高温热浪脆弱性与适应性研究进展_杨红龙
南阳市1960-2013年高温日数变化特征及原因分析
南阳市1960-2013年高温日数变化特征及原因分析陈建新;闫瑛;周鑫;陈燕;易伟霞;陈宇;温洛【期刊名称】《气象与环境科学》【年(卷),期】2015(038)002【摘要】根据国家气象信息中心气象资料室1960-2013年南阳市地面气象月报表的观测资料,采用线性回归、简单相关系数法、M-K突变检验和Morlet小波分析等方法,研究了南阳市高温日数的变化特征,结果表明:1960-2013年南阳市共出现788次高温日;出现高温日数最多的是2013年,为37天;1987年无高温日.南阳市高温日数6月份最多,占高温天气发生总次数的36.7％;9月最少,占总次数的2.2％.从1960-2013年高温日的逐年分布情况可以看出,54 a间高温日数整体呈下降趋势,倾向率为-1.59天/10a.南阳市年高温日数在20世纪70年代的降低是一突变,具体是从1971年开始.由南阳高温日数小波系数实部图可见,高温日数存在多重时间周期尺度上的嵌套复杂结构现象,包含了多个不同尺度的周期变化,南阳年高温日数变化存在3个明显的周期振荡,分别是10 ～ 12 a、26 ～28 a和50～51 a的尺度.从小波方差图中可以看出,12a、28 a、50 a存在峰值,其中尺度50 a峰值最高,能量最大;其次是尺度12a的.高温日数较多年比高温日数较少年6-8月500 hPa平均环流场副高西伸脊点更偏西;高温日数较多年500 hPa平均环流场更为平直,以纬向环流为主,不利于冷空气南下,因此多睛热天气.高温日数较少年环流场上华北地区波动幅度更大,冷空气和降水天气过程较多.1960-2013年5-9月降水量呈增加趋势,这也相应地减少了高温天气.1960-2013年5-9月南阳市日照时数一直处于下降趋势,日照时数的下降也使高温日数减少.【总页数】5页(P87-91)【作者】陈建新;闫瑛;周鑫;陈燕;易伟霞;陈宇;温洛【作者单位】南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000;南阳市气象局河南南阳473000【正文语种】中文【中图分类】P423.3+6【相关文献】1.1960-2013年洞庭湖区夏季高温的变化特征 [J], 覃鸿;闫雍;黄菊梅;王辉2.1961～2014年鲁西南高温日数及高温热浪时空变化特征 [J], 窦坤;程德海;孙翠凤;董东3.30年昌吉州高温日数时空变化特征 [J], 纪策;彭敏;局马;谭政华;肖昕;;;;;4.1961-2017年贵州省极端高温和低温日数的时空变化特征 [J], 周昌礼;韩会庆;张新鼎;杨今晶;江双权;杨毅;苏跃5.茂名市1972—2017年高温日数的气候变化特征 [J], 李晓枫;莫梁狄;黄冬至;钟雄蔼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
气象灾害学 高温灾害
著名的长江流域“三 大火炉”是南京、武汉和重庆，高温 天气分别有15.8、21.0 和34.8 天。
二、高温灾害的季节性
高温灾害主要发生在夏半年，但我国南北方的高温出现 有先后，先在南方出现，然后向北方推移，高温区域逐 渐扩大。
三、高温灾害的波动性
高温天气断断续续出现，波动十分明显。即使在出现 高温日的一天中，气温也因太阳辐射的作用，有显著 波动，白天高于夜间。极端最高气温一般在下午2时前 后出现，极端最低期气温一般在早晨5时前后出现。
的高温天气
闷热型——由于夏季水汽丰富、空气湿度大，在气温
并不太高时，人们的感觉是闷热，就像在蒸笼中
三、高温的危害
高温酷暑会给工农业生产和人民生活带来严重影响，尤其 是人体健康、交通、用水用电、农作物生长等方面的影响 更为严重。
1.高温热浪与人体舒适度 2.高温热浪对人体健康的影响
高温酷暑会使人的身体不适应。闷热难耐，工作效率降 低，病人增加，死亡率增高。
四、避暑注意衣食住行
穿衣。夏天穿衣最好穿具有吸水、透湿、 快干特点并稍宽大的衣 服，这样的衣服有利于散发体表热量。颜色以白、浅色为宜，因为 白色可将太阳光反射掉，减少吸热。 饮食。夏天因为天热，人们必然会出很多汗，所需的水分、盐分等 物质。宜吃咸食，多喝凉茶、冷盐水、白菊花水、绿豆汤，吃饭时 可喝些番茄咸菜汤等汤类，以补充失去的水分和盐分。
高温胁迫生理
（一）热害与抗热性
１、概念：由高温引起植物伤害的现象称为热 害。而植物对高温胁迫的适应则称为抗热性。
２、根据不同植物对温度的反应，可将植物 分三类：
喜冷植物
中生植物
喜温植物
（1）喜冷植物：例如某些藻类、细菌和真菌，在零上 低温（0～20℃）环境中生长发育，当温度在15～ 20℃以上即受高温伤害。 （2）中生植物：例如水生和阴生的高等植物，地衣和 苔藓等，在中等温度10～30℃环境下生长和发育，温 度超过35℃就会受伤。 （3）喜温植物：可能 在30～100℃中生长。其中有 一些是在45℃以上就受伤害，称为适度喜温植物，在 65～100℃才受害，称为极度喜温植物。
典型脆弱生态修复与保护研究重点专项
“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项
申报指南编制专家名单
序号姓名单位职称职务傅伯杰中科院生态环境研究中心研究员
舒俭民中国环科院研究员
孟平中国林科院研究员
蒋忠诚中国地质科学院岩溶地质研究所研究员
王磐岩中国城市建设研究院有限公司教授级高工
杨志峰北京师范大学环境学院教授
沈渭寿南京环境科学研究所研究员
宁堆虎水利部国际泥沙研究培训中心教授级高工
卞正富中国矿业大学（徐州）教授
赵新全中科院成都生物所研究员
于贵瑞中科院地理科学与资源研究所研究员
牛健植北京林业大学水土保持学院教授
毕宝贵国家气象中心高工
蔡运龙北京大学城市与环境学院教授
赵景柱中国科学院城市环境研究所研究员
李秀彬中科院地理科学与资源研究所研究员
周忠发贵州师范大学中国南方喀斯特研究院教授
吴永贵中节能生态技术中心研究员。
福州市区居民对高温热浪影响的感知研究_叶士琳
图 2 受访者的样本属性 Fig. 2 He characteristics of the interviewees
2 福州市高温热浪特征与居民感知情况
2. 1 居民感知的高温热浪变化背景
1953 － 2011 年期间福 州市高温 （ ≥35℃ ） 日数 共 计 1 663 d， 平 均 28. 2 d·a － 1 ， 其 中 2003 年 最 多，达 到 63 d， 其 次 是 1991 年 （ 60 d ） 和 1998 年 （ 47 d ） ． 图 3 给 出 了 1953 － 2011 年福州市高温 总日 数 的 年 际 变 化 情 况， 总体来看，福州市近 59 a
The Perception of Urban Ｒesidents to the Impact of Heatwaves in Fuzhou
YE Shi-lin1 ，QI Xin-hua1，2 ，LIN Ｒong-ping1 ，LIN Yue-xi1 ，ZOU Xiu-qi1
1. School of Geographic Sciences，Fujian Normal University，Fuzhou 350007，China； 2 . Key Laboratory for Subtropical Mountain Ecology，Fuzhou 350007，China）
Abstract： Based on the daily maximum temperature data of Fuzhou from 1953 to 2011 and 585 questionnaire surveys concerning the perception of urban residents to heat wave in Fuzhou，some characteristics of heat waves and residents' perception to the impact of heat wave are explored． The factors of residents' perception are analyzed by the Logistic regression model． The results indicates that： Heat waves presented a fluctuated improving trend in the past 59 years，and it's changes were greatest from the late 1990s up to now． The residents have a high level of perception to the impact of heat waves and 85. 81% of them believe that heat waves have significantly affected their daily life． The residents' perception to the impact of heat waves are significantly affected by number of air － conditioning，total household population and heat waves experience． It is of great significance to explore the perception of urban residents to heat waves，which will guide them to take measures to alleviate the impact of heat waves，and help local governments to devise adaptation strategies．
