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当期目录

    2011年, 第66卷, 第3期 刊出日期:2011-03-20 上一期    下一期
    水沙研究
    长江入海泥沙的交换和输移过程——兼论泥质区的“泥库”效应
    刘红, 何青, Gert Jan Weltje, 陈吉余
    2011 (3):  291-304.  doi: 10.11821/xb201103001
    摘要 ( 683 )   PDF(1187KB) ( 920 )  
    采用粒度谱的计算方法分析高浊度河口混合环境下悬浮泥沙和表层沉积物的交换过程,研究悬浮泥沙在河口—陆架系统的输移和归宿问题。分析表明:(1) 大约有47%的悬浮泥沙沉积在长江口拦门沙海域及水下三角洲前缘,超过50%的悬浮泥沙摆脱河口的“束缚”进入杭州湾以及向南沿浙闽海岸输运,122.5°~123°E是长江悬浮泥沙向东扩散的重要界限。本文提供的粒度谱计算方法可适用于多种潮汐环境的泥沙输运和沉积的定量计算。(2) 长江口悬浮泥沙与表层沉积物高交换区 (交换率> 0.6) 主要分布在南槽口外的泥质区和杭州湾附近海域,其中长江口外泥质区的交换率高达0.9以上,说明该区域悬浮泥沙大量参与供沙和造床过程。在10~100年尺度上,长江口南槽口外的泥质区和杭州湾存在着一个显著的沉积中心,其泥沙交换速率可高达2~3 cm/a以上。(3) 由于受沿岸流和台湾暖流的影响,从长江口输出的大部分悬浮泥沙首先沉积在长江口南槽口外的泥质区,随后在潮流的作用下向长江口、杭州湾和沿海岸向南输运,泥质区充当了长江口系统泥沙输运和入海泥沙向南输送的“泥库”。长江口泥质区既是长江入海泥沙向口外输送的泥沙“汇”,也是涨潮输入长江河口和杭州湾、浙闽沿岸泥质带的泥沙“源”。(4) 由于长江口外余流向南槽口外汇聚,南槽口外含沙量较高,而且长江口水下三角洲前缘潮滩仍处于缓慢淤涨状态,上述水动力和地貌的综合分析证实了长江口外泥质区的“泥库”效应。在长江入海泥沙减少的背景下,“泥库”对河口地貌发育的贡献明显;随着流域减沙的不可逆转,口门附近的“泥库”将发挥愈来愈重要的向河口系统供沙的功能。
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    近百年来长江河口航道拦门沙的形态演变特征
    和玉芳, 程和琴, 陈吉余
    2011 (3):  305-312.  doi: 10.11821/xb201103002
    摘要 ( 561 )   PDF(731KB) ( 736 )  
    长江河口航道拦门沙对长江航运、泄洪以及上海港的建设具有重大的影响。通过近百年来历史资料和最新图件中北支、北港、北槽和南槽拦门沙河段的主泓剖面与平面图,分析近百年来4 个入海航槽拦门沙的形态演变特征。经分析发现:近100 年来,北支拦门沙由口外向口内逐渐移动并演变为口内巨型沙坎;北港拦门沙滩顶向下游移动了近30 km,2001 年后北港拦门沙河段开始有心滩发育;北槽拦门沙有两个明显的滩顶,但至2010 年这一显著特征消失;南槽拦门沙滩顶呈双峰型—多峰型—单峰型变化趋势,且滩顶向下游移动了约14 km。显然,除了北支拦门沙演变与崇明岛大规模围垦、北槽拦门沙演变与深水航道直接相关外,北港、南槽拦门沙演变特征主要与长江深水航道整治工程、横沙东滩圈围以及青草沙水库等大型工程影响有关。
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    近60 年黄河入海水沙多尺度变化及其对河口的影响
    刘锋, 陈沈良, 彭俊, 陈广泉
    2011 (3):  313-323.  doi: 10.11821/xb201103003
    摘要 ( 529 )   PDF(1129KB) ( 638 )  
    基于1950-2008 年利津站月均径流量和输沙量的时间序列资料,采用小波分析的方法研究了黄河入海水沙多尺度变化,并结合不同年份的黄河口岸线和口门地形资料分析了水沙变化对河口演变的影响。结果表明:黄河入海水沙具有3 个不同时间尺度的显著周期变化,其与厄尔尼诺事件有关,不同尺度下的入海水沙丰枯变化不同;受流域降水和人类活动的影响,入海水沙长期呈减少趋势,并具有阶段变化的特征;入海水沙变化深刻影响着河口演变,不同时期行水河口的岸线延伸速率与河口来沙量有关,亿t 泥沙岸线延伸量与来沙系数显著相关,自1976 年清水沟流路入海以来,河口水下三角洲表现为淤积,淤积程度与入海水沙量密切相关。
