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地形对华南飑线升尺度影响机制的数值模拟研究

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大气科学 2022年第6期46卷 1319-1331页

作者：沈新勇王林乔娜尹宜舟李焕连南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 天津市静海区气象局天津301600 江苏省镇江市气象局镇江212000 国家气候中心北京100081 中国气象局气象干部培训学院北京100081

本文利用NCEP/NCAR提供的1°×1°的再分析资料,应用WRF4.0中尺度数值模式对2016年4月13日华南地区的一次飑线升尺度过程进行模拟,并设计一系列的敏感性试验,详细研究了南岭对飑线升尺度增长的影响以及可能的机制。结果表明:WRF模式较... 详细信息

本文利用NCEP/NCAR提供的1°×1°的再分析资料,应用WRF4.0中尺度数值模式对2016年4月13日华南地区的一次飑线升尺度过程进行模拟,并设计一系列的敏感性试验,详细研究了南岭对飑线升尺度增长的影响以及可能的机制。结果表明:WRF模式较好的模拟了本次飑线过山前后的变化以及其降水的分布。强对流在过山后比过山前发展要强烈,水平的尺度增长快。但不同高度的地形敏感性试验表明,适宜的地形高度对于风暴的发展更有利。地形影响了飑线的尺度和组织,地形过高会使得广东北部的对流分散。地形可以通过改变水平流场、水汽场、垂直运动以及低层的垂直风切变等来间接影响飑线中的对流单体的分布和对流单体的强度。无地形阻挡时,有利于急流的北进,水汽输送更为有利。但是,一定的地形高度对低层的垂直运动是有利的。地形较高,则会利于高层的垂直运动,低层更多的可能以绕流为主。当地形超过一定高度时,低层的辐合场也相应的减弱。

关键词：飑线敏感性试验地形升尺度增长华南

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真实地形对实尺寸潮流能水轮机影响研究

中国电机工程学报 2023年第7期43卷 2732-2740页

作者：刘小栋王懿铭冯博钱鹏司玉林张大海浙江大学海洋学院浙江省舟山市316021

在真实的流场下,海底地形会对潮流能水轮机的性能带来不可忽略的影响。以目前安装于舟山国家潮流能示范场的450kW水平轴水轮机为研究目标,以现场真实地形为基础,通过实测流场和水槽实验验证了计算流体动力学方法建立的水轮机模型。在此... 详细信息

在真实的流场下,海底地形会对潮流能水轮机的性能带来不可忽略的影响。以目前安装于舟山国家潮流能示范场的450kW水平轴水轮机为研究目标,以现场真实地形为基础,通过实测流场和水槽实验验证了计算流体动力学方法建立的水轮机模型。在此基础上,对位于水底斜坡上的装置性能及尾流发展进行了考察。研究结果显示,在潮流上坡时,性能提升可达到20%;而在潮流下坡时,水轮机性能出现明显退化,效率衰减约10%,同时轴向负载增加超过5%。此外,水底地形将会显著影响水轮机的尾流发展,尾流会自发向水深更深的区域偏移;随着潮流流速的增加,尾流波及区域也会明显延长。

关键词：潮流能水轮机地形水动力学性能尾流潮流能

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地形对麻栎人工林土壤肥力质量的影响

南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 161-168页

作者：李惠芝关庆伟赵家豪李俊杰王磊李凤凤左兴平陈斌南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 连云港市海州区林业技术指导站江苏连云港222000

【目的】探究麻栎(Quercus acutissima)人工林土壤肥力质量在不同地形下的差异,综合评价地形对麻栎人工林土壤肥力的影响,为合理利用林地资源、提高人工林质量提供依据。【方法】以麻栎人工纯林为研究对象,将地形划分为平缓坡地、阳坡... 详细信息