作物抵御高温胁迫的机理分析
作物抵御高温胁迫的机理分析作者：来源：《世界热带农业信息》2021年第07期近几年来，极端天气频发，高温气象灾害尤为严重。
高温胁迫严重地影响了农作物的产量及品质，严重时甚至导致农作物死亡。
然而，作物在与自然长期的抗争中演化出了一系列抵御高温胁迫的机制。
因此，明确作物抵御高温胁迫的生理生化机制，对进一步培育优良的作物品种具有十分重要的意义。
1渗透调节物质提高作物对高温胁迫的耐受能力渗透调节物质是指作物体内积累的一些小分子化合物，主要包括氨基酸、甜菜碱、可溶性糖、醇类物质、可溶性蛋白、可溶性酚类物质等。
目前脯氨酸和可溶性糖是研究最广泛的渗透调节物质[1]。
在正常的作物体内游离的脯氨酸含量很低，高温胁迫使脯氨酸合成酶对脯氨酸合成的负反馈调节敏感性降低导致脯氨含量的增加。
在对百合高温胁迫的研究表明，百合幼苗在37℃处理下Pro增加显著；此外在猕猴桃、月季、西瓜、番茄、水稻、柑桔等作物中也有相同的报道。
脯氨酸的大量积累可以提高原生质胶体的稳定性，保持水分，从而降低作物因高温引起的过度蒸腾造成的伤害[2]；此外，脯氨酸在保持与蛋白质相互作用，降低可溶蛋白因高温胁迫产生的沉淀，在维持生物膜系统结构的完整性方面起重要作用。
高温胁迫破坏了作物体内蔗糖——淀粉的平衡，促使淀粉水解加快，从而增加可溶性糖的含量。
有报道指出在对杉木进行高温胁迫研究时，高温胁迫能够改变杉木的可溶性糖含量，杉木针叶的果糖含量变化不明显，但葡萄糖的含量提高了16.5%，蔗糖的含量提高了169.8%；而在对马尾松的研究中，马尾松针叶内3种可溶性糖含量均上升，葡萄糖含量提高了36.1%，果糖含量提高了28 %，蔗糖含量提高了22.8 %[3]。
可溶性糖的积累能提高植株的保水能力，增加植株的抗热能力，同时还能水解能量，供维持植株的生长。
甜菜碱是一种季铵类的细胞质渗透物，分布在细胞质中。
高温胁迫引起水分胁迫时诱导甜菜碱的生成，甜菜碱比脯氨酸生成时间晚但却比脯氨酸额含量高约10倍，并且随高温胁迫时间的延长，甜菜碱比脯氨酸稳定。
基于脆弱性的高温热浪人群健康风险评估研究进展_李湉湉
基于脆弱性的高温热浪人群健康风险评估研究进展李湉湉1，杜艳君1，莫杨1，杜宗豪1，黄蕾2，程艳丽31．中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，北京100050；2.南京大学环境学院；3.中国气象科学研究院摘要：目的全球气候变化是21世纪人类所面临的最严重的环境问题之一，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC ）发布预测，由于全球气候变化的影响，21世纪世界范围内的高温热浪事件无论在频率、强度还是持续时间上都将会继续增加，由于高温热浪具有高致病性和高致死性，因此评估及预测未来高温热浪人群健康风险对制定及实施高温热浪预警、预案措施具有重要意义。
该文简要介绍了气候变化背景下高温热浪的健康危害，对高温热浪人群健康风险评估技术的研究方法与现状进行了总结和归纳，最后对此方面研究进行了展望。
关键词：高温；热浪；健康风险；脆弱性；预测中图分类号：R181.3文献标志码：A文章编号：1001-5914（2014）06-0547-04Human health risk assessment of heat wave based on vulnerability:a review of recent studiesLI Tian-tian*,DU Yan-jun,MO Yang,DU Zong-hao,HUANG Lei,CHENG Yan-li*Institute of Environmental Health and Related Product Safety,Chinese Center for Disease Control and Prevention ，Beijing 100050，ChinaAbstract:Global climate change has been one of the most serious environmental problems in the 21st century,IPCC has projected that the frequency,the strength and the duration of heat waves will continue to increase due to the impact of global climate change,considering high mortality and high morbidity of heat wave,assessment and predicting of human health risk of heat wave have been more important to make and implement proper program and policy.The present article provided a brief overview of recent progress in assessing the human health risk of heat wave against the background of climate change,the adverse impacts of human health of heat wave were briefly introduced,the researches of assessing human health risk of heat wave were summarized,finally the insufficiency and the future perspective of current researches were indicated.Keywords:High temperature;Heat wave;Human health risk;Vulnerability;Risk prediction基金项目：国家自然科学基金（21277135，40905069）；北京市自然科学基金（8132048）作者简介：李湉湉（1979-），女，副研究员，从事环境健康研究。
六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价
DOI ：10.11913/PSJ. 2095-0837. 22167张映婵，韩胜男，王璐，牛善策，郝丽红，郑志兴，陈段芬，向地英. 六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价[J ]. 植物科学学报，2023，41（2）：245−255Zhang YC ，Han SN ，Wang L ，Niu SC ，Hao LH ，Zheng ZX ，Chen DF ，Xiang DY. Comprehensive evaluation of the physiological response and heat tolerance of six Dahlia pinnata Cav. cultivars to high-temperature stress [J ]. Plant Science Journal ，2023，41（2）：245−255六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价张映婵1，韩胜男1，王 璐1，牛善策1, 3，郝丽红1，郑志兴2，陈段芬1*，向地英1 *（1. 河北农业大学，河北保定 071000； 2. 张家口市农业科学院，河北张家口 075000； 3. 河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室，河北保定 071000）摘 要： 本文以6个大丽花（Dahlia pinnata Cav.）品种为材料，研究高温胁迫处理（40℃/35℃，14 h 昼/10 h 夜）2 d 对其形态和生理指标的影响，应用相关性分析、主成分分析和隶属函数法计算耐热性综合评价值D ，并用逐步回归分析法筛选鉴定大丽花耐热性指标。
结果显示：（1）高温胁迫后，叶片中F v /F m 值和叶绿素含量均下降；抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量在叶片中上升，在茎中下降；可溶性糖和可溶性蛋白含量在叶片和茎中均下降；总酚含量在叶片中显著上升，在茎中显著下降；花青素含量在叶片和茎中均上升。
（2）基于耐热性综合评价值D ，6个品种中，‘SLGZ ’耐热性较强；‘KEW ’、‘QKL ’和‘YH-C11’耐热性中等；‘AGR-C1’和‘YY-C5’耐热性弱。
1966—2015_年长江流域水文干旱时空演变归因
