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2001-2021年黑龙江省森林植被生态质量变化分析

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环境监测管理与技术 2024年第1期36卷 43-48页

作者：吴霞潘雪公衍铎国世友韩书新谢连妮温秀卿荔千妮黑龙江省生态气象中心黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省气象台黑龙江哈尔滨150030

通过统计分析及空间插值等方法,使用气象和遥感数据,分析2001—2021年黑龙江省林区主要植被生长季的气候条件及植被生态质量变化特征。结果表明:2001—2021年黑龙江省林区生长季降水量、平均气温和日照时数分别呈增加、增加和减少趋势... 详细信息

通过统计分析及空间插值等方法,使用气象和遥感数据,分析2001—2021年黑龙江省林区主要植被生长季的气候条件及植被生态质量变化特征。结果表明:2001—2021年黑龙江省林区生长季降水量、平均气温和日照时数分别呈增加、增加和减少趋势。在水分、热量整体逐步增加的背景下,气候条件有利于改善植被生态质量。2021年生长季大部分林区植被生态质量为优和良等级;与多年平均比较,85%以上的林区呈偏好趋势,尤其是中部、东南部部分林区呈很好趋势。植被生态质量指数平均每10 a增大4.3,99%以上的林区呈提高趋势,特别是北部、东南部及中部部分林区改善明显。

关键词：森林植被生态质量气候条件黑龙江省

未来气候情景下高寒区水稻延迟型冷害演变特征研究

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灾害学 2024年

作者：韩俊杰石红艳初征翟墨那荣波季生太何锋庞云超姜丽霞黑龙江省气象科学研究所双鸭山市气象局黑龙江省生态气象中心

利用中国区域气候模式BCC-CSM 1.0模拟的日平均气温数据，结合国家标准中5—9月温度和的距平（ΔT）指标，判识RCP4.5情景下2024—2060年水稻延迟型冷害的演变特征。结果表明：该模型数据对研究水稻冷害较为可靠；2024—2060年，研究区... 详细信息

利用中国区域气候模式BCC-CSM 1.0模拟的日平均气温数据，结合国家标准中5—9月温度和的距平（ΔT）指标，判识RCP4.5情景下2024—2060年水稻延迟型冷害的演变特征。结果表明：该模型数据对研究水稻冷害较为可靠；2024—2060年，研究区水稻延迟型冷害识别年数为5～ 12 a，随时间呈减少趋势，其中2024—2030年、2030s为冷害高发期，2040s为低发期，2050s未发生冷害，与基准时段（1969—2005年）相比，冷害总年数大幅减少；空间分布上，水稻延迟型冷害发生频率总体呈北少南多，冷害发生频率在13.5%～ 32.3%，高值区位于哈尔滨东部、鸡西南部和牡丹江，而齐齐哈尔、大庆区域为低值中心，与基准时段相比，冷害高频区向南收缩并东移。研究区冷害发生范围在不同年份存在差异，IOC值呈“弹跳式”波动变化，2024、2026、2028、2029、2030、2031、2033、2035、2036、2046、2049年冷害发生范围较大，IOC高于0.42，与基准时段相比，IOC为0的年数增加，IOC高于0.50的年数减少。

关键词：水稻延迟型冷害冷害演变特征高寒区 BCC-CSM 1.0模拟

甘肃洮河流域水文气象动态及径流和水质驱动机制

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冰川冻土 2024年第4期46卷 1329-1340页

作者：袁腾港张英钱继坤宋斐嵇振青邹松兵兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 甘肃省水环境监测中心甘肃兰州730000

在气候变化和人类活动密集的大环境下,流域水环境问题仍是当前国内外流域管理面临的严峻挑战之一。洮河流域是我国典型的高寒生态脆弱流域,研究洮河流域水文气象变化及水环境驱动机制对洮河流域水环境管理具有重要意义。本文通过统计、... 详细信息

