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华北泥河湾盆地铺路哺乳动物群的磁性地层学定年

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地球物理学报 2024年第1期67卷 225-240页

作者：李嘉皓刘平高显丽中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站北京101408

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新... 详细信息

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新世哺乳动物化石.本文结合生物地层学和岩石地层学,对含铺路哺乳动物化石的河湖相沉积物,进行详细的岩石磁学及高分辨率的磁性地层学研究,旨在对铺路哺乳动物群进行精确定年.结果表明,铺路剖面河湖相沉积物的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,平均粒度以准单畴为主.铺路剖面河湖相沉积物记录了布容正极性时(Brunhes normal chron)早期、松山负极性时(Matuyama reverse chron)、高斯正极性时(Gauss normal chron)和吉尔伯特负极性时(Gilbert reverse chron)晚期,铺路动物群产出在留尼旺(Réunion)地磁漂移之前,凯纳(Kaena)负极性亚时之后,年代约为3.0~2.2 Ma.本研究结果将广义泥河湾动物群的年代下限延至约3.0 Ma.此外,结合泥河湾盆地古气候学及古环境学研究结果,表明在上新世与更新世过渡期间,泥河湾动物群的演化受气候环境变化的影响,更适应干旱寒冷的生存环境.

关键词：泥河湾盆地磁性地层学泥河湾动物群铺路动物群晚上新世

散射辐射比例对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响

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林业科学 2024年第3期60卷 100-110页

作者：徐磊吴小云律江石云朱梦洵许行张志强北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站临汾042299 北京市共青林场北京101300 中咨集团生态技术研究所(北京)有限公司北京100037

【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术... 详细信息

【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术和小气候观测,对2019、2021年生长季(DOY 91~304)杨树人工林生态系统的能量通量和环境因子开展研究。【结果】华北平原杨树人工林生态系统能量分配在生长季中期(DOY 152~243)以潜热通量(LE)为主,在生长季初期(DOY 91~151)和末期(DOY 244~304)以显热通量(H)为主。F_(dif)与波文比(β)呈显著负相关(P华北平原杨树人工林生态系统能量分配的主要因子,F_(dif)下降时,Gs降低,饱和水汽压差(VPD)增大,生态系统的β显著增大,进而改变生态系统能量分配模式。【结论】F_(dif)变化影响华北平原杨树人工林生态系统能量分配,F_(dif)下降会导致能量平衡中的LE所占比例增加、H所占比例相应减小。在气候变化背景下,本研究不仅可深入揭示华北平原杨树人工林生态系统能量分配机制,同时也对准确评估森林生态系统服务功能起到至关重要的作用。

关键词：散射辐射杨树人工林能量分配通径分析华北平原

从边界层到中高层大气的气候环境综合探测与科学研究

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中国科学院院刊 2023年第7期38卷 1077-1087页

作者：夏祥鳌田玉芳武云飞杨静吉东生张金强张仁健王普才陈洪滨郄秀书吕达仁华北香河气候与环境综合野外科学观测研究站廊坊065400 中国科学院大气物理研究所北京100029

经过50年的发展,中国科学院大气物理研究所华北香河气候与环境综合野外科学观测研究站(以下简称“香河站”)已具备从边界层到中高层气候环境的综合探测能力,加入了多个国内外大气探测网,是国际上少有的大气综合野外科学试验站。21世纪以... 详细信息

经过50年的发展,中国科学院大气物理研究所华北香河气候与环境综合野外科学观测研究站(以下简称“香河站”)已具备从边界层到中高层气候环境的综合探测能力,加入了多个国内外大气探测网,是国际上少有的大气综合野外科学试验站。21世纪以来,香河站开展多次国际大型综合观测试验,在长期连续观测数据基础上,开展了中高层大气能量传播和物质交换、边界层大气物理化学和空气质量、太阳能监测预报等基础和应用研究,取得了一批有显示度的研究成果。继往开来,香河站将深耕先进探测仪器设备研制和更新改造,提升中高层大气热动力探测和边界层物理化学过程探测能力,建成集观测、试验和研究于一体的野外大气综合探测基地,提升对中层大气基本过程、上下大气层交换过程和机理、污染减排天气气候和环境效应等问题的科学认识,为我国在全球气候与环境议题上取得话语权和国家安全提供科技支撑。