第34卷第3期2023年5月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.3May 2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.03.0031966 2015年长江流域水文干旱时空演变归因杨肖丽1,2,崔周宇1,2,任立良1,2,吴㊀凡1,2,袁山水1,3,江善虎1,2,刘㊀懿1,2(1.河海大学水灾害防御全国重点实验室,江苏南京㊀210098;2.河海大学水文水资源学院,江苏南京㊀210098;3.长江保护与绿色发展研究院,江苏南京㊀210098)摘要:气候变化和人类活动叠加影响下长江流域干旱情势日益严重且复杂多变,严重威胁着流域经济社会可持续发展,亟需探究自然变率和人类活动对长江流域水文干旱时空演变的作用机制,量化人类活动对水文干旱事件发生频次㊁破坏深度以及恢复速度的影响㊂本研究运用可细化人类活动影响的PCR-GLOBWB 2.0模型,耦合标准化径流指数(I SR )和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)框架,构建长江流域水文干旱状态的时空演变特征评估指标(I SRI-RRV ),揭示长江流域1966 2015年水文干旱状态的时空变化规律,定量评估水库调度和人类取用水等人类活动对长江流域极端水文干旱事件发生频率㊁持续时间和破坏深度的影响程度㊂结果表明:PCR-GLOBWB 2.0模型和I SRI-RRV 可准确表征长江流域水文干旱情势,量化人类活动对长江流域水文干旱状态时空演变特征的影响;19662015年长江流域水文干旱状态整体呈现恶化的趋势,但人类活动减少了1992年以来长江流域水文干旱面积占比;2006 2015年人类活动情景下长江流域的I SRI-RRV 明显高于自然情景,以水库调节为主的人类活动对长江流域整体I SRI-RRV 的提高贡献率较大㊂关键词:水文干旱;可靠性-回弹性-脆弱性框架;PCR-GLOBWB 2.0模型;人类活动;长江流域中图分类号:P339㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)03-0349-11收稿日期:2022-11-28;网络出版日期:2023-05-23网络出版地址:https :ʊ /kcms2/detail /32.1309.P.20230523.0848.002.html基金项目:国家自然科学基金资助项目(U2243203;52079036)作者简介:杨肖丽(1976 ),女,河北邯郸人,教授,博士,主要从事水文水资源研究㊂E-mail:yangxl@ 通信作者:任立良,RLL@ 干旱作为最复杂和频繁发生的自然灾害之一,对人类的生存环境造成了严重的影响,据统计全球不同地区每年因干旱造成的经济损失高达60亿~80亿美元[1]㊂长江流域作为中国最大的流域,受气候变化和人类活动干扰,径流量呈现出显著的下降趋势,发生干旱的频率㊁范围和强度均呈增加的趋势,造成了巨大的社会和经济损失,对流域水资源㊁粮食和生态安全带来了极大风险[2-3]㊂如2022年长江流域遭遇1961年有完整记录以来最严重的干旱,耕地受旱面积达4.42万km 2,约500万人用水困难[4]㊂随着城镇化㊁工业化的发展,流域取用水量的增加,水文干旱过程受人类活动的影响逐渐加大[2-3,5-9]㊂因此,厘清气候变化和人类活动影响下长江流域水文干旱的时空演变特征,定量评估人类活动对长江流域水文干旱时空演变状态的影响,对于制定缓解极端干旱的措施及管理计划,实现长江大保护战略具有重要的科学意义㊂表征干旱事件特征常用的干旱事件发生频次㊁历时和强度,无法反映干旱事件从发生到结束期间流域健康状态的变化,因此,无法确定干旱事件对流域的持续影响和干旱应对能力㊂Hashimoto 等[10]开发的可靠性-回弹性-脆弱性(Reliability-Resilience-Vulnerability,RRV)框架可以表征系统发生故障的频率(可靠性,Rel)㊁系统发生故障后恢复到令人满意状态的速度(回弹性,Res)和 不满意状态 对系统造成破坏的严重程度(脆弱性,Vul)[11],对量化风险指标具有明显的优势,为干旱事件影响的流域干旱状态评估提供了工具[12]㊂近年来,Zeng 等[11]㊁Hazbavi 等[13]将RRV 框架与标准化降水指数(SPI)㊁标准化蒸散发指数(SPEI)相结合,定量评估了不同地区的流域气象干旱的状态㊂RRV 框架通过流域应对干旱的可靠性,经历干旱事件后的恢复能力以及应对干旱的脆弱性[14],定量评估流域干旱状态的时空演变特征和流域或区域对干旱的350㊀水科学进展第34卷㊀响应,弥补了传统干旱指数的不足㊂但相关研究主要针对降水短缺的气象干旱[11,13,15]或以土壤水短缺表征的农业干旱[16],对以径流短缺为表现形式的水文干旱缺乏关注㊂能充分考虑人类用水与其他水文变量之间相互作用的PCR-GLOBWB(PCRaster Global Water Balance)2.0模型,通过水库调节㊁灌溉和用水模块模拟人类活动对产汇流的影响,可以量化人类活动对流域极端水文事件的影响[17-19]㊂鉴于此,本研究耦合PCR-GLOBWB2.0模型㊁标准化径流指数和可靠性-回弹性-脆弱性框架,构建长江流域水文干旱评估指标,综合考量水文干旱的频率㊁严重性和历时,定量分析人类活动对长江流域水文干旱状态的时空特征变化及影响机制,探究长江流域水文干旱状态的时空特征及归因,以期为长江流域极端干旱事件的应对和水资源规划配置提供科学参考㊂1㊀研究区与研究方法1.1㊀研究区概况长江流域位于24ʎ30ᶄN 30ʎ45ᶄN㊁90ʎ33ᶄE 122ʎ25ᶄE,总面积约180万km2,横跨中国西部㊁中部和东部三大经济区,流经19个省㊁自治区㊁直辖市,国内生产总值超过全国的40%㊂该流域处于亚洲季风气候区,水资源量较为丰富,多年平均径流量约9900亿m3,多年平均年降水量约1100mm㊂降水量时空分布不均衡,60%集中在夏季,从西部的约500mm到东部约2500mm㊂截至2020年,流域内有大㊁中型水库1700多座,其中2003年建成的三峡水库累计拦洪总量超过1800亿m3,补水总量为2894亿m3㊂基于长江流域1ʒ25万二级子流域分级数据集(http:ʊ),本研究将长江流域细分为长江干流流域㊁金沙江流域㊁岷江流域㊁乌江流域㊁嘉陵江流域㊁洞庭湖流域㊁汉江流域和鄱阳湖流域等8个子流域(图1)㊂图1㊀长江流域气象站㊁水文站和二级子流域分布Fig.1Map of meteorologic stations,hydrologic stations and sub-basins in the Yangtze River basin1.2㊀数据与方法1.2.1㊀数据本研究所用到的数据包括1966 2015年日降水和气温数据(https:ʊ/),长江流域9个水文站2006 2015年逐日径流量数据,长江流域2006 2015年年用水量(居民生活用水㊁工业用水㊁牲畜用水和灌溉用水)和年末水库蓄水量统计数据(2006 2015年长江流域及西南诸河水资源公报)㊂PCR-GLOB-WB2.0模型的参数主要包括气象驱动参数㊁土地覆盖参数㊁土壤参数㊁每层土壤的根系分数㊁地形参数㊁Arno方案(土壤水容量分布)指数㊁物候相关的参数㊁栅格土壤最大(最小)蓄水量㊁地下水参数和人类水管理参数[20](如非灌溉用水需求,自然水体和非自然水体)㊂㊀第3期杨肖丽,等:1966 2015年长江流域水文干旱时空演变归因351㊀1.2.2㊀PCR-GLOBWB 2.0模型模型的空间分辨率为10km ˑ10km,能充分考虑人类用水与其他水文变量之间的相互作用,通过水库调节㊁灌溉和用水模块模拟人类活动对产汇流过程的影响[20-21],极大地提高了季节性㊁极端性和正常状态下的流量特性的捕捉能力,且能够再现大多数河流总蓄水量的时空演变趋势和季节性特征㊂1.2.3㊀标准化径流指数采用标准化径流指数(I SR ),假设一定时间内径流量符合某一概率分布,通过对径流进行正态标准化[22],评估流域水文干旱[23]㊂基于I SR 的水文干旱[24]可以分为轻旱(-0.5~>-1)㊁中旱(-1~>-1.5)㊁重旱(-1.5~>-2)和特旱(ɤ-2)等5个级别㊂本研究主要分析研究区干旱程度达到中旱及以上(I SR ɤ-1)的水文干旱事件㊂1.2.4㊀I SRI-RRV 评估指标基于模型模拟的I SR 和能够衡量流域系统性能的可靠性(I Rel )㊁弹性(I Res )和脆弱性(I Vul )的RRV 框架,本研究构建了长江流域的水文干旱评估指标,综合评价水文干旱事件发生频次㊁破坏深度以及恢复速度,定量描述流域一定时间段内水文干旱的状态[25]㊂其中,RRV 框架的计算过程如下[26]:I Rel=1N ðN t =1Z t (1)I Res =ðN t =1W t /ðN t =1Z t (2)I Vul=1N ðT t =1L obs (t )-L std L std (t )ˑH (L obs (t )-L std )[](3)式中:N 为分析的总时段数;t 为当前时段;Z t 为当前时段的状态,若当前时段处于满意状态,则Z t =1,否则Z t =0;W t 记录总时段内处于满意状态遭到破坏的次数,若Z t =1且Z t +1=0,代表1次连续破坏的开始,则W t =0,否则W t =1;L obs (t )为第t 个时段的I SR ,L std 为相应的I SR 阈值㊂H (x )为Heaviside 函数,x <0,H (x )=0;x ȡ0,H (x )=1,确保对脆弱性的计算仅限于不满意状态㊂几何平均数对个体变量的变化更敏感,可选择其计算I SRI-RRV 值[27]:I SRI-RRV =3I Rel ˑI Res ˑI Vul (4)式中:I SRI-RRV 为水文干旱评估指数,该指数越高,表明流域水文干旱状态的健康度越好,即满意度越高[28],I SRI-RRV =1则表明某个时段该地区水文干旱状态处于 好 的状态㊂2㊀结果与讨论2.1㊀模型精度评估本研究采用百分比偏差(B P )和均方根误差(E RMS )验证PCR-GLOBWB 2.0模型对人类取用水和水库蓄水量的模拟精度,采用纳什效率系数(E NS )和皮尔逊相关系数(R )验证人类活动情景下径流过程的模拟精度[29-30]㊂长江流域2006 2015年生活用水㊁工业用水㊁灌溉用水和水库蓄水量模拟值与长江水资源公报统计值对比结果表明,B P 均小于10%,工业用水模拟的E RMS 稍差㊂生活用水和灌溉用水的模拟精度最好,B P 分别为-0.71%和-0.42%,E RMS 分别为15.97亿m 3/a 和26.98亿m 3/a;工业用水的B