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    黄河内蒙古河段冲淤演变及其影响因素
    秦毅, 张晓芳, 王凤龙, 颜恒, 韩海军
    2011 (3):  324-330.  doi: 10.11821/xb201103004
    摘要 ( 477 )   PDF(1109KB) ( 806 )  
    冲淤平衡的河流具有调整河床变形使之趋向不变形的特性,这种特性必然反映在河床横断面冲淤演变的趋势之中。据此,采用横断面冲淤指标跟踪计算法生成黄河上游巴彦高勒、三湖河口站1976-2006 年的横断面冲淤演变时间序列,对该长期序列的趋势变化和突变特点进行分析后发现:内蒙古河床演变明显存在3 个阶段,即演变相对稳定阶段、河床快速萎缩变形阶段和新的相对稳定阶段,以及孔兑来沙大的年份是横断面冲淤面积趋势改变的时间。大型水库修建后,孔兑来沙对河道横断面冲淤趋势变化的影响更加显著,表明近年来大洪水缺失和孔兑来沙的共同作用是导致河床萎缩的重要根源。90 年代中后期横断面冲淤演变再次发生突变之后,内蒙河段进入到一个新的相对稳定期,河床边界条件已经和来水来沙条件相适应,因此在新的稳定条件下,如何治理内蒙河道的淤积萎缩值得探讨。
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    海岸地貌
    基于分形的中国大陆海岸线尺度效应研究
    高义, 苏奋振, 周成虎, 杨晓梅, 孙晓宇, 张丹丹
    2011 (3):  331-339.  doi: 10.11821/xb201103005
    摘要 ( 674 )   PDF(775KB) ( 847 )  
    以DEM为基础,并参照卫星影像,提取了不同比例尺下中国大陆海岸线,从海岸地质构造特征和海岸类型角度出发,对我国大陆海岸线整体、沉降隆起岸段和不同类型海岸尺度效应进行分析,并探讨了引起尺度效应差异的地理环境因素。研究表明:(1) 中国大陆海岸线整体分形维数为1.195,岸线长度受测量尺度影响显著,定量刻画海岸线长度不可忽略相应测量尺度;(2)岸线分形受地质构造特征和水动力因素控制明显,隆起段和沉降段海岸线分形维数有着显著差异:辽东半岛隆起段分形维数为1.153,辽河—华北平原沉降段分形维数为1.116,山东半岛隆起段分形维数为1.148,苏北—杭州湾沉降段分形维数为1.177,浙东—桂南隆起段分形维数则达1.239;(3) 海岸线尺度效应同时随海岸类型不同有着显著差异,位于冀北平原和滦河三角洲平原岸段的砂质岸线分形维数为1.109;位于苏北平原的淤泥质岸线分维数为1.056,位于闽东南山地丘陵的基岩海岸线分形维数达1.293。海岸线是陆、海和气界面的交汇线,其分形性质的定量刻画,可为多尺度研究海气、陆气和海陆相互作用提供科学基础。
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    马祖列岛海岸阶地研究
    董德辉, 王花俤, 邓国雄
    2011 (3):  340-347.  doi: 10.11821/xb201103006
    摘要 ( 530 )   PDF(992KB) ( 592 )  
    距今二亿年前的三迭纪晚期一系列之大地构造运动,形成福建沿海的平潭—东山褶皱带,以及长樂—诏安断裂带,又因为构造运动以及岩浆活动的影响,在褶皱带与断裂带的东缘形成一系列的岛屿,马祖列岛的形成,与中国东南沿海的造山运动有密切关系,皆受到影响而产生变动。马祖地区的海阶,共有9 段阶地,各段阶地的海拔高度依序为0~10 m、20~38 m、40~56 m、58~78 m、80~97 m、100~128 m、142~160 m、172~182 m、238~248 m。依据晚更新世海阶序列与隆升率关系对比基图迭合法的推估,各段阶地生成年代分别为6 ka BP、46 ka BP、55 ka BP、76 kaBP、79 ka BP、94 ka BP、105 ka BP、119 ka BP、175 ka BP,除了第一级阶地为全新世时期所形成,其余皆为更新世时期的产物,比对马祖列岛海阶的高度与间距,测得整个地区的基盘平均隆升速率为1.6 mm/a。