关键词：臭氧 MST雷达气溶胶-云-辐射相互作用大气污染碳监测

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青海和北京地区不同个例雷暴云电荷结构特征差异的数值模拟分析

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高原气象 2022年第3期41卷 814-828页

作者：李江林余晔张彤昝蓓蕾李亚珺李万莉中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站甘肃平凉744015 甘肃省陆面过程与灾害天气野外科学观测研究站甘肃平凉744015 中国科学院大学北京100049 中国气象局气象干部培训学院北京100081

利用加入起电、放电参数化方案的数值模式[Weather Research and Forecasting Model(Version 3.7.1),WRF3.7.1_ELEC],分别对发生在青藏高原东北部青海大通地区和华北地区北京西部山区的两次雷暴过程进行模拟研究,对比分析两个不同地区... 详细信息

利用加入起电、放电参数化方案的数值模式[Weather Research and Forecasting Model(Version 3.7.1),WRF3.7.1_ELEC],分别对发生在青藏高原东北部青海大通地区和华北地区北京西部山区的两次雷暴过程进行模拟研究,对比分析两个不同地区雷暴个例的电荷结构特征差异及原因。结果表明:对发生在两个地区的雷暴个例,模式均能够较好地模拟出雷暴的移动方向、回波强度以及形状的变化特征。对比两个个例不同发展阶段雷暴云电荷结构可以看出,除了在发展旺盛阶段两个地区的雷暴云电荷结构自下而上均为“+-+-”的四层结构,在发展初始阶段和消亡阶段,两个地区雷暴云电荷结构明显不同。造成两个雷暴个例在雷暴云初始和消亡阶段电荷分布差异的主要原因是云中霰粒子混合比和有效液态水含量的差异。

关键词：青藏高原华北平原雷暴云电荷结构数值模拟

辐射传输模式对地基微波辐射计观测亮温的模拟能力分析

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大气科学 2021年第3期45卷 605-616页

作者：邹荣士何文英王普才茆佳佳陈洪滨李军南卫东常越中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大气物理研究所华北香河全大气层野外科学观测研究站香河065400 中国科学院大学北京100049 中国气象局气象探测中心北京100081

提供高时间分辨率大气温度湿度廓线的地基微波辐射计近年来广泛使用,多通道观测亮温的数据质量是大气廓线产品合理性的基本保障。一般定期液氮绝对定标可以更好维护亮温数据质量,但实际操作颇为不易。辐射传输模式作为一种辅助工具,可... 详细信息

提供高时间分辨率大气温度湿度廓线的地基微波辐射计近年来广泛使用,多通道观测亮温的数据质量是大气廓线产品合理性的基本保障。一般定期液氮绝对定标可以更好维护亮温数据质量,但实际操作颇为不易。辐射传输模式作为一种辅助工具,可以检验和认识地基微波辐射计观测亮温的数据质量。本文针对三个辐射传输模式:MonoRTM、ARTS和MWRT,结合北京探空观测资料、北京观象台和河北香河站同类型的德国RPG地基微波辐射计观测资料,分析比较了三个模式的模拟与观测亮温差异,评估不同辐射传输模式对地基微波辐射计观测的模拟能力。地基微波辐射计14个通道观测亮温与模式模拟的差异统计比较发现:三个模式的模拟结果与地基微波辐射计大部分通道的观测亮温都很接近,与观测结果具有很好一致性(如相关系数高达0.99),而对温度通道ch8(51.26 GHz)和ch9(52.28 GHz),三个模式模拟与观测相关系数明显较低(观测亮温在多个通道上相对更为接近和稳定,尤其系统性偏差最小。此外,探空廓线与地基观测站的空间位置不一致,对地基微波辐射计水汽通道的模拟结果影响较为显著,而对水汽不敏感的温度通道影响甚微。两地观测亮温与模式模拟的比对,初步表明北京观象台地基微波辐射水汽通道的观测质量有待改进。

关键词：地基微波辐射计微波亮温辐射传输模式反演

北京地区的闪电时空分布特征及不同强度雷暴的贡献

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大气科学 2020年第2期44卷 225-238页

作者：王东方郄秀书袁善锋孙竹玲陈志雄李进梁张鸿波刘明远 SRIVASTAVA Abhay 刘冬霞中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院大气物理研究所华北香河全大气层野外科学观测研究站河北香河065400 兰州大学大气科学学院兰州730000