在气候变化和人类活动密集的大环境下,流域水环境问题仍是当前国内外流域管理面临的严峻挑战之一。洮河流域是我国典型的高寒生态脆弱流域,研究洮河流域水文气象变化及水环境驱动机制对洮河流域水环境管理具有重要意义。本文通过统计、线性拟合和M-K趋势与突变检验对洮河流域1990—2018年间的降水和气温变化趋势特点及突变特征进行分析,并利用土地利用转移矩阵分析洮河流域1990年和2018年两期土地利用变化特征,揭示洮河流域水文气象动态特征。在此基础上,利用DEM、土地利用、土壤、气象数据等构建SWAT水文模型数据库,进行洮河流域径流和水质的月尺度模拟。模型将洮河流域划分为24个子流域,气象数据同时输入气温、降水量、相对湿度、风速和太阳辐射,并通过SWAT-Weather构建天气发生器。径流模拟时段1988—2018年,设置1988—1989年为预热期;水质模拟由于实测数据有限,DO模拟时段2015—2018年,NH_(3)-N模拟时段2018年全年。模拟率定与验证采用SWAT-CUP的SUFI-2校准方法,并选取R^(2)、NSE和PBIAS指标评价模型的模拟精度,为提高模拟的准确性,选取径流有关参数22个,水质有关参数37个。基于SWAT模型的模拟结果,利用产水量指标和Slope趋势分析洮河流域径流的时空变化趋势。最后,通过分别设定不同的降水、气温和土地利用类型输入条件,针对气候变化、土地利用变化以及气候和土地利用综合变化,进行情景模拟,并基于情景模拟结果分析洮河流域径流和水质的驱动机制。结果表明:(1)洮河流域近30年间,降水量年际变化浮动较大,整体呈上升趋势,线性趋势20.16 mm⋅(10a)^(-1),多年平均值为522 mm;气温无显著突变,整体呈上升趋势,线性趋势0.55℃⋅(10a)^(-1),多年平均值为5.09℃;洮河流域土地利用类型以耕地、草地和林地为主,各土地利用类型均发生变化,但面积变化较小。(2)SWAT模型对洮河流域长时间尺度的月值径流模拟精度较高,R^(2)和NSE基本维持在0.6以上,PBIAS绝对值保持在15%以内;对DO的月尺度短期模拟的精度较高,对NH_(3)-N的月尺度短期模拟的精度略低,但中、下游结果符合模拟精度要求。洮河流域上游的产水量最高,且增加的趋势较大,中下游产水量与产水量增加趋势呈负相关。(3)洮河流域内,径流的变化主要受降水量的控制,与降水量呈正相关;NH_(3)-N浓度的变化主要受气温的控制,与气温呈负相关;DO的浓度几乎不受降水和土地利用变化的影响,与气温呈负相关。

关键词： SWAT模型洮河流域水环境驱动机制土地利用和气候变化

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乌江磷浓度与通量变化及来源解析

湖泊科学 2024年第1期36卷 64-76页

作者：娄保锋黄波黄小龙邓世江卓海华生态环境部长江流域生态环境监督管理局监测与科研中心武汉430010 四川省广元生态环境监测中心站广元628000

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一,位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(... 详细信息

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一,位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(PP))年际变化及季节特征进行研究,并基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析。结果表明,(1)1998-2019年,乌江武隆断面径流量在一定幅度内上下波动,而悬浮泥沙浓度和输沙量下降剧烈。(2)22年来,乌江TP和DP浓度与通量总体上呈先升高后下降的趋势,2009-2013年为磷污染峰值期,TP和DP浓度与通量远高于其它时期。(3)2007年是一个重要的时间节点,该节点前,TP的赋存形态以颗粒态为主,颗粒态磷在总磷中的占比均值为65%;该节点后,TP的赋存形态转变为以溶解态为主,颗粒态磷占比均值下降为16%,相应地,溶解态磷占比由35%上升为84%。水沙条件改变是磷形态发生显著变化的主要驱动力,磷污染程度亦是磷形态变化的重要影响因素。(4)磷通量在年内的季节分布发生了显著变化,丰水期磷通量减少,枯水期磷通量增加。(5)1998-2012、2009-2013和2014-2019年3个时期点源负荷占比分别为23.5%、36.8%和62.1%,呈增加趋势。(6)建议制定适宜的总磷控制目标,结合目前所存在的磷污染风险点,进一步强化监管,侧重源头治理。

关键词：乌江磷通量形态来源解析

残留层臭氧向下混合对地面臭氧的影响——以胶东半岛沿海地区秋季典型臭氧污染过程为例

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中国环境科学 2024年

作者：孟赫王威张淼代玮马艳许杨山东省青岛生态环境监测中心中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室山东省生态环境监测中心青岛市气象局

基于差分吸收臭氧激光雷达和相干多普勒测风激光雷达垂直观测资料等，结合地面站污染物浓度和气象要素数据，以胶东半岛沿海城市青岛市为例，研究2023年10月16—26日在胶东沿海地区出现的典型臭氧(O3)污染过程的气象成因，探究污染过程... 详细信息