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    渤海湾曹妃甸深槽形成机制及稳定性分析
    季荣耀, 陆永军, 左利钦
    2011 (3):  348-355.  doi: 10.11821/xb201103007
    摘要 ( 592 )   PDF(866KB) ( 455 )  
    渤海湾湾口曹妃甸岬角地貌特征明显,紧贴甸头前沿发育有渤海湾最深的巨型潮汐深槽。该深槽的发育有着一定的地质构造基础,曹妃甸沙岛形成的岬角地貌构成了深槽的边界条件,由此引起的局部潮流增大成为深槽形成与维持的主要动力条件。曹妃甸深槽长期以来边界条件与动力条件已基本适应,周边滩槽形势基本稳定,海床以轻微冲刷态势为主。近年来随着曹妃甸港区开发的不断深入,各种工程建设对深槽冲淤演变的影响日益增强,但由于并没有改变曹妃甸深槽的边界条件及动力形成机制,深槽稳定性良好。
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    气候变化
    MODIS BRDF/Albedo数据在中国温度模拟中的应用
    张学珍, 郑景云, 何凡能, 王鐯森
    2011 (3):  356-366.  doi: 10.11821/xb201103008
    摘要 ( 953 )   PDF(1569KB) ( 917 )  
    地表反照率直接影响地表辐射平衡,进而改变当地温度(2 m气温,下同),然后还可能通过大气平流过程影响下游地区的温度。为揭示利用实时更新的地表反照率替换WRF (Weather Research and Forecasting) 模式的静态地表反照率对中国大陆温度模拟结果的影响,本文进行了两组为期6 年(2002-2007 年) 的连续积分试验:控制试验(CT试验) 采用短波波段地表反照率,取自WRF模式推荐的地表参数数据集;敏感试验(MD试验) 采用分波段的(可见光和近红外) 地表反照率,取自MODIS BRDF/Albedo数据产品。试验结果表明,CT试验能够模拟中国温度的基本空间格局,但是模拟温度相对于观测温度有明显偏差,青藏高原南部的模拟温度偏低(负偏差),最大偏低幅度为1.03oC,出现在秋季,东部地区的模拟温度偏高(正偏差),最大偏高幅度达3.4oC,出现在春季;MD试验模拟结果的正、负偏差格局与CT试验基本相似,但是与CT试验相比,MD试验模拟的青藏高原南部温度的负偏差更大,最大为1.32oC,而模拟的东部地区温度的正偏差明显减小,最大为2.97oC,这说明MD试验比CT试验模拟的温度普遍偏低。在青藏高原,这主要归因于MD试验比CT试验的地表反照率大,使得地表净辐射少,地表感热少,致使温度偏低;在中国东部的黄淮海至江南丘陵区,这主要归因于MD试验中北方蒙古高原的地表反照率比CT试验的大,使得MD试验中该地区的地表净辐射少,地表感热少,温度低,然后通过南下冷平流过程致使位于其下游的黄淮海至江南丘陵区温度降低。
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    我国热带气旋潜在影响力指数分析
    尹宜舟, 肖风劲, 罗勇, 赵珊珊
    2011 (3):  367-375.  doi: 10.11821/xb201103009
    摘要 ( 587 )   PDF(1355KB) ( 730 )  
    利用热带气旋路径资料和灾情资料,综合考虑热带气旋的频数、强度、范围以及持续时间,建立热带气旋潜在影响力指数,分析了1949-2009 年我国热带气旋的潜在影响力的空间格局和年际变化特征,并以0608 号超强台风“桑美”为例分析了该指数与灾害损失、过程极大风速、过程雨量的关系。研究结果表明:1949-2009 年间,我国的热带气旋的潜在影响力呈现出弱减少的趋势,这种趋势并不显著,但各阶段性的趋势比较明显;近20 年来,我国海南、广东、广西等华南沿海受热带气旋潜在影响力在下降,而浙江、福建、台湾等东南沿海省份受热带气旋潜在影响力在上升;潜在影响力指数最高的区域主要分布在台湾、海南、广东沿海、福建沿海以及浙江南部沿海等地;TCPI 与灾害损失、过程极大风速、过程降水量等有较好的相关性,并都通过了0.01 的显著性检验。
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    近42 年来青藏高原年内降水时空不均匀性特征分析