利用北京闪电定位网(BLNET,Beijing Lightning Network)和SAFIR3000(Surveillance et Alerte Foudre par Interometrie Radioelectrique)定位网7年共423次雷暴的闪电资料,并按照雷暴产生闪电多少,同时参考雷达回波和雷暴持续时间,将雷暴划分为弱雷暴(≤1000次)、强雷暴(>1000次且≤10000次)和超强雷暴(>10000次),分析了北京地区的闪电时空分布特征及不同强度等级雷暴对闪电分布的贡献。北京总闪电密度最大值约为15.4 flashes km-2a(^-1),平均值约为1.9 flashes km^-2a(^-1),大于8 flashes km^-2a(^-1)的闪电密度高值区基本分布在海拔高度200 m等高线以下的平原地带。不同强度雷暴对总雷暴闪电总量贡献不同,弱雷暴(超强雷暴)次数多(少),产生的闪电少(多),超强雷暴和强雷暴产生的闪电分别占总雷暴闪电的37%和56%。不同强度雷暴对总雷暴的闪电密度高值中心分布和闪电日变化特征影响显著,昌平区东部、顺义区中东部和北京主城区是总雷暴闪电密度大于12 flashes km-2a(-1)的三个主要高值区中心,前两个高值中心受强雷暴影响大,而主城区高值中心主要受超强雷暴影响。总雷暴晚上频繁的闪电活动主要受超强雷暴和强雷暴影响,这两类雷暴晚上闪电活动活跃,分别占各自总闪电的69%和65%,而弱雷暴闪电活动白天陡增很快,对总雷暴午后的闪电活动影响大。另外,不同下垫面条件闪电日变化差异大,山区最强的闪电活动出现在白天,午后闪电活动增强很快,主峰值出现在北京时间18:00,而平原最强的闪电活动发生在晚上,平原(山麓)的主峰值比山区推迟了约1.5小时(1小时)。

关键词：雷暴闪电时空分布 BLNET(Beijing Lightning Network) SAFIR3000定位网

基于水动力过程的城市小微湿地生态补水量与补水路径评估:以北京汉石桥湿地为例

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环境工程 2023年第1期41卷 51-60页

作者：耿植杜际增刘泓汐曹波李馨宇张勇崔保山北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院广东珠海519087 北京市顺义区汉石桥湿地自然保护区管理中心北京101309 黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站山东东营257500

汉石桥湿地自然保护区在北京市涵养水源、调节气候以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。随着近年来华北地区气候暖干化、城市化,汉石桥湿地缺水问题严重,导致其生态严重退化。南水北调等输水工程缓解了北京地区的水资源紧张,为汉... 详细信息

汉石桥湿地自然保护区在北京市涵养水源、调节气候以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。随着近年来华北地区气候暖干化、城市化,汉石桥湿地缺水问题严重,导致其生态严重退化。南水北调等输水工程缓解了北京地区的水资源紧张,为汉石桥湿地生态补水奠定了基础条件。然而,根据汉石桥湿地生态水系网络特征与生物多样性需求,制定科学、高效、可持续的生态补水方案,依然是亟待解决的问题。基于多年观测数据和实地测量结果,从水域面积、芦苇适宜生境、水文连通性3个角度探究确定湿地最适水位及对应生态补水量。研究表明,维持汉石桥正常生态功能的水位在25.7 m以上,最适水位为26.2 m。当超过最适水位后,生态补水的效用逐渐递减并趋于稳定。基于此,研究利用水动力模型对湿地的水动力过程进行模拟,发现单路补水使湿地北部水动力得到显著改善,但整体效果不佳;双路补水既能改善入水口区域水动力情况,又能提升总体水动力条件;而三入水口补水,则可以使水动力改善空间分布更均衡。该研究结果可为提升汉石桥湿地保护区生态补水效率、推进湿地生态系统的可持续发展提供理论支撑。

关键词：生态补水芦苇湿地水文连通水动力生态水系网络

降雨对河岸生态系统杨树树干液流及其环境控制的影响

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水土保持学报 2023年第4期37卷 284-293页

作者：魏鸾葳陈左司南陈胜楠李江霖陈立欣律江石云朱梦洵张志强北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京市共青林场北京101300 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 国家林业和草原局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100000 中咨集团生态技术研究所(北京)有限公司北京100048

