【摘 要】
：
全球变暖改变了气候系统的热力和动力环境,影响了陆地-大气系统的能量收支和水循环过程,对降水、湿度、径流等水文要素产生显著影响.大气边界层水汽是降水形成的物质基础,现有研究主要关注饱和水汽压对极端降水的影响,发现了呈“抛物线”形状的Hook气候响应结构.但是未能定量阐明其形成原因,也较少分离大气热力和动力作用对极端降水演化的贡献分量,制约了未来气候灾害风险预测及水文过程模拟精度.本文以中国大陆和151个典型流域为研究区域,通过扩展的克劳修斯-克拉珀龙(Clausius-Clapeyron)方程评估了极端降水
【机 构】
：
武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072;华中科技大学土木与水利工程学院,武汉430074;Department of Electronics,Information and B
论文部分内容阅读
全球变暖改变了气候系统的热力和动力环境,影响了陆地-大气系统的能量收支和水循环过程,对降水、湿度、径流等水文要素产生显著影响.大气边界层水汽是降水形成的物质基础,现有研究主要关注饱和水汽压对极端降水的影响,发现了呈“抛物线”形状的Hook气候响应结构.但是未能定量阐明其形成原因,也较少分离大气热力和动力作用对极端降水演化的贡献分量,制约了未来气候灾害风险预测及水文过程模拟精度.本文以中国大陆和151个典型流域为研究区域,通过扩展的克劳修斯-克拉珀龙(Clausius-Clapeyron)方程评估了极端降水和地表径流对近地气温的响应强度,采用ERA5再分析数据集评估了整层气柱水汽含量、对流有效位能和相对湿度对极端降水的促进/抑制作用,基于能量收支和水分平衡分离了极端降水的热力项和动力项,并解释了Hook结构的形成原因;基于CMIP6框架下21个全球气候模式输出数据,通过偏差校正和流域水文模拟方法预估了未来气象水文过程,研究了Hook结构的迁移路径及其暴雨洪水效应.研究发现,动力学约束造成高温下极端事件的水汽输送能力受限,进而形成了Hook结构,但极端降水和地表径流的Hook结构并不稳定,其峰点温度未来随气候变暖升高3～5℃,造成响应曲线右移,可能使21世纪末中国暴雨、洪水量级增长20％～30％.
其他文献
褐藻是多糖、多酚、萜类等天然活性化合物的重要来源.然而,如何高效提取藻体内的活性物质是褐藻资源高值化利用的瓶颈问题.本文报道了一株高效降解褐藻的海洋细菌Microbulbifer sp.SH-1.该菌株在36h内对海带、马尾藻、泡叶藻等褐藻的降解率达76.21％～96.31％.全基因组测序及基因注释结果发现,Microbulbifer sp.SH-1的基因组大小为4.68 Mbp,共编码3788个基因,包含3个对褐藻降解起关键作用的褐藻胶裂解酶基因algsh6、algsh7和algsh17.异源表达结果显
基于液滴撞击摩擦起电效应的液滴发电机(droplet-based electricity generator,DEG)可以将雨水等液滴的机械能转换成电能.近年来,其因具有广泛的应用前景而受到密切关注.但是,目前DEG仍存在带电荷能力与输出电压上限较低等问题.本文发现了一种适用于DEG的新充电模式,即在通过液滴撞击聚四氟乙烯(polytetrafluoroethy-lene,PTFE)薄膜进行充电的基础上,对PTFE薄膜表面附加往复摩擦,以对其进行预充电.相比单纯的液滴撞击充电,新充电模式可以使DEG的输出
发生在距今约252.28 Ma的二叠纪末生物大灭绝事件是显生宙中最大的生物危机,导致了陆地和海洋约3/4的物种灭绝.旧的海陆生态系统几乎崩溃,但生物群体对环境恶化的应对策略和海洋生态系统工程仍不确定.本研究从生物学和生态学的角度出发,以深水海洋环境遗迹化石为研究对象,通过实际资料和文献调研建立了二叠纪-三叠纪深水海洋环境遗迹化石和生物扰动数据库.依据遗迹化石反映的生物运动能力、觅食策略、生物与沉积物相互作用的方式、生物改造沉积物的方式,构建出二叠纪-三叠纪之交深水海洋环境生态空间利用和生态系统工程的三维空
讨论甘肃北山任家山辉长岩的形成环境,依据岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年等分析手段进行研究,发现岩体形成时代为484.6±9.2 Ma,形成于早奥陶世,且具高w(CaO)、高w(TiO2)、低w(MgO)以及低Mg#值特征,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Th、Hf)和重稀土元素,并且具有Sr正异常.结合区域地质背景,任家山辉长岩岩浆可能来自软流圈富集地幔的部分熔融,源区为碳酸盐化地幔橄榄岩混合物,并在上升过程中与地壳物质发生同化混染作用,指
以青海湖湖滨湿地为研究对象,采用静态箱-气相色谱法研究不同降水梯度对青海湖鸟岛湿地温室气体交换的影响.结果表明,在整个生长季(5-9月),鸟岛湿地均为3种温室气体的源;不同降水梯度对CO2排放通量无显著影响,降水量变化对CH4排放通量有显著影响(P＜0.01),且降水量增加有利于促进CH4排放;鸟岛湿地降水变化对N2O排放量无显著影响.