    杨玮, 何金海, 王盘兴, 王传辉
    2011 (3):  376-384.  doi: 10.11821/xb201103010
    摘要 ( 375 )   PDF(800KB) ( 584 )  
    根据青藏高原1967-2008 年逐日站点降水资料,定义了高原降水集中度(PCD) 和集中期(PCP)。并运用EOF、相关分析等方法分析高原PCD和PCP的时空分布特征、PCD与高原强降水的关系以及PCP前期强影响信号。结果表明:高原大部分地区PCD处于0.4~0.8 之间,PCP则处于36~41 候之间。高原PCD以全区一致型的空间分布为主;而PCP 则以南北反向型分布为主,全区一致型分布次之。整个高原PCD均呈减弱趋势,而PCP均表现为提前特征。除高原南侧个别地区,高原PCD 无论与高原强降水日数还是强降水量均呈显著正相关。同时,高原南北部PCP对应的水汽输送存在显著差异, 高原南部PCP主要受孟加拉湾季风爆发的影响。
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    水文
    泾河上游流域实际蒸散量及其各组分的估算
    张淑兰, 于澎涛, 王彦辉, 张海军, Valentina Krysanova, HUANG Shaochun, 熊伟, 徐丽宏
    2011 (3):  385-395.  doi: 10.11821/xb201103011
    摘要 ( 494 )   PDF(1416KB) ( 575 )  
    利用分布式生态水文模型SWIM,基于泾河上游(泾川测站以上) 植被、土壤、气象和水文数据对研究区进行了水文过程的模拟,从而估算了流域的实际蒸散量及其各组分。结果表明:SWIM模型能够较好的模拟泾河上游流域的水文过程,模拟的流域多年(1997-2003 年) 平均实际蒸散量为443 mm,其中土壤蒸发量为259 mm,植被蒸腾量为157 mm,冠层截持量为27 mm。石质山区的森林覆盖区和非森林地的年蒸散总量在整个流域分别具有最大值和最小值,为484 mm和418 mm;黄土区实际蒸散量介于二者之间,平均为447 mm。森林覆盖地区土壤蒸发明显小于其它区域,而蒸腾和冠层截留明显大于其它区域。年内蒸散量主要集中在5-8 月份,占全年总蒸散量的60%,且冠层蒸散比例较大达63%。整个流域湿润年份较干旱年份蒸散量增加了78 mm,其中土壤蒸发增加最多,其次是冠层蒸腾,冠层截留蒸发最小。
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    大尺度水循环模拟系统不确定性研究进展
    宋晓猛, 占车生, 孔凡哲, 夏军
    2011 (3):  396-406.  doi: 10.11821/xb201103012
    摘要 ( 637 )   PDF(738KB) ( 1371 )  
    水循环过程受众多自然因素和人为因素影响,决定了水循环系统的变化性和复杂性。水循环系统模型作为研究流域水文循环过程及演变规律的重要工具,必然也存在较大的不确定性,特别是对于大尺度陆—气耦合下的水循环模拟系统,其不确定性来源包括输入和参数不确定性、结构不确定性、方法不确定性以及初始和边界条件不确定性。本文在分析不确定性量化方法和传统水文模型不确定性研究基础上,重点评述当前大尺度水循环系统模拟的不确定性研究进展和存在的瓶颈问题,并介绍一种针对大型复杂动力系统的不确定性量化解决方案和工具系统—PSUADE,基于此讨论PSUADE在大尺度水循环模拟系统不确定性量化过程中的优势。
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    西北地区生长季参考作物蒸散变化成因的定量分析
    曹雯, 申双和, 段春锋
    2011 (3):  407-415.  doi: 10.11821/xb201103013
    摘要 ( 436 )   PDF(899KB) ( 726 )  
