旅游流动。本文借鉴景... 详细信息

探索旅游廊道识别与评价方法对于丰富旅游目的地研究理论体系,促进区域旅游业可持续发展具有重要理论价值和现实意义。旅游廊道的形成本质上源于大众旅游时代以自驾车为主导的,在特定区域、沿特定交通线路有节律的旅游流动。本文借鉴景观生态学中生态廊道的相关理论与识别方法,综合考虑旅游流发生模式与生物迁徙本质趋同特点,构建了“旅游源地确定—‘旅游交通’网络模拟—‘交通旅游’廊道识别”的识别路径,并以青藏高原区为典型案例区对该区域内旅游廊道进行综合识别与评价。结果表明:①青藏高原区“旅游交通”网络由23个源地和53个区段构成,整体表现为回路型网络特征,并呈现“东密西疏”的格局。②综合比较“旅游交通”网络区段设施服务要素保障度差异,整体表现为“医”>“购”>“吃”=“住”>“行”>“娱”>“游”,并以西宁、拉萨两大核心城市为中心辐射衰减。③在此基础上共识别出青藏线、川藏北线、川藏南线、滇藏线、边境线、甘南—川西线6条较成熟“交通旅游”廊道,以及新藏北线与唐蕃古道线两条潜在“交通旅游”廊道。本文建构了一套区域旅游目的地从具有单一功能“旅游交通”网络向具有复合功能的“交通旅游”廊道转变的识别与评价方法路径,青藏高原区的案例研究也印证了该方法的可行性与普适性。

关键词：旅游廊道识别评价网络分析青藏高原

青藏高原土地资源人类活动适宜性评价方法及实证应用

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地理学报 2022年第7期77卷 1615-1633页

作者：徐勇王丽佳杨华中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

针对中国现有土地资源人类活动适宜性评价方法存在的问题,搭建了适用于青藏高原的评价流程框架,建立了基于栅格单元的建设用地和耕地适宜性定量评价模型,提出了空气密度、气温、坡地适建、坡耕地土壤抗蚀等关键参数的普适性算法,并以藏... 详细信息

针对中国现有土地资源人类活动适宜性评价方法存在的问题,搭建了适用于青藏高原的评价流程框架,建立了基于栅格单元的建设用地和耕地适宜性定量评价模型,提出了空气密度、气温、坡地适建、坡耕地土壤抗蚀等关键参数的普适性算法,并以藏东南米林县为例进行了实证研究。结果表明:(1)米林县建设用地和耕地适宜性可划分为适宜、较适宜、一般适宜、欠适宜、不适宜5个等级类型,30 m精度建设用地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为1.26%、2.92%、2.12%、2.77%和90.93%;50 m、100 m各等级面积较30 m误差±0.34%,250 m误差±1.11%,500 m、1000 m误差较大。30 m精度耕地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为0.72%、3.07%、2.62%、1.35%和92.25%;50 m、100 m、250 m与30 m误差±0.52%,500 m、1000 m误差较大;(2)米林县现状城镇村及工矿用地主要分布在建设用地较适宜、适宜和一般适宜等级类型,30 m精度三者合计占比达95.96%,50 m、100 m占比分别为95.96%和94.74%。现状耕地和种植园用地主要分布在较适宜、一般适宜和适宜等级类型,3种栅格精度下三者合计占比大于96%;(3)业已建立的评价方法、定量模型及参数算法是可行的和适用的,青藏高原建设用地和耕地适宜性评价的适宜栅格精度为100 m,最大不超过250 m;(4)建立了可应用于青藏高原的土地资源建设用地和耕地适宜性等级类型与地形高程及坡度对应谱系。

关键词：人类活动评价模型建设用地适宜性耕地适宜性土地资源青藏高原

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青藏高原放牧强度空间化方法与应用

地理学报 2022年第3期77卷 547-558页

作者：胡晓阳王兆锋张镱锂宫殿清中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室北京100101

人类活动强度空间化是分析人类活动区域差异及其变化过程的基础,也是准确辨识土地变化驱动因素、合理调控人类活动的科学依据。当前人类活动强度研究多以数理方法对代用指标进行空间化,缺乏对人类活动机理过程的反映,也制约了人类活动... 详细信息

人类活动强度空间化是分析人类活动区域差异及其变化过程的基础,也是准确辨识土地变化驱动因素、合理调控人类活动的科学依据。当前人类活动强度研究多以数理方法对代用指标进行空间化,缺乏对人类活动机理过程的反映,也制约了人类活动强度空间异质性的展现。本文以青藏高原放牧活动为研究对象,在综合放牧喜好和草地管理策略的基础上,从放牧行为机理的角度,提出了区分放牧区与非放牧区的方法;以放牧密度衡量草地整体放牧压力,以放牧概率刻画放牧活动的空间差异,构建了区域放牧强度空间化模型。并以高原典型牧业县—泽库县为例,基于乡镇级牧业数据和自然地理基础信息进行了实证研究。结果表明:空间化结果较好反映了泽库县放牧强度的空间特征;直接指标的选取和客观的赋值方法提高了放牧强度空间化结果的准确性;比现有研究结果更能体现出县域内放牧强度的空间差异,且放牧强度变化过程与同期NDVI值变化具有较好的耦合性。本文为人类活动空间化方法研究提供了有益参考。

关键词：人类活动放牧强度放牧密度放牧概率青藏高原

青藏高原及周边区域岩石圈重力势能及其产生的偏应力场

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地球物理学报 2022年第4期65卷 1214-1228页

作者：李忠亚胡敏章王勇汪健申重阳李辉中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049 中国地震局地震研究所中国地震局地震大地测量重点实验室武汉430071 引力与固体潮国家野外观测研究站武汉430071 湖北省地震局武汉430071

岩石圈质量横向分布不均匀深刻影响青藏高原及周边区域构造应力场分布样式和构造形变特征.本文采用Crust 1.0地壳模型数据,并在此基础上分别采用艾里均衡和普拉特均衡两种均衡模式对地幔数据进行约束,计算了青藏高原及邻区重力势能.采... 详细信息

岩石圈质量横向分布不均匀深刻影响青藏高原及周边区域构造应力场分布样式和构造形变特征.本文采用Crust 1.0地壳模型数据,并在此基础上分别采用艾里均衡和普拉特均衡两种均衡模式对地幔数据进行约束,计算了青藏高原及邻区重力势能.采用有限元方法求解了青藏高原及周缘重力势能差产生的偏应力场,结果显示高重力势能产生应力样式以张裂为主,反之低重力势能产生应力样式则以压缩为主,偏应力数值大小主要集中在10~30 MPa.将重力势能差产生的偏应力和现今GNSS应变进行比较发现,在重力势能横向变化幅度大的区域,如青藏高原内部柴达木盆地和川滇块体中南部,高原周边的塔里木块体西北部、阿拉善块体南部、鄂尔多斯块体西部、华南块体西北部和印度板块北部,偏应力和GNSS应变的压缩张裂分布样式和主轴方向符合较好,两者相关性强.这些结果表明板块运动驱动力在远离欧亚板块边界的青藏高原北部和东部边缘以重力势能的形式影响其构造形变,而在喜马拉雅地区,重力势能差与印度板块俯冲两种机制作用方向相反.

关键词：重力势能地球重力场与构造应力场青藏高原 GNSS应变率