P 为-9.58%,E RMS 为99.34亿m 3㊂2006 2015年年末水库蓄水量模拟值与统计值的B P 为6.9%,E RMS 为264.39亿m 3/a㊂9个水文站2006 2015年的观测值与人类活动情景下模型模拟值的E NS 和R (表1)表明,PCR-GLOBWB 2.0模型模拟的人类活动情景下的月径流的结果较好,E NS 均达到0.6以上,九江站㊁螺山站和大通站E NS 均大于0.8,R 均大于0.9,其结果可用于进一步分析长江流域水文干旱过程㊂352㊀水科学进展第34卷㊀表1㊀2006—2015年PCR-GLOBWB 2.0模型径流模拟精度Table 1Validation results of the PCR-GLOBWB 2.0model simulation for month discharge from 2006to 2015站点经度纬度E NS R 寸滩106.60ʎE 29.62ʎN 0.620.93万县108.42ʎE 30.75ʎN 0.720.91朱沱105.85ʎE 29.02ʎN 0.740.90宜昌111.28ʎE 30.70ʎN 0.660.85高场104.42ʎE 28.80ʎN 0.710.95九江116.05ʎE 29.73ʎN 0.820.95汉口114.28ʎE 30.58ʎN 0.790.94螺山113.37ʎE 29.67ʎN 0.850.94大通117.62ʎE 30.77ʎN 0.830.962.2㊀长江流域水文干旱的时空特征图2㊀长江流域及各二级子流域水文干旱面积占比Fig.2Proportion of hydrological drought areas in the Yangtze River basin 1966 2015年长江及各二级子流域自然情景和人类活动情景下每年干旱程度达到中旱及以上(I SR ɤ-1)水文干旱的面积在流域总面积中的占比对比图(图2)显示,长江流域历史时期极端干旱主要发生在1972年㊁1978年㊁1986年㊁2006年和2011年,这与‘中国气象灾害大典“和长江流域及西南诸河水资源㊀第3期杨肖丽,等:1966 2015年长江流域水文干旱时空演变归因353㊀公报记录的长江流域历史旱情记录较为一致(表2),表明本研究所构建的I SR能很好地识别长江流域的水文干旱㊂表2㊀长江流域历史大旱实际文字资料记录与I SR识别水文干旱对照Table2Comparison of hydrological droughts between historical records and I SR calculateddroughts in the Yangtze River basin资料记载来源资料记载干旱年份资料记载干旱本文识别干旱范围‘中国气象灾害大典“1972年全国特大旱灾汉江流域㊁嘉陵江流域㊁金沙江流域㊁岷江流域1978年全国特大旱灾及高温洞庭湖流域㊁长江干流流域㊁嘉陵江流域㊁金沙江流域㊁鄱阳湖流域1986年长江中游地区旱灾及高温㊁江南旱灾洞庭湖流域㊁嘉陵江流域㊁岷江流域㊁鄱阳湖流域㊁乌江流域长江流域及西南诸河水资源公报2006年长江流域特大旱灾长江干流流域㊁金沙江流域㊁岷江流域㊁乌江流域2011年长江中下游和西南五省严重旱灾洞庭湖流域㊁长江干流流域㊁嘉陵江流域㊁金沙江流域㊁鄱阳湖流域㊁乌江流域㊀㊀1992年前自然情景下长江流域中度以上干旱发生面积小于人类活动情景,而1992年后则高于人类活动情景(图2)㊂二级子流域都呈现类似的规律,但在突变时间上略有差异,鄱阳湖流域最早(1973年),金沙江流域最迟(2000年)㊂长江中下游地区的洞庭湖流域㊁长江干流流域和鄱阳湖流域,人类活动对流域受旱面积的影响明显高于其他二级子流域㊂这可能与各个子流域人类开发利用的开始时间和强度有关㊂长江流域年代际水文干旱事件发生的频率㊁平均历时和强度时空差异性显著(图3)㊂2种情景下整个流域的水文干旱频率较低,历时多小于6个月,且以轻中度干旱为主㊂高频率的水文干旱主要发生在2006 2015年长江干流流域的上游及乌江流域,平均历时大于2个月,且多为平均干旱强度大于1的特旱㊂2.3㊀长江流域干旱状态时空演变特征I SRI-RRV年代际变化特征的时空分布图(图4)表明,长江流域和二级子流域的干旱状态的时空差异性显著㊂2006 2015年自然情景和人类活动情景下长江流域的I SRI-RRV比1966 1975年分别提升了4.91%和6.54%,但同期自然情景下部分二级子流域的I SRI-RRV均值均呈下降趋势,如汉江流域下降了3.28%,嘉陵江流域下降了0.04%,乌江流域下降了11.98%㊂人类活动改善了长江流域的水文干旱状态,扭转了自然状态下长江流域干旱状态的恶化趋势㊂1966 1975年,长江流域人类活动情景下的I SRI-RRV均值较自然情景低0.73%,仅有洞庭湖流域和长江干流流域人类活动情景下的I SRI-RRV均值高于自然情景,但相差较小(0.33%和0.36%);2006 2015年,人类活动情景下的I SRI-RRV均值比自然情景高1.68%,8个二级子流域中,仅有嘉陵江流域的人类活动加深了水文干旱状态的恶化,但是相较于1966 1975年,I SRI-RRV均值的恶化幅度由2.11%缩小至0.05%㊂图5对比了8个子流域2种情景下I Rel㊁I Res和I Vul均值㊂人类活动和自然情景下(图5中分别用N㊁H表示)可靠性指标在1966 1975年约为0.85和0.86,至2006 2015年分别提升了3.43%和1.99%,人类活动提升了可靠性的改善趋势㊂自然情景下各子流域的可靠性㊁回弹性和脆弱性变化趋势差异显著,汉江流域可靠性和回弹性指标均值分别下降了3.01%和6.64%,乌江流域可靠性㊁回弹性和脆弱性指标的均值依次下降了7.83%㊁23.45%和1.92%,其余的子流域则普遍呈上升趋势㊂人类活动对水文干旱的回弹性影响最为显著,2006 2015年人类活动情景下的回弹性均值比1966 1975年提高了近15.86%,而自然情景仅提升了9.20%㊂2种情景下水文干旱的脆弱性指标变化最小,分别提升了0.75%和0.64%㊂354㊀水科学进展第34卷㊀图3㊀1966 2015年长江流域的8个二级子流域水文干旱历时㊁频率与烈度特征箱线图Fig.3Frequency,duration and intensity characteristics of hydrological drought in eight sub-basins of the Yangtze River basin from1966to20152.4㊀干旱状态与人类活动相关性评价人类活动主要通过水库调度和取用水等影响河道径流,进而影响水文干旱的状态㊂据长江水资源公报统计,2006 2015年期间,长江流域年均水资源总量为9425.3亿m3,总耗水量由820.2亿m3增长至848.5亿m3,水库蓄水量由923.8亿m3增至1988.7亿m3㊂因此,本研究采用2种情景下I SRI-RRV的差值及其与水库蓄水量的相关分析,来计算人类活动(水库调节和人类取用水)对长江流域I SRI-RRV即水文干旱状态的影响程度(图6)㊂㊀第3期杨肖丽,等:1966 2015年长江流域水文干旱时空演变归因355㊀图4㊀自然情景与人类活动情景下I SRI-RRV年代对比Fig.4Chronological comparison of I SRI-RRV under the natural and human scenarios㊀㊀2006 2015年长江流域整体的I SRI-RRV均值呈现波动上升的趋势,自然和人类活动情景下年尺度I SRI-RRV均值分别提升了27.15%和18.09%㊂流域年末水库蓄水量与2种情景I SRI-RRV均值差的相关系数R=-0.90,蓄水量与干旱状态呈显著的负相关㊂2种情景下I SRI-RRV均值差较大的年份的年末水库蓄水量也偏少,水文干旱也较为严重,表明长江流域的水文干旱状态受到水库调蓄的影响㊂三峡水库2003年6月开始蓄水,2006年10月蓄水156m,将1996 2015年三峡水库下游的宜昌站的径流过程划分时段Ⅰ(1996年1月至2003年6月)和时段Ⅱ(2006年11月至2015年12月)进行对比(图7)㊂时段Ⅰ人类活动对宜昌径流的影响较小,人类活动对月径流的改变率为-0.81%~1.37%;时段Ⅱ内人类活动削减洪峰和补充枯水期径流的能力提升显著,水库调节于4 7月削减径流,使得6月削减径流幅度最大,年均约2.31%,于10 2月补充径流,12月补充径流的幅度最大,年均约4.19%㊂Chai等[31]发现在三峡水库2003年建成后出现了 旱季流量偏大,汛期流量偏小 的现象,2011年三峡水库缓解水文干旱的能力明显高于2006年㊂据统计,2006年和2011年大旱中,三峡水库分别向下游补水约35.8亿m3和215亿m3,有效缓解了长江中下游发生的旱情[32],表明人类活动(尤其是水库调度)对水文干旱状态有着显著的影响㊂356㊀水科学进展第34卷㊀图5㊀自然情景和人类活动情景下长江流域I Rel㊁I Res和I Vul均值热点图Fig.5Heat map of average I Rel,I Res and I Vul in the Yangtze River basin under natural and human scenarios图6㊀长江流域2006 2015年大型水库蓄水量与平均I SRI-RRV指数变化Fig.6Changes of water storage and I SRI-RRV of large reservoirs in the Yangtze River basin from2006to2015㊀第3期杨肖丽,等:1966 2015年长江流域水文干旱时空演变归因357㊀图7㊀1996 2015年宜昌站自然情景与人类活动情景下月平均径流对比Fig.7Comparison of monthly discharge under two scenarios at Yichang station from1996to20153㊀结㊀㊀论本研究耦合考虑人类活动对水文过程影响的PCR-GLOBWB2.0模型和水文干旱评估指数,定量评估了长江流域水文干旱状态的时空变化特征,探究了水库调节和人类取用水等活动对长江流域水文干旱事件发生频次㊁破坏深度以及恢复速度的影响,主要结论如下:(1)人类活动影响了长江流域水文干旱的时空变化特征,1966 1985年人类活动情景下水文干旱事件的面积占比高于自然情景,1985 2015年人类活动减少了长江流域水文干旱的面积占比㊂(2)长江流域的水文干旱状态在自然情景下呈现恶化的趋势,人类活动小幅改善了干旱状态,大幅提升了从不满意状态恢复的速率(回弹性)和减缓处于满意状态概率(可靠性)的下降趋势㊂(3)2006 2015年,人类活动情景下长江流域的水文干旱状态明显高于自然情景,水库调度是长江流域水文干旱状态改善的重要原因之一㊂参考文献:[1]周帅,王义民,畅建霞,等.黄河流域干旱时空演变的空间格局研究[J].水利学报,2019,50(10):1231-1241. 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影响华北重度和轻度高温热浪的大气背景场差异分析