基于差分吸收臭氧激光雷达和相干多普勒测风激光雷达垂直观测资料等，结合地面站污染物浓度和气象要素数据，以胶东半岛沿海城市青岛市为例，研究2023年10月16—26日在胶东沿海地区出现的典型臭氧(O3)污染过程的气象成因，探究污染过程期间O3浓度垂直演变及垂直风场的影响，评估残留层O3向下混合对地面O3浓度的影响。结果表明：观测期间青岛市共发生了2次O3轻度污染过程，17—18日（过程Ⅰ）和22—25日（过程Ⅱ），其中18日、23—25日为污染日，O3-8h浓度分别为197、171、179和169 μg·m-3。2次污染过程发生均与850hPa位势高度场升温过程相关，太阳辐射较强，夜间多有接地逆温，稳定边界层高度多低于200 m，日均大气边界层高度相对较低，气象条件有利于O3生成和污染物累积。污染过程结束均与冷空气北风降温等影响有关。O3本地生成是造成胶东沿海地区O3污染的核心原因，在持续升温、较高的太阳辐射和不利于污染物扩散的大气环流形势影响下，可诱发连续性O3区域污染过程，同时西南低空急流作用下的残留层O3输送可加剧地面O3污染，影响范围可达400～500 km。残留层O3向下混合主要发生在早间至上午边界层高度抬升阶段，观测期间7:00—12:00边界层内O3垂直输送通量范围为-20.2～-36.0 μg·m-3·s-1，残留层O3垂直混合对地面O3贡献率均值为26.4% （15.1%～43.2%），其中9:00贡献率最大，污染过程Ⅱ垂直混合对地面O3的贡献率均值为23.8% （15.4%～36.5%），污染日和清洁日没有明显差异。研究结果表明，O3污染防治首先应做好本地污染减排工作，其次还需要加强区域联防联控。

关键词：胶东半岛臭氧垂直分布激光雷达残留层

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松嫩平原春玉米全生育期干旱特征

生态学杂志 2024年第8期43卷 2421-2432页

作者：张富国段居琦蒋志慧靳亚忠张有利黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术中心黑龙江大庆163319 中国气象局国家气候中心北京100081 大庆市农业技术推广中心黑龙江大庆163000 黑龙江八一农垦大学园艺园林学院黑龙江大庆163319

为明确松嫩平原春玉米各生育期的干旱特征及趋势,采用2001—2020年松嫩平原气象数据,以作物水分亏缺指数(CWDI)为衡量指标分析松嫩平原春玉米干旱变化特征。结果表明:松嫩平原春玉米全生育期内,降水量与需水量的变化趋势相近,均呈现先... 详细信息

为明确松嫩平原春玉米各生育期的干旱特征及趋势,采用2001—2020年松嫩平原气象数据,以作物水分亏缺指数(CWDI)为衡量指标分析松嫩平原春玉米干旱变化特征。结果表明:松嫩平原春玉米全生育期内,降水量与需水量的变化趋势相近,均呈现先上升后下降的趋势,并在7月中、下旬达到峰值;CWDI呈现先下降后上升的趋势,7月中、下旬达到最低值,在生育初期和后期较高,干旱发生程度较重;全生育期、播种-出苗、抽穗-乳熟阶段呈干旱化趋势,出苗-抽穗、乳熟-成熟阶段呈湿润化趋势,除出苗-拔节阶段外均具有显著性,干旱逐步向生育后期转移;松嫩平原春玉米各生育阶段,轻旱的影响范围相较于其他等级干旱占据主导地位,其次为中旱、重旱和特旱,在空间分布上干旱发生频率大致表现为西高东低,北高南低。未来需加强对干旱的监测预警工作,增加干旱灾害防御投入,为玉米稳产保供提供有力的保障。

关键词：水分亏缺指数干旱春玉米松嫩平原

不同天气型下影响胶东经济圈臭氧污染的关键天气因子及来源分析

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中国环境科学 2024年第1期44卷 48-57页

作者：于慧珍马艳郭丽娜郭飞燕孟赫黄容青岛市气象局山东青岛266003 山东省青岛生态环境监测中心山东青岛266003

基于2014~2021年臭氧实况和再分析资料研究不同天气型下影响胶东经济圈臭氧污染的关键天气因子以及气流来源.结果显示容易出现臭氧污染的天气形势主要有4类,高空均为西风槽后西北气流控制,地面分别对应东北低压槽、弱反气旋、海上高压... 详细信息

基于2014~2021年臭氧实况和再分析资料研究不同天气型下影响胶东经济圈臭氧污染的关键天气因子以及气流来源.结果显示容易出现臭氧污染的天气形势主要有4类,高空均为西风槽后西北气流控制,地面分别对应东北低压槽、弱反气旋、海上高压后部和大陆高压控制,4类天气型下臭氧污染日数分别占比58%、28%、6%和5%.不同天气型下影响臭氧的关键天气要素不同,东北低压槽型的关键因子是太阳辐射、云量以及低层相对湿度;弱反气旋型主要与太阳辐射、云量、低层湿度和低层纬向风相关;海上高压后部型主要与太阳辐射、云量、低层温度和低层湿度相关;大陆高压型主要与低层温度、低层经向风和大气稳定度相关.后向轨迹聚类分析显示,是否发生臭氧污染与气流来源的纬度或是否来源于内陆有关,胶东经济圈臭氧污染主要受山东省、安徽省、江苏省以及东南近海的影响.一次连续臭氧污染过程分析显示,当高空受西风槽后西北气流或高压脊控制,低层受内陆西北或西南气流影响时,有利于胶东经济圈臭氧污染的发生和持续.