【目的】探究麻栎(Quercus acutissima)人工林土壤肥力质量在不同地形下的差异,综合评价地形对麻栎人工林土壤肥力的影响,为合理利用林地资源、提高人工林质量提供依据。【方法】以麻栎人工纯林为研究对象,将地形划分为平缓坡地、阳坡凹地、阳坡凸地、阴坡凹地和阴坡凸地5个类型,分别测定了5种地形下土壤理化性质和酶活性等15个指标,运用主成分分析和相关系数法筛选并建立了土壤质量评价最小数据集,采用加权求和指数法对不同地形下的土壤肥力水平进行综合评价。【结果】5种地形中,阳坡凹地土壤有机质、全氮和全钾含量最高,阴坡凹地pH、土壤全磷和有效磷含量最高,阴坡凸地土壤容重最小。阴坡凹地土壤微生物生物量氮含量最高,且脲酶和酸性磷酸酶活性最强。主成分分析和相关性分析结果表明,有机质、pH、容重、脲酶活性、蔗糖酶活性构成了土壤质量评价的最小数据集。不同地形中,土壤质量指数大小依次为阳坡凹地(0.533)>平缓坡地(0.511)>阴坡凹地(0.510)>阴坡凸地(0.495)>阳坡凸地(0.482)。【结论】在本试验地,地形通过改变土壤pH、有机质、土壤容重、脲酶活性和蔗糖酶活性等5个关键指标,影响了麻栎人工林的土壤肥力质量。其中,阳坡凹地土壤质量最高,有利于土壤养分的积累。

关键词：地形麻栎人工林土壤理化性质土壤酶活性土壤质量评价

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地形对黄土高原滑坡的影响

地理学报 2021年第11期76卷 2697-2709页

作者：胡胜邱海军王宁练崔一飞曹明明王家鼎王新刚西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学地表系统与灾害研究院西安710127 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069

高分辨率地形与影像数据的缺乏已成为研究地表现象、特征与过程的重要瓶颈。低成本无人机设备和摄影测量技术的发展,打开了地学领域获取高分辨率数据的大门,大大提高了地质灾害野外调查与灾害编目的精度与效率。本文通过无人机野外调查... 详细信息

高分辨率地形与影像数据的缺乏已成为研究地表现象、特征与过程的重要瓶颈。低成本无人机设备和摄影测量技术的发展,打开了地学领域获取高分辨率数据的大门,大大提高了地质灾害野外调查与灾害编目的精度与效率。本文通过无人机野外调查和遥感室内目视解译,构建了一个包含307个黄土滑坡属性的数据库。在此基础上,通过数字地形分析和数理统计等方法,总结归纳了黄土滑坡样本数据的分布规律,探讨了地形对黄土滑坡分布的影响,阐述了地形相对高差对最长滑动距离、滑坡周长、滑坡面积的影响,提出了基于传统经验公式拟合的滑坡规模快速预测公式。结果表明:(1)滑坡规模—频率分布具有明显的规律性,不同最大长度、最大宽度和周长的黄土滑坡数量分布均呈现正偏态分布,而不同面积的滑坡数量分布则服从幂函数分布;(2)地形对黄土滑坡发育控制作用明显,不同地形高差、平均坡度、坡形的斜坡单元滑坡发育数量差异较大;(3)地形相对高差与滑坡的最长滑距、周长和面积的拟合曲线很好地符合幂律分布规律,但不同地形区的拟合效果有所差异,黄土丘陵区拟合效果最好,黄土高原全区次之,黄土台塬区最差;(4)本文建立的黄土滑坡规模快速预测模型,为黄土滑坡灾害调查提供了经验公式支撑。

关键词：高分辨率地形黄土滑坡黄土高原

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复杂地形区晴空太阳辐射模型构建与应用

太阳能学报 2024年第4期45卷 569-577页

作者：丁雪倩张淑花金存银西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054

以昆仑山提孜那甫河流域为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)提供的大气数据基于Iqbal Model C模型估算晴空大气透射率空间分布,并引入地形开阔度(SVF)和遥感地表反照率数据分别用于估算散射辐射地形阻挡以及反射辐射反照率系数空... 详细信息