影响华北重度和轻度高温热浪的大气背景场差异分析作者：靳鑫桐周波涛谢文欣胡跃鹏范怡来源：《大气科学学报》2024年第01期摘要首先识别了1961—2020年华北地区的高温热浪事件，在此基础上筛选出重度和轻度高温热浪事件多发年份，对比分析了重度和轻度高温热浪事件的时空变化特征以及大气背景差异。
结果表明，重度和轻度高温热浪发生频次的高值区分别位于华北北部和中南部。
自20世纪60年代以来，华北重度和轻度高温热浪事件频次均呈现显著的增长趋势，其中重度高温热浪事件频次的增加更为明显。
对应华北重度高温热浪事件多发，东亚中纬度地区为准相当正压结构的异常反气旋性环流控制，华北地区位于异常反气旋性环流的东南部。
在该异常环流背景下，华北地区上空呈现异常下沉运动、云量偏少、大气整体偏干。
在异常下沉绝热增温的同时，晴朗干燥的配置有利于更多的太阳辐射到达地表，相应的向上长波辐射和感热通量增加，进一步加热近地表大气。
在华北轻度高温热浪事件高发年，华北位于异常反气旋（东南侧）和气旋（西北侧）性环流之间，主要受异常西南风控制。
异常西南风向华北输送暖平流加热大气的同时，增加了华北上空的水汽。
偏多的水汽捕获更多的长波辐射并反射至地表，利于气温升高。
关键词重度高温热浪;轻度高温热浪;华北;大气背景;动力水汽条件;热力条件近几十年来，全球地表平均温度显著升高。
据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告（AR6），2011—2020年全球地表平均温度相较工业化前增暖约1.09 ℃（IPCC，2021）。
在全球变暖大背景下，极端天气气候事件趋多趋强（周波涛和钱进，2021）。
特别是极端高温事件发生频次和强度自20世纪50年代以来明显增加（IPCC，2021），对人体健康、生态环境、经济发展等方面造成重要影响（Dunne et al.，2013;Porfiriev，2014;Orlov et al.，2019;Ebi et al.，2021）。
高温热浪脆弱性与适应性研究进展_杨红龙
高温热浪主要是由于空气温度高，且这样的高温持续时 间较长，引起人、动物、植物不能适应的一种天气过程。
根据高温热浪的定义，高温热浪的标准主要依据高温对 人体产生影响或危害的量值制定。 由于高温热浪灾害的出现
受地理、社会和经济等多方面的影响，世界各国和地区研究 高温热浪所采取的方法不同， 高温热浪的标准也有很大差 异。 目前，国际上还没有统一而明确的高温热浪标准。 世界气 象组 织 （WMO） 建 议 高 温 热 浪 的 标准 为 ： 日 最 高 气 温 高 于 32℃，且持续 3d 以上。 荷兰皇家气象研究所则定为：日最高气 温高 于 25℃，且 持 续 5d 以 上 ，其 中 至 少 有 3d 最 高 气 温 高 于 30℃。 美国、加拿大、以色列等国家气象部门都依据温度和相 对湿度影响的热指数（显温）发布高温警报。 发布标准是：当 白天热指数连续两天有 3h 超 过 40.5℃或 者 预 计 热 指 数在 任 一时间超过 46.5℃，发布高温警报。 德国科学家基于人体热量 平衡模型 ， 制 定 了 人 体 生 理等 效 温 度 （PET）。 当 PET 超 过 41℃，热死亡率显著上升。 因此，以 PET>41℃为高温热浪预警 标准。
0 引言
近年来，随着全球气候变暖和加速发展的城市化进程引 起的更加显著的热岛效应， 使得全球范围内的酷热日益频 繁，高温热浪事件越来越突出，正逐渐成为一种严重气象灾 害[1-4]。 这种灾害不仅影响工农业生产 ，还 直 接 危 害 到 广 大人 民的身体健康，同时造成供水、供电紧张，并加剧光化学污 染，严重威胁到广大人民的生存和生活质量。 此外，高温热浪 对农业生产的影响也特别严重，持续高温少雨，极易造成干 旱，影响作物生长发育，使农林牧业的产量和品质下降，当高 温天气频繁发生，大气降水量就会明显减少，高温还加快了 土壤水分蒸发速度，使土壤含水量迅速下降，夏季高温酷暑 天气伴随着大气干旱和土壤干旱同时发生，从而造成严重干 旱 的 发 生 或 加 重 干 旱 的 严 重 程 度 ，使 农 作 物 严 重 受 损 [5-7]，也 极易引发森林或草原火灾。 持续高温天气还可引发大面积蓝 藻发生，导致水源污染。 对军事活动有很大影响，由于酷暑导 致失败的战例也不少。
极端气候胁迫下西南喀斯特山区生态系统脆弱性遥感评价
极端气候胁迫下西南喀斯特山区生态系统脆弱性遥感评价郭兵;姜琳;罗巍;杨光;戈大专【摘要】全球气候变暖导致极端天气事件频发,针对西南喀斯特山区的特殊地理国情(水土流失和石漠化严重),引入了大尺度景观格局指数(香农均匀性指数和蔓延度指数)和极端气候指数(极端高温日数、极端低温日数和极端降雨日数),构建了生态系统脆弱性遥感评价体系,进而分析和探讨了该地区近13年的生态系统脆弱性时空变化格局和驱动机制,研究结果表明:西南喀斯特山区的生态系统则属于轻-中度脆弱,其分布格局表现为以川滇黔为核心向周边减小的趋势.2000-2013年,西南喀斯特山区的生态系统脆弱性表现为先增加后减小的趋势.近13年西南喀斯特山区的生态系统脆弱性时空变化格局受人类活动(不同产业GDP和人口密度)、降水、地形地貌、水土流失、石漠化等因素影响较为显著.本研究可以为西南喀斯特山区的生态系统保护及生态环境的恢复与治理提供决策依据和技术支持.%During the past several decades,extreme weather conditions have become frequent because of global warming.This study introduces a large-scale landscape pattern index (Shannon uniformity index and contagion index) and extreme climate index (extreme high/low temperature days and extreme precipitation days) to establish an evaluation system for the ecosystem's vulnerability,considering the unique geographical conditions (serious soil erosion and rocky desertification) in the karst mountain region of Southwest China.Next,the spatial and temporal changes in the ecosystem's vulnerability during the past 13 years were analyzed and discussed.The results indicated that the ecosystem vulnerability in the karst mountain regions belonged to the mild-moderate level,which decreased from theSichuan-Yunnan-Guizhou zones to the marginal zones.The severe and extreme vulnerable zones were mainly distributed in the central and northern areas because of severe karst rocky desertification,low vegetation coverage,and intensive disturbance due to human activity.Conversely,the slight and mild vulnerable zones were mainly distributed in the southeastern and southwestern areas because of the high vegetation coverage,abundant precipitation,and lower disturbance due to human activity.From 2000 to 2013,the ecosystem vulnerability in the southwestern karst