关键词：臭氧污染客观分型关键因子后向轨迹聚类

基于激光雷达观测的青岛市暖季臭氧污染垂直分布特征

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环境科学研究 2024年第7期37卷 1513-1523页

作者：孟赫张淼王桂霞张玉卿马艳薛莲许杨山东省青岛生态环境监测中心山东青岛266003 山东省生态环境监测中心山东济南250101 青岛市气象局山东青岛266003

为探究暖季臭氧(O_(3))污染垂直分布特征及其影响因素,利用差分吸收臭氧激光雷达和相干多普勒测风激光雷达等对青岛市沿海地区2023年6−9月大气边界层2000 m以内O_(3)浓度和边界层风场开展长期连续观测,并基于O_(3)输送通量垂直分布揭示... 详细信息

为探究暖季臭氧(O_(3))污染垂直分布特征及其影响因素,利用差分吸收臭氧激光雷达和相干多普勒测风激光雷达等对青岛市沿海地区2023年6−9月大气边界层2000 m以内O_(3)浓度和边界层风场开展长期连续观测,并基于O_(3)输送通量垂直分布揭示可能的污染来源。结果表明:①观测期间共发生O_(3)污染日24 d,O_(3)-8 h浓度(O_(3)日最大8 h平均浓度)平均值为(183±24)μg/m^(3);清洁日共98 d,O_(3)-8 h浓度平均值为(118±30)μg/m^(3)。O_(3)污染过程多与升温过程密切相关,在较强太阳辐射和低相对湿度条件下更容易发生O_(3)污染。②垂直方向上O_(3)主要分布在1000 m以下。清洁日各高度层日间和夜间O_(3)浓度变幅较小,污染日各高度层O_(3)浓度单峰型日变化特征显著,且日变化特征随高度升高而逐渐减弱。清洁日日间、夜间以及污染日夜间O_(3)浓度垂直廓线均存在峰值,峰值浓度分别为(115±3)(112±2)和(130±3)μg/m^(3),峰值高度范围为400~650 m,可能与近地面NO滴定效应等消耗O_(3)有关,也可能是残留层储存的日间高浓度O_(3)或残留层O_(3)水平输送导致,但污染日日间垂直廓线呈随高度上升而O_(3)浓度逐步下降的特征,表明近地面前体物光化学生成是O_(3)污染的主要来源。③当西北风和西南风更替、低空暖平流和较强下沉气流等大气条件发生时,有利于污染物累积和O_(3)生成,从而引发O_(3)污染。清洁日低空(近地面至600 m高度)受较为清洁的海洋气流影响,污染日受内陆方向气流影响。④污染日凌晨至上午受来自偏西、西南或西北上风向O_(3)水平输送影响,高空O_(3)伴随下沉气流向下混合,与本地排放前体物在日间高温、强太阳辐射等气象条件下生成的O_(3)叠加,从而加剧地面O_(3)污染,午后高浓度O_(3)在较高水平风速影响下也可能向下风向地区输送。研究显示,O_(3)污染防治不仅要做好本地前体物的精准管控,还要加强区域联防联控,从而实现空气质量持续改善。

关键词： O_(3) 垂直分布输送通量边界层风场激光雷达

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油田井场落地油来源及消减措施探讨

化工安全与环境 2024年第3期37卷 59-61页

作者：梁涛张楠楠李鹏宇大庆油田技术监督中心环境监测总站黑龙江大庆163000

落地油对周围土壤、水、空气均产生不利影响,引发环境问题,应予以管控。分析井场落地油的主要产生源头,给出对应的具体消减措施。采油现场落地油主要来自于井场作业遗撒、套管闸门处盗油流淌、井口盘根盒处泄漏等,可采用杆管井内清洗、... 详细信息

落地油对周围土壤、水、空气均产生不利影响,引发环境问题,应予以管控。分析井场落地油的主要产生源头,给出对应的具体消减措施。采油现场落地油主要来自于井场作业遗撒、套管闸门处盗油流淌、井口盘根盒处泄漏等,可采用杆管井内清洗、套管防盗工艺、防泄漏盘根盒3项工艺技术予以解决。落地油消减工艺措施有利于减少现场遗落的原油,减轻由此引发的环境污染问题,为落地油管控提供技术支持。

关键词：油田井场落地油泄漏污染消减措施