以昆仑山提孜那甫河流域为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)提供的大气数据基于Iqbal Model C模型估算晴空大气透射率空间分布,并引入地形开阔度(SVF)和遥感地表反照率数据分别用于估算散射辐射地形阻挡以及反射辐射反照率系数空间分布,最后结合Kumar模型的直接辐射地形阻挡模拟过程,实现对Kumar模型的改进,改进后模型综合考虑了大气以及地形对太阳辐射的影响。利用改进后模型对研究区地表太阳辐射时空分布进行模拟和分析,基于地面气象站点观测数据对模拟结果进行验证。结果表明:模型估算值与站点观测值存在很好的一致性,相关系数R^(2)为0.96,平均绝对误差(MAE)为1.47 MJ/m^(2),平均绝对相对误差(MARE)为12.26%。春季、夏季以及秋季模型的模拟精度较高,冬季模型的模拟精度较低,可能的原因为冬季MODIS大气数据有所低估。

关键词：太阳辐射遥感地形 MODIS大气数据大气透射率

江西省典型地形农村生活污水排放特征及影响因素分析

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长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 615-624页

作者：胡飞超姚建峰刘璐张文强王宫廷庞阔郭亚丽张婷李敏北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 菏泽市生态环境局牡丹分局山东菏泽274000 上海勘测设计研究院有限公司上海200335 中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心(上海) 上海200335

为了解江西省不同地形农村生活污水排放特征,选取山地、丘陵和平原3种地形,分别对农户生活污水的灰水和黑水分时段进行监测,研究农户生活污水排放特征、各指标之间相关性以及影响因素。结果表明,山地、丘陵和平原地形农户人均用水量分别... 详细信息

为了解江西省不同地形农村生活污水排放特征,选取山地、丘陵和平原3种地形,分别对农户生活污水的灰水和黑水分时段进行监测,研究农户生活污水排放特征、各指标之间相关性以及影响因素。结果表明,山地、丘陵和平原地形农户人均用水量分别为100.08、96.89、94.52 L/(d·人)。一日内农户污水污染物浓度高峰时段在10:00~14:00(灰水)、14:00~18:00(黑水),不同季节中污染物浓度最大出现在冬季,最低出现在夏季。污水COD、SS、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的浓度中位值分别为487.5、67.5、19.43、33.85、6.36 mg/L(灰水)和481、76、97.6、146、13.1 mg/L(黑水)。3种地形污水的NH_(4)^(+)-N、TN、TP两两间均有极显著的正相关,COD与TN、TP的相关性均显著。地形对污水水质的影响水平较收入水平和户均人数更为显著。研究结果可为江西省农村生活污水治理和生态环境保护提供参考。

关键词：农村生活污水地形排放特征相关性影响因素

海底地形影响下潮流能水轮机尾流效应与输出功率特性研究

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中国电机工程学报 2022年第21期42卷 7905-7912页

作者：王皓陈龙骆海文姚宇长沙理工大学水利与环境工程学院湖南省长沙市410114

通过在循环水槽中开展物理模型实验,揭示海底地形影响下潮流能水轮机尾流场速度分布、湍流强度和输出功率特性,为潮流能发电微观选址和叶轮安装位置提供一定参考。研究结果表明:地形对于水轮机的水动力特性存在不同影响,小地形增加了水... 详细信息

通过在循环水槽中开展物理模型实验,揭示海底地形影响下潮流能水轮机尾流场速度分布、湍流强度和输出功率特性,为潮流能发电微观选址和叶轮安装位置提供一定参考。研究结果表明:地形对于水轮机的水动力特性存在不同影响,小地形增加了水轮机后方近尾流区平均湍流强度,使其后方流场速度恢复略快于无地形的工况,且地形的增速效应提升了水轮机的输出功率;大地形工况下流场阻塞效应严重,对水轮机尾流恢复存在一定抑制作用,水轮机的输出功率也受到不规则湍流流场的影响而减小。

关键词：潮流能水轮机尾流功率地形

微地形对粗皮红松和细皮红松分布与生长的影响

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林业科学 2022年第12期58卷 1-11页

作者：丛日荻秦树林金光泽东北林业大学生态研究中心哈尔滨150040 吉林省林业调查规划院长春130022 东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 东北亚生物多样性研究中心哈尔滨150040

【目的】探究微地形对粗皮红松和细皮红松分布与生长的影响,为森林经营者进行适地适树的精准管理提供理论依据。【方法】依托黑龙江丰林国家级自然保护区阔叶红松林动态监测样地,对样地内胸径≥10 cm的红松进行踏查,区分粗皮红松和细皮... 详细信息