白云鄂博矿床是世界著名的超大型铁铌稀土矿床,其成因一直备受关注,尤其是赋矿H8白云岩的成因对认识铁铌稀土成矿作用具有重要的意义.本文报道了在西矿区块状铌铁稀土矿石中发现的微生物化石的最新研究成果.该微生物分布于“脏”的细粒白云石中,可能为蓝细菌丝状体,具有直径向一端渐细的特征,最大直径可达131 μm,最大长度可达614 μm.单个细胞内部结构清晰,腔体发生了铁镁碳酸盐化,细胞壁发生了钙碳酸盐化和硅化.在蓝细菌白云石中可见霓石-磁铁矿白云石微碎块,在铁铌稀土矿层可见蓝细菌化石的生物碎屑,呈现出波动互层沉积
忆阻器可以模拟生物突触行为而实现低功耗、并行计算、集成度高的神经形态计算,因此已经引起广泛关注.本文报道了一种基于溶液法制备的铯铅溴(CsPbBr3)钙钛矿忆阻器,以包裹在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的CsPbBr3为功能层的忆阻器表现出优异的空气稳定性,同时成功模拟了生物突触行为,包括突触可塑性(synaptic plasticity)、长时程增强(long-term potentiation,LTP)和短时程增强(short-term potentiation,STP)、幅度依赖可塑性、双脉冲易化(pa
根据西北3个典型内陆河流域上游13个子流域出口山区流量的水文观测资料,采用流域水量平衡原理,就常见的3种实际蒸散发(AET)产品的适用性进行分析,并与西北高寒地区流域水平衡(Cal_AET)产品进行比较.结果 表明,所选AET产品与Cal AET的拟合度在石羊河、黑河以及阿克苏河流域精度良好,大多数高山盆地的GLEAM拟合优度最好,整体适用性较好,ERA产品在夏秋季高值较多,MODIS数据在10月至次年1月的AET值有所高估.3种AET产品的均值序列在西北山地系统表现出较好的适用性.
选取若尔盖盆地黄河辖曼段西仓村河岸典型的沉积剖面进行分层采样,通过沉积物粒度和端元分析,发现该剖面全新世沉积物主要由全新世中期以来堆积的河流沙、泥沼土、风成沙、古土壤与现代土壤等类型的沉积物构成.按照其沉积顺序自下而上依次为:新近纪古老的坚硬黏土;由高原面强劲风力搬运沉积的细沙质风成沙;古湖滨浅洼地积水沼泽沉积的淤泥和泥炭;河漫滩沉积物及其经过风力改造形成的较厚风成沙;浅洼地积水沼泽沉积的淤泥与风沙互层;沙尘暴过程堆积的粗粉沙经过生物化学风化成壤改造形成古土壤;风力作用形成的细沙质风成沙;沙尘暴过程堆积的
现代装备日益庞大、复杂,各分系统和模块间形成大量结构形状复杂的狭小空间,检测此类狭小空间内的设备状态对保障系统安全、降低运营成本具有重要意义.受壁虎能够在狭小空间顺利攀爬运动的启发,我们发明了仿壁虎匍匐运动机构和黏附脚掌,这种机器人在狭小空间,特别是宽度受限空间的运动稳定性为机器人运动规划的核心问题.本文研究宽度受限情况下匍匐式四足机器人的运动稳定性,作为对比,同时研究非受限情况下匍匐四足机器人的稳定运动设计.本文提出了一种保障运动稳定的重心轨迹规划方法,结合纵向稳定裕度和静态稳定区域方法,使用双支撑三角