降雨能够改变土壤水分状况进而促进林木蒸腾,然而场降雨量及其持续时间对林木树干液流及其环境控制机制的影响尚不明确。为此,在华北半干旱半湿润区的北京市顺义区共青林场,选取位于河岸生态系统不受土壤水分胁迫的欧美杨(Populus×eura... 详细信息

降雨能够改变土壤水分状况进而促进林木蒸腾,然而场降雨量及其持续时间对林木树干液流及其环境控制机制的影响尚不明确。为此,在华北半干旱半湿润区的北京市顺义区共青林场,选取位于河岸生态系统不受土壤水分胁迫的欧美杨(Populus×euramericana)人工林为研究对象,在2019年和2021年生长季,使用TDP热扩散法测量树干液流,同步监测气象及土壤含水量等环境因子。根据对该区长期(2016—2017年、2019年和2021年)降雨数据统计分析结果,将2次降雨脉冲间隔超22.5 h的事件划分2场独立的降雨事件。按照降雨事件雨量及历时,将其中位数±1.5倍标准误的事件定义为常见事件,而将累积概率大于90%的事件定义为极端事件。结果表明:(1)太阳辐射是唯一显著控制该杨树人工林生长季树干液流的环境因子(偏相关系数r_(p)=0.539),饱和水汽压差、风速和土壤含水量均与树干液流不相关(p>0.533),降雨事件发生前后这一环境控制特征没有发生变化;(2)雨后树干液流随着场降雨量的增加而降低(R 2=0.78,p=0.004),但与降雨事件历时无显著相关关系;(3)树干液流在常见降雨事件和极端事件后,在半小时尺度上随时间变化无显著差异(p≥0.264),但4类降雨事件后主导的环境控制因子却不完全相同,太阳辐射和饱和水汽压差总能显著促进半小时尺度的树干液流(r_(p)≥0.374),而土壤含水量仅在常见和极端的强降雨历时事件后,显著促进雨后半小时尺度液流(r_(p)≥0.215)。风速显著抑制常见场降雨量事件后半小时尺度的树干液流(r_(p)=-0.258),却能显著促进常见和极端场降雨历时事件后半小时尺度的树干液流(r_(p)≥0.183)。研究成果为进一步深入揭示降雨特征对树干液流及其生物物理控制机制的影响,以及改进气候变化下生态水文过程的模拟与评估提供参考。

关键词：降雨事件树干液流环境控制降雨量降雨历时极端降雨

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基于市场的华北高寒区洋葱生产分析

中国瓜菜 2019年第11期32卷 72-76页

作者：杨志会张继宗张立峰侯国英河北农业大学农学院河北保定071000 农业部张北农业资源与生态环境重点野外科学观测试验站河北张家口076450

基于华北高寒区气候冷凉干燥、适宜洋葱生产的背景,为了丰富区域蔬菜种类、促进产业结构升级,通过调查分析以北京、甘肃、广州、武汉、辽宁为代表全国主要蔬菜批发市场的洋葱周年价格,结合坝上高寒区洋葱生产试验,探索华北高寒区洋葱生... 详细信息

基于华北高寒区气候冷凉干燥、适宜洋葱生产的背景,为了丰富区域蔬菜种类、促进产业结构升级,通过调查分析以北京、甘肃、广州、武汉、辽宁为代表全国主要蔬菜批发市场的洋葱周年价格,结合坝上高寒区洋葱生产试验,探索华北高寒区洋葱生产的市场与经济适宜性。结果表明,全国主要市场的洋葱价格表现冬春季高、夏秋季低的时序同步变化特征,不同市场的洋葱淡旺季差价率在54.1%~203.3%,地区间差价率旺季为203.3%。华北坝上高寒区洋葱收获与上市期,洋葱价格处于低谷转向上升的初期,洋葱就近与即时销售不具经济优势。坝上洋葱"南苗北植"生产较当地育苗移栽成本降低了121.7元·667 m^-2元,经济效益提高16.7%~38.3%;按产地收购价计,比坝上主栽蔬菜经济收益提高74.6%~127.0%。洋葱可作为华北高寒区蔬菜生产结构调整的供选菜种,"南苗北植"方式可有效提高洋葱的经济效益。

关键词：洋葱华北坝上高寒区市场分析南苗北植