【目的】探究微地形对粗皮红松和细皮红松分布与生长的影响,为森林经营者进行适地适树的精准管理提供理论依据。【方法】依托黑龙江丰林国家级自然保护区阔叶红松林动态监测样地,对样地内胸径≥10 cm的红松进行踏查,区分粗皮红松和细皮红松,调查分析样树所处的地形和土壤环境。采用卡方检验(Chi-square Test)分析粗皮及细皮红松在不同微地形上的分布差异;采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和LSD多重比较分析不同径级粗皮及细皮红松的分布和生长差异;采用t检验分析粗皮和细皮红松在同一微地形上的分布及生长差异;采用层次分割法分析微地形和土壤因子对红松分布和生长的解释量。【结果】1)样地中粗皮红松以大、中径级为主,其径级结构呈近似正态分布,而细皮红松以中、小径级为主,其径级结构呈近似倒“J”形分布;2)粗皮红松的分布偏好坡度>6°、阳坡和半阳坡、高坡位以及地势较凸的微地形,而细皮红松的分布偏好于坡度>15°、阳坡和半阳坡、中坡位以及地势较凸的微地形;3)在同一微地形等级中,小径级(10 cm≤DBH0.05);4)粗皮红松及细皮红松的胸高断面积5年生长量在不同坡度和坡向等级中均差异极显著(P地形等级中2种皮型之间差异不显著(P>0.05);5)微地形和土壤因子对红松分布和生长的解释率相似,均为地形因子中凹凸度、坡向和坡度的解释率较高,土壤因子中土壤密度、质量含水率和土壤全磷含量解释率较高。【结论】在研究地区,粗皮和细皮红松分布的微地形条件要求相似,均偏好坡度较大、阳坡和半阳坡、地势较凸的微地形,此外粗皮红松偏好上坡位,细皮红松偏好中坡位;2种皮型红松的生长受坡度和坡向影响,在坡度较小、半阴坡的微地形上红松胸高断面积增长量大。

关键词：地形红松分布树木生长阔叶红松林

排土场植被覆盖度及地形变化对流域水土流失的影响

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煤炭科学技术 2022年第4期50卷 299-308页

作者：邓彪陈航李恒雷少刚神华北电胜利能源有限公司内蒙古锡林浩特026015 中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116 浙江大学公共管理学院浙江杭州310058

煤矿区排土场的水土流失现象十分严重,盲目地进行植被重建会消耗大量资源,合理的植被覆盖度有助于指导矿区植被重建工作。基于水力侵蚀预测模型GeoWEPP,在野外调查结合遥感技术获取实测数据的基础上,以矿群为研究尺度探究了研究区排土... 详细信息

煤矿区排土场的水土流失现象十分严重,盲目地进行植被重建会消耗大量资源,合理的植被覆盖度有助于指导矿区植被重建工作。基于水力侵蚀预测模型GeoWEPP,在野外调查结合遥感技术获取实测数据的基础上,以矿群为研究尺度探究了研究区排土场植被覆盖度变化对流域水土流失的影响规律并得出排土场植被覆盖度最佳范围。分析了锡林浩特矿群所在流域水土流失量增加的主要原因,在此基础上进一步模拟了地形格局变化下流域水土流失量的变化,研究了流域地形和地表植被覆盖类型变化对流域水土流失情况的影响效果;以10%的植被覆盖度为间隔、10%~90%覆盖度为区间,以50 a为模拟时长,分区域模拟分析矿群所在流域水土流失,并通过非线性均值变点法分析了生态效益最大化时的排土场植被覆盖度最佳范围。结果表明:①地形变化是研究区水土流失量增加的主要原因,地形变化对水土流失量增加的影响远高于排土场植被重建的缓解效果;②排土场边坡是发生水土流失的主要源点,仅仅进行排土场的植被重建难以较好地缓解水土流失状况,应该在地貌重塑的基础上重建排土场植被,以达到研究区生态环境优化的效益最大化;③水土流失归一化值随植被覆盖度的升高呈幂函数分布,经均值变点法计算得出锡林浩特矿群排土场的植被覆盖度最佳范围为40%~50%。

关键词：水力侵蚀预测模型植被覆盖度流域水土流失矿区排土场地形