mountain areas increased at first and then decreased.Zones of moderate and severe increases in vulnerability were mostly concentrated in the northeastern portion of the study region,whereas zones of moderate and severe decreases were mainly distributed in the northwesternpart.During the past 13 years,the temporal and spatial patterns of the ecosystem's vulnerability changes were significantly affected by human activities (different industrial GDP and populationdensity),precipitation,topography,soil erosion,and rock desertification.This research can provide a decision-making foundation and technical support for protection of the ecosystem and restoration of the ecological environment in the karst mountain regions of Southwestern China.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)021【总页数】13页(P7219-7231)【关键词】生态系统脆弱性;动态监测;遥感;西南喀斯特山区;极端气候【作者】郭兵;姜琳;罗巍;杨光;戈大专【作者单位】山东理工大学建筑工程学院,淄博255000;地理国情监测国家测绘地理信息局重点实验室,武汉430079;山东理工大学建筑工程学院,淄博255000;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院遥感与数字地球研究所,北京100101;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101【正文语种】中文20世纪以来,以全球变暖为主要特征的全球气候与环境发生了巨大变化,生物多样性丧失、极端天气事件频发、环境退化、海平面上升正是对生态环境变化的强烈反馈,对人类的生存和社会经济的可持续发展构成了极大的威胁[1]。
蔬菜作物高温逆境及其耐热性研究进展
构特征 ， 既可 以为耐 热育 种提 供理论 依据 又 可以 从生 物物
理 学 的角度 来 对植物 耐热性 进 行深层 次 的探讨 。
供应 ， 其生 育期往 往 受 到高 温 逆 境 的 影 响 ， 成蔬 菜供 但 造
应 出现淡 季 。因此 ， 研究蔬 菜作 物高 温逆 境下 生理 生 化 代
钝 化 反 应 中心 。 吴 韩 英 等 ” 研 究 了 ３ ℃ 、０ 、５ 和 ５ ４％ ４ ℃ ５ ℃高 温处理 ０～６ ｍｉ 甜椒 光 合 作 用 的影 响 ， 为 短 ０ ０ ｎ对 认 期高 温下 光合 系统 Ⅱ的可 逆性 失活 是光抑 制 的主要 原 因。
１ 高温 对蔬 菜外 观形 态及 细胞微 观 结构 的影 响
１ １ 高温对蔬 菜外 观形 态的影 响 高温 对 植物 的外 观 形 ． 态 及生 长发育 的影 响 往往 比较 直 观 ， 引 起 人 们 的重 视 ， 易
研 究的基 础上 ， 以辣椒幼 苗 为材料 对高 温下 的光 合 作用 进 行 了深入 研究 ， 现高 温下气 孔导 度 、 发 气孔 限制 值 、 观量 表 子效 率及 羧化 效率 均下 降 ， 细胞 问隙 Ｃ 浓度 上升 。 由此 Ｏ 可 知 ， 片光合机 制遭 破坏 的非气 孔 网素 是净光 合 速率 降 叶 低 的主要 原 因 ； 而且 ， 温 处 理初 期 净 光 合 率 下 降 以气 孔 高
也 可作 为鉴定 植物 耐 热性 的指 标 。韩 笑 冰 等 认 为 萝 卜
叶的外部 形态 可能 是衡量 其 品种耐热 性 的重要 指 标 ； 进 刘 生等 将 高温下 番茄 坐果 率 与产 量 作 为 评 价其 耐 热 性 的 指标 ； 罗少 波等 将 结球性 作 为大 白菜 的耐热 指标 。
西林县高温热浪时空特征及对农作物影响分析
西林县高温热浪时空特征及对农作物影响分析作者：杨萱萱他文波黄上鹂来源：《农业灾害研究》2022年第08期摘要利用西林国家地面观测站1965—2021年和西林县区域自动站自建站以来逐日最高气温气象资料数据，采用统计学、线性分析及ArcGIS方法分析高温热浪时空特征，并阐述了高温热浪对西林县经济作物的影响，同时提出种植建议。
结果表明：21 世纪以来，在全球变暖的大气候背景下，西林县高温热浪明显增多增强，表现在发生频次、强度及持续时间均呈现出线性增加趋势;每年高温热浪集中出现在3—9月，其中4—5月出现频次最多且强度最强，呈现东西部多（强），中部少（弱）的特征。
西林砂糖橘、茶叶等经济作物，受气温影响大，持续的高温热浪，容易引发干旱，影响作物的生理活动，降低作物的生长等。
通过西林县高温热浪时空特征的分析，提前应对高温热浪对经济作物带来的不利影响，从而达到增产增质、提高经济效益的目的。
关键词高温热浪;时空特征;农作物中图分类号：P423 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）08–0048–030 引言有研究表明，21世纪以来地球气候变化主要体现在全球变暖问题上，而全球变暖是高温热浪等极端天气事件频发诱因之一。
近50年来，我国夏季高温热浪的频次、日数和强度总体呈增多、增强的趋势[1]，高温热浪不仅给自然生态系统造成不可逆转的冲击，也对人类经济社会与健康产生巨大的负面影响[2]。
许多学者对高温热浪进行了一系列的研究，黄卓等[3]根据热浪所具有的气温异常偏高通常要持续一段时间这2个特征，研究设计了综合表征炎热程度和过程累积效应的热浪指数作为热浪的判别指标，并提出了热浪的分级标准;黄小梅等[4]利用相关分析方法，讨论了近56年来四川盆地夏季高温热浪各项指标与同期西太平洋副高环流指数的联系;覃卫坚等[5]利用广西气象资料，分析了高温天气的气候变化特征表明北半球夏季副高异常偏强、西太副高异常偏西、印缅槽异常偏弱，是造成高温热浪偏强的重要原因;蔡元刚等[6]采用 REOF法，分析了四川省高温热浪的时空变化特征，用“取最小分类值法”将四川高温热浪划分为盆地盛夏热浪区、盆周盛夏热浪区、攀西南部初夏热浪区、盆南盛夏热浪区和常年无热浪区5个区域;徐金芳等[7]全面综述了高温热浪气象灾害在危害特点、标准与类型、气候特征、形成原因、对全球气候变暖的响应、监测和预测与预警技术、减灾技术及应对策略等8个方面的研究成果;何慧等[8]分析了广西高温日数的分布特征及其变化规律，结果表明：广西年高温日数呈显著的阶段性特征和突变特征。
农业气候变化脆弱性评估研究进展
农业气候变化脆弱性评估研究进展摘要：通过河北省安新县气象局多年气象观测经验，结合气候变化研究成果，本文论述了农业气候变化的脆弱性，综述了其概念和发展情况，研究了气候变化的相关内容，介绍了3种主要的评估方法，指出了科学评价对气候变化脆弱性研究的重要意义。
针对气象工作中遇到的气候变化评估问题进行了探究，总结归纳了农业气候脆弱性评价研究方向，以给今后深入相关课题研究提供有利参考。
关键词：农业气候变化；评估方法；发展状况中图分类号：s162 文献标识码：a前言气候变化脆弱性研究一直是农业气象部门关注的课题，也是地方政府、乡镇农村普遍重视的议题。
它直接影响了农业生产和农村经济收入，是现代农业生产布局和结构变化的重要诱因。
因而结合不同地区农业生产状况，参照农业气候资源分布情况，科学详尽地对农业气候变化脆弱性进行分析研究，采取有效措施应对气候变化，保证农业现代化的可持续发展。
1 农业气象变化脆弱性的相关认识1.1 气候变化脆弱性概念气候脆弱性的研究涵盖内容广泛，随着研究成果不断挖掘，其概念渐渐引入到气候变化研究领域里。
气候变化脆弱性的概念在不同时期不同领域存在不同的认识与理解。
现代普遍认为农业气候变化脆弱性涵盖金融、生态、资源和公共发展等多个方面内容。
在1991年，downing等学者率先从脆弱性角度分析了非洲地区气候干旱变化问题，总结归纳了多年来各方面研究学家的相关成果。
指出脆弱性要作为结果来研究；脆弱性针对不敏感因子来讲具有影响的负面性；脆弱性不是绝对的损害度量单位，而是和社会经济集团或者区域有所区别的相对概念。
downing 认为脆弱性是社会、经济和政治结构的一种自然属性，同人类居住场所气候条件因素变化有关。
政府间气候变化委员会连续2a的专题报告中关注了脆弱性研究，在第3次报告中给出了有关脆弱性的明确概念：脆弱性是指系统容易遭受或没有能力应付气候变化不利影响的程度，是系统内的气候变率特征、复读和变化速率及其敏感性和适应能力的函数。
水资源脆弱性的研究进展
水资源脆弱性的研究进展
李凤霞;郭建平
【期刊名称】《气象科技》
【年(卷),期】2006(34)6
【摘要】水资源是影响可持续发展最主要的环境因素,研究水资源的脆弱性以及气候变化对水资源脆弱性的影响关系到我国国民经济可持续发展的重大问题.文章系统地阐述了水资源脆弱性的概念、评价指标体系、研究方法、研究进展以及降低水资源脆弱性应采取的适应对策措施等.并提出今后应进一步明确水资源脆弱性的概念和研究范围,完善现有的指标体系,提高脆弱性图表的统一性和可比性以及应用高新技术开展水资源脆弱性的研究等.