    基于FAO Penman-Monteith 公式计算了我国西北地区126 个测站1961-2009 年的生长季(4-10 月) 参考作物蒸散(ET0) 对平均气温、风速、相对湿度和太阳辐射的敏感系数,并结合各气象因子的多年变化特征定量讨论参考作物蒸散变化的原因。结果表明:风速和气温的敏感性虽然相对较低,但因其显著变化,成为引起ET0变化的主导因子,贡献达到-5.22%和3.29%;太阳辐射和相对湿度敏感性较大,但因变化小,贡献仅为-0.76%和0.63%。空间上,气温在西北地区对ET0 变化多为正贡献,风速和太阳辐射多为负贡献;相对湿度在西部多为负贡献,东部为正贡献。估算的4 个气象因子共同作用引起的ET0变化在趋势、数值和空间分布上均与ET0的实际变化基本一致,两者的相关系数高达0.99,表明结合敏感性分析和气象因子的多年变化来解释西北地区ET0变化的原因兼具合理性和可行性。而且该方法弥补了趋势分析法、相关分析法和敏感性分析法的不足,为定量分析ET0变化成因提供一条新思路
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    GIS应用
    城市系统微观模拟中的个体数据获取新方法
    龙瀛, 沈振江, 毛其智
    2011 (3):  416-426.  doi: 10.11821/xb201103014
    摘要 ( 392 )   PDF(1108KB) ( 849 )  
    目前自上而下的城市系统宏观模拟并不能解决城市这一复杂系统中出现的部分问题,城市系统微观模拟(如多主体系统MAS) 已经成为城市系统模拟的新思路,其主要是基于个体数据(如个人、家庭、公司或建筑物) 开展的。国际国内这方面的应用都受到个体样本稀缺的限制。微观模拟所需要的个体样本数据是原有的统计制度所不能适应的,尤其是在中国,个体样本在统计公报或年鉴中不公开,仅可通过典型调查来补充。本文旨在探索稀疏数据环境下构建城市系统微观模拟的个体样本数据的新方法。该方法基于已有的多源统计数据、典型调查数据以及个体的通用规则,反演出个体样本的属性信息和空间分布,进而可以以GIS图层的形式直接作为微观模拟的数据基础。通过本方法获取的样本,能够符合已有的统计资料,并遵照了样本的基本特征,可以作为现有数据条件下的微观模拟模型的数据输入。同时该方法的应用简单,统计意义上的准确度高,适合我国统计制度下的微观模拟模型的构建。
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    书评
    评《土壤地理学》(第二版)
    龚子同
    2011 (3):  427-427.  doi: 10.11821/xb201103015
    摘要 ( 351 )   PDF(199KB) ( 537 )  
    在朱鹤健、何宜庚主编的《土壤地理学》(初版) (高等教育出版社) 出版18 年之后,朱鹤健、陈健飞、陈松林、何宜庚编著的《土壤地理学》(第二版) 于2010 年由高等教育出版社出版了。
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    学术信息
    获2010 年度国家自然科学奖的地理学项目
    姚鲁烽
    2011 (3):  428-428.  doi: 10.11821/xb201103016
    摘要 ( 205 )   PDF(224KB) ( 347 )  
    2011 年1 月14 日,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。党和国家领导人胡锦涛、温家宝、李长春、习近平、李克强出席大会并为获奖代表颁奖。温家宝代表党中央、国务院在大会上讲话。李克强主持大会。刘延东在会上宣读了《国务院关于2010 年度国家科学技术奖励的决定》。2010 年度国家科学技术奖励共授奖356 项(人)。其中,国家最高科学技术奖获得者2 人;国家自然科学奖授奖项目30 项,其中一等奖空缺、二等奖30 项;国家技术发明奖授奖项目46 项,其中一等奖2 项、二等奖44 项;国家科学技术进步奖授奖项目273项,其中特等奖3项、一等奖31项、二等奖239项。
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    各省市自治区地理学会活动
    《地理学报》编辑部
    2011 (3):  429-431.  doi: 10.11821/xb201103017
    摘要 ( 198 )   PDF(269KB) ( 345 )  
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