【总页数】4页(P731-734)
【作者】李凤霞;郭建平
【作者单位】中国气象科学研究院,北京,100081;青海省气象科学研究所,西
宁,810001;中国气象科学研究院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】P4
【相关文献】
1.水资源关键脆弱性辨识及适应性管理研究进展 [J], 陈俊旭;夏军;洪思;廖强;翁建武
2.水资源脆弱性及评价方法国内外研究进展 [J], 陈攀;李兰;周文财
3.基于熵权-云模型的流域水资源脆弱性评价与关键脆弱性辨识——以海河流域为例 [J], 陈岩;冯亚中;王蕾
4.水资源脆弱性评价研究进展 [J], 马芳冰;王烜;李春晖
5.河南省水资源系统脆弱性时空分异特征研究 [J], 王利平;张建云;舒章康;刘翠善;周雄;王国庆
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海洋装备高温环境适应性检测方法研究
海洋装备高温环境适应性检测方法研究随着海洋产业的快速发展，海洋装备作为海洋资源开发的重要工具，在复杂多变的海洋环境中承受着巨大的压力。
其中，高温环境作为海洋环境中的一种极端条件，对海洋装备的适应性提出了更高的要求。
因此，研究海洋装备在高温环境下的适应性检测方法具有重要的意义。
在海洋装备高温环境适应性检测方法的研究中，首先需要明确高温环境对海洋装备的影响及其机理。
高温环境对海洋装备的影响主要表现为热应力、热膨胀和材料性能变化等方面。
热应力会导致装备材料的变形，降低其强度和刚度；热膨胀会引起材料尺寸的变化，进而对装备的运行造成不利影响；材料性能的变化会导致装备的耐久性、耐磨性等性能下降。
因此，针对这些影响，需要通过适应性检测方法，对海洋装备的高温适应性进行评估。
海洋装备高温环境适应性检测的关键是模拟真实的海洋高温环境。
在模拟高温环境时，我们可以通过高温实验室进行控制温度的方式来进行模拟。
高温实验室可以通过加热装置将装备置于高温环境中，并通过监测装备的温度、应力、变形等参数来评估装备的适应性。
此外，为了更加真实地模拟海洋高温环境，还可以考虑加入其他海洋环境的因素，如海水、盐雾等。
另外，在海洋装备高温环境适应性检测的过程中，还需要综合考虑装备的结构特点和材料特性。
不同类型的装备在高温环境下的适应性可能存在差异，因此需要对不同类型的装备进行针对性的检测。
同时，不同材料在高温环境下的性能也会有所差异，因此在检测中需要考虑装备所采用的材料，有针对性地评估材料在高温环境下的适应性。
海洋装备高温环境适应性检测方法的研究还需要结合现有的检测标准和规范。
目前，国内外已经有一些关于海洋装备高温环境适应性检测的标准和规范，如ISO 13073-2-2008《水下螺旋桨与推进器.第2部分：高温试验方法》等。
在研究中可以借鉴这些标准和规范，结合实际情况进行适当的修改和完善。
总的来说，海洋装备在高温环境下的适应性检测方法的研究具有重要的意义。
新型热防护材料研究进展
研究与技术丝绸JOURNAL OF SILK新型热防护材料研究进展Research progress on novel thermal protection materials项舒琪a ,卢业虎a ,b(苏州大学a.纺织与服装工程学院;b.现代丝绸国家工程实验室,江苏苏州215006)摘要:为分析热防护材料领域研究现状和未来发展趋势,文章采用信息可视化㊁网络分析的研究方法,以Web of Science (WOS )数据库及中国知网(CNKI )数据库中近30年(1993年1月 2023年6月)热防护材料相关的文献作为数据来源绘制可视化信息图谱,对发文量㊁发文国家∕地区和机构㊁研究方向㊁核心作者㊁关键词等元素逐一进行分析,剖析热防护材料研究领域的发展动态㊁研究热点及前沿趋势㊂结果显示,美国㊁中国为主要研究国家,在该领域居重要地位;LI J (Li Jun )㊁SONG G W (Song Guowen )㊁SU Y (Su Yun )㊁LU Y H (Lu Yehu )㊁王云仪㊁朱方龙等作者为该领域的核心作者,在热应激㊁热防护服的研究中具有重要影响力;热防护服的热防护性与传热机制㊁人体的热生理与热舒适为活跃的研究主题与研究热点;相变材料㊁气凝胶㊁形状记忆织物㊁蜂窝夹芯织物㊁三维间隔织物为当前的研究热点材料,新型热防护材料的研发㊁服装内部结构的优化是未来研究中有效应对热应激的解决方法,是兼顾热防护服的热防护与热舒适平衡的重要途径㊂关键词:热防护材料;CiteSpace ;可视化分析;热应激;热舒适;热防护性中图分类号:TS 941.73㊀㊀㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2024)02009511DOI :10.3969∕j.issn.1001-7003.2024.02.011收稿日期:20230725;修回日期:20231219基金项目:江苏省高等学校基础科学(自然科学)重大项目(21KJA 540004);苏州市科技计划项目(SS 202147)作者简介:项舒琪(2000),女,硕士研究生,研究方向为服装舒适性㊂通信作者:卢业虎,教授,博导,yhlu @ ㊂㊀㊀在工业㊁消防㊁应急救援等领域,作业人员经常遭受火焰㊁高温液体㊁辐射热㊁高压蒸汽等热灾害威胁,需要穿着特定的热防护服来应对这些危害㊂环境中的热量通过传导㊁对流㊁辐射三种形式在 人体服装环境 系统中传递㊂以火场为例,火场温度通常可达到400~2500ħ[1],热对流和热辐射是主要的传热方式,导致人体产生热应激㊁皮肤烧伤甚至死亡㊂热防护服作为保护作业人员生命安全的有效屏障,开发高性能热防护材料及服装具有重要的意义㊂欧美国家早在20世纪50年代对热防护服领域开展系统化研究,中国在热防护领域的探索起步相对较晚㊂早期热防护服的研究侧重于对服装热防护性能的测评,旨在提高服装的热防护性能,但对其舒适性的关注较少㊂根据现行的行业标准GA 10 2014‘消防员灭火防火服“,传统的热防护服由四层结构组成,分别是防护外层㊁防水透气层㊁隔热层㊁舒适层(图1),各层发挥着不同的作用㊂尽管传统的热防护服已具备良好的热防护性,但其过于厚重,人体在运动过程中,热防护服内部会蓄积热量和水分,穿着时间较长会出现体温升高㊁心率加快等生理反应,增加作业人员的生理热负荷和热应激,对人体生命安全造成危害㊂因此,在保证热防护性能的基础上提高热湿舒适性是目前该领域重点关注的研究方向[2-4]㊂图1㊀热防护服面料系统Fig.1㊀Fabric system of thermal protective clothing热防护性能指标有热防护性能(Thermal Protective Performance ,TPP )㊁二度烧伤时间t 2nd ㊁三度烧伤时间t 3rd 等,用于评定热防护服的热防护性能㊂热防护服的防护性与舒适性与其使用的材料密切相关,热防护服材料朝着轻质化方向发展㊂当前有较多国内外学者从事热防护材料方面的研究,有关热防护材料的成果数量与日俱增,但鲜有研究从文献计量学角度对其研究方向和进展进行系统总结㊂本文采用信息可视化分析软件CiteSpace 对热防护材料的研究热点进行分析,深入了解新型热防护材料的研究进展和动态前沿,探讨各59Vol.61㊀No.2Research progress on novel thermal protection materials类新型热防护材料的研究现状与未来发展趋势,以期为后续的研究提供基础㊂1㊀数据来源与研究方法1.1㊀数据来源本文通过对Web of Science(WOS)核心合集数据库及中国知网(CNKI)数据库进行文献检索,以热防护材料为检索主题,设置时间跨度为1993 2023年(2023年6月12日)㊂检索过程中关键参数设置及文献数量如表1所示,共获得文献1683篇(WOS共1388篇㊁CNKI共295篇)㊂用CiteSpace中的数据处理工具对所下载的数据进行除重,文献检索中最终过滤出文献1265篇(WOS共1017篇㊁CNKI共248篇)㊂表1㊀文献检索参数设置及文献数量Tab.1㊀Setting of literature retrieval parameters and the number of documents1.2㊀研究方法将检索获得的数据记录导入信息可视化软件CiteSpace V 6.2.R5中,时间参数设置为1993年1月 2023年6月,时间切片为3年,主题词来源使用软件默认全选,选择标准g-index默认值k=25,阈值选择系统默认值Top50,默认选择不剪枝,节点类型依次选择作者㊁机构㊁国家㊁关键词㊁被引作者等进行多维度分析㊂软件生成的图谱中的节点大小和连线颜色表示发文量和所属集群,节点表示所选择的作者㊁机构㊁关键词㊁国家等元素,连线两端元素具有合作关系㊂2㊀文献统计查看WOS核心合集数据库的 引文报告 分析1017篇所选文献,获得2893篇施引文献(去除自引),被引频次达15002次(去除自引),平均每篇被引频次为18.43次,年度被引频次和发文量如图2所示㊂1993 2023年,WOS中热防护材料相关文献被引频次和发文数量呈增长态势㊂在1993 2007年处于平缓发展期,对热防护服材料的研究仍处于起步阶段,研究成果较少;在2007年之后研究成果急剧增加,虽在2018 2019年出现较大幅度的下降,但总体上发文量和被引频次仍处于增长状态㊂查看CNKI的 计量可视化分析 分析248篇所选文献,被引频次达2170次(去除自引),年度发文量如图3所示㊂1993 2023年,CNKI中有关热防护材料的相关文献数量不断攀升㊂在1993 2006年趋于平缓,在2007年之后迅速增加,与WOS发文量的趋势相似㊂根据以上两大数据库的文献统计,表明学术界对热防护材料的关注度不断攀升,作业人员的安全和生命健康问题受到广泛关注㊂图2㊀WOS出版物被引频次组合Fig.2㊀WOS publications-cited frequency combination图3㊀CNKI年度发文量统计Fig.3㊀Statistics of CNKI annual publicationsWOS检索结果分析显示,热防护材料的研究领域广泛,其中排名前三的研究方向为材料科学(47.59%)㊁工程学69第61卷㊀第2期新型热防护材料研究进展(23.30%)㊁公共环境职业健康(13.47%)㊂由此可见,热防护材料的研究在多个领域具有广泛应用,运用材料科学和工程学的研究方法在改善公共环境职业健康方面具有重要作用㊂3㊀共引网络分析3.1㊀国家㊁机构合作网络分析节点的中心性表示各国∕地区之间的合作强度与影响力,使用CiteSpace 软件对各国∕地区之间热防护材料研究的合作网络进行分析(图4),中心性从强到弱的国家依次为美国(0.50,202篇,1993年)㊁澳大利亚(0.15,63篇,1994年)㊁英国(0.15,40篇,1996年)㊁中国(0.14,275篇,2006年),在热防护材料领域有重要影响力㊂图4㊀国家合作网络分析Fig.4㊀National cooperation network使用CiteSpace 软件分别对WOS 数据库和CNKI 数据库的发文机构进行分析㊂在WOS 数据库中,热防护材料的主要发文机构为东华大学(0.24,121篇,中国)㊁中央劳动保护研究所(0.02,37篇,波兰)㊁瑞士联邦技术研究所(0.04,37篇,瑞士)㊁瑞士联邦材料科学与技术研究所(0.04,34篇,瑞士)㊁阿尔伯特大学(0.06,33篇,加拿大)㊁北卡罗莱纳州立大学(0.04,27篇,美国),中心性最强的发文机构东华大学(中心性0.24)与其他发文机构的学术交流密切,合作关系良好㊂在CNKI 数据库中,热防护材料高产机构有东华大学(58篇)㊁天津工业大学(33篇)㊁中原工学院(21篇)㊁苏州大学(14篇)㊁浙江理工大学(13篇),其中东华大学发文量最高,影响力最大㊂3.2㊀核心作者分析3.2.1㊀发文作者使用CiteSpace 软件对WOS 数据库的发文作者进行关键词聚类,如图5所示㊂所得研究集群为热防护服㊁服装热阻与织物性能三大类,共涵盖国内外作者共56名,其中发文量排名前5的作者分别为LI J (Li Jun ,70篇)㊁SONG G W (SongGuowen ,35篇)㊁SU Y (Su Yun ,33篇)㊁LU Y H (Lu Yehu ,23篇)㊁ROSSI R M (18篇)㊂图5㊀WOS 发文作者分析Fig.5㊀Analysis of authors of WOS在WOS 数据库的发文作者合作网络三大集群中,最大的集群为热防护服,其主要研究人员为LI J (Li Jun )㊁SONG G W (Song Guowen )㊁SU Y (Su Yun )㊁LU Y H (Lu Yehu ),这4位作者之间合作关系紧密,主要研究热防护服的传热[5-9]㊁储热[10-13]㊁散热[14-16],以了解热应激与热生理的关系[17],降低人体热应激带来的消极影响㊂其中,LU Y H 等[18-23]通过将形状记忆合金运用于热防护服中,实现空气层的动态调节,提升热防护与热舒适㊂LI J 与SU Y 等[24]制备了一种智能双向热调节的PCM 涂层织物,有助于开发用于热防护服的高热容量和低放热的PCM 材料㊂SONG G W 等[25]通过气凝胶与相变材料的结合应用,为减少热防护服系统的质量和厚度提供新的解决方案㊂使用CiteSpace 软件得到CNKI 数据库中关于热防护材料相关文献发文量排名前5的作者,分别为李俊㊁苏云㊁朱方龙㊁卢业虎㊁王云仪㊂其中,李俊㊁苏云㊁王云仪的合作关系密切,主要研究热防护服的传热机制[26],并通过制备阻燃型相变微胶囊涂层织物来提高相变调温防护服的使用安全性[27]㊂朱方龙通过将相变材料应用于热防护服来研究服装的传热㊁热防护性能,利用数值模拟研究了相变材料在服装中的位置关系,验证了含相变材料的热防护服应对高温环境温度突变的有效性[28-31]㊂卢业虎将石墨烯气凝胶㊁形状记忆材料分别应用于热防护服面料系统,通过创新热防护服面料达到提升热舒适的目的[32-35]㊂3.2.2㊀共被引作者表2为出现频次与中心性分别排名前5的共被引作者㊂其中,TORVI D A 不仅具有较高的被引频次,还具有较强的中心性,其研究内容在热防护领域具有重要价值㊂早在1994年,TORVI D A 开发了多层有限元模型,用于预测模拟闪火79Vol.61㊀No.2Research progress on novel thermal protection materials条件下的二度和三度烧伤时间[36];随后,TORVI D A 基于小尺寸台式测试建立了由织物到传感器的传热模型[37],为后续热防护领域传热的研究奠定基础㊂在前期学者研究的基础上,SONG G W 等[17]建立了用于预测低热辐射暴露下消防员热应激的数值模型,为兼顾热防护性能与热舒适性提供新思路㊂HAVENITH G ㊁HOLMER I ㊁LOTENS W A ㊁PSIKUTA A 及NUNNELEY S A 主要从事人体热舒适与热平衡方面的研究,减少热应激对人体的伤害㊂其中,HAVENITH G 通过引入热应激指数和模型来量化热应激,有助于降低热应激概率[38]㊂BARKER R L 和LU Y H 研究内容广泛,主要研究在热暴露下热防护服的热防护性能及传热和储热等方面的内容㊂其中,LU Y H 等[18-23]通过在热防护服中引入形状记忆合金,增加热防护服内的空气层厚度,有效延缓二度烧伤时间,为热防护服的热防护与热舒适的研究提供新方向㊂表2㊀按频次和中心性分别排序的共被引作者Tab.2㊀Co-authors sorted by frequency and centrality3.3㊀关键词分析关键词是文章内容的高度概括,通常用于分析该领域的新兴研究趋势㊂使用CiteSpace 软件对WOS 中所选文献进行关键词共现分析,获得1993 2023年热防护材料领域的研究动态㊂表3为WOS 中出现频次排名前10的关键词,其中热应激㊁传热及热舒适与前文中WOS 的核心作者的主要研究方向一致,表明热防护服的热防护性与传热机制㊁人体的热生理与热舒适受到学术界的广泛关注,热防护服需要在满足热防护性的基础上围绕人体热生理进行合理设计㊂表3㊀WOS 中按频次排序的关键词Tab.3㊀Keywords of WOS sorted by frequency㊀㊀表4为CNKI 中出现频次排名前10的关键词,相变材料㊁气凝胶在热防护材料中占重要地位,当前大多数热防护服中通过使用这两种材料来保障人体的热舒适㊂服装的热防护性㊁阻燃性㊁空气层与前文中CNKI 的核心作者的主要研究方向一致,空气层厚度与传热关联程度大,研究者通过改变空气层厚度来延缓二度烧伤时间,保障人体热生理处于舒适范围㊂表4㊀CNKI 中按频次排序的关键词Tab.4㊀Keywords of CNKI sorted by frequency ㊀㊀通过对WOS 和CNKI 两大数据库进行关键词分析,可得到热防护服的热防护性与传热机制㊁人体热舒适和热生理是研究重点㊂SU Y 等[9]建立了热源㊁防护服㊁空气层之间的热湿传递耦合模型,为新型热防护材料的研制提供了理论基础㊂ONOFREI E 等[39]开发了低辐射热条件下防护服的传热模型,为材料和服装设计提供系统指导,实现最佳热防护性和热舒适性㊂通过研究传热机制,了解热防护服的传热㊁散热情况,为设计高效热防护服提供新思路㊂传热机制与人体热生理响应㊁热舒适相关,热防护服需要具备较低蒸发阻力㊁更轻的质量才能在湿热环境下缓解热应激[40]㊂MANDAL S 等[41]通过开发多元线性回归和人工神经网络模型,用于预测热防护服织物的热防护性和生理舒适性,更高效㊁便捷㊁准确地实现性能预测,开拓了热防护性和热舒适性的测试方法㊂在动态穿着条件下,特别是恶劣的高温环境下,热防护服在人体与环境之间的传热和舒适性是重要因子㊂热防护服的面料系统应给穿着者提供最佳的热防护和热舒适,为作业人员提供更好的职业健康与安全㊂4㊀新型热防护材料研究热点通过前文分析发现,着眼于热防护性㊁传热机制㊁热应激与热生理的研究,提升热防护服的热舒适性成为当前的研究热点㊂新型热防护材料的研发㊁服装内部结构的优化是有效应对热应激的解决方法㊂当前,相变材料㊁气凝胶在热防护领域的应用广泛,在近五年中陆续出现各种新型热防护材料,如蜂窝夹芯结构材料㊁形状记忆材料㊁三维间隔织物,这三种材89第61卷㊀第2期新型热防护材料研究进展料利用空气优良的隔热性能来减缓热量传递速度,通过增加空气层厚度来进行有效热防护,并提升热舒适㊂4.1㊀相变材料与气凝胶相变材料是一种随外界温度变化而改变储能的调温材料, 固液 型相变材料因具有较大的相变潜热且使用方便而广泛用于热防护领域㊂很多研究[42]证实了相变材料可有效降低热应激,减轻个体防护设备质量并提高舒适性㊂表5为相变材料的制备方法及其在热防护服中的相关应用㊂表5㊀相变材料的制备方法与应用Tab.5㊀Preparation methods and applications of phase change materials㊀㊀各学者通过实验验证了相变材料在热防护服中应用的可行性与有效性㊂GAO C S等[44]通过真人生理实验得出,熔化温度较低的相变背心冷却效果更好;冯倩倩等[30]实验发现,经后整理的Outlast纤维与腈纶混纺的调温织物作为消防服的舒适层能有效减缓热量传递;鄢瑛等[44]采用微胶囊制备制冷背心,发现配备制冷背心的热防护服一定程度上可改善防护服内的储存热㊂此外,MCCARTHY L K等[45]㊁BUHLER M等[46]㊁FONSECA A等[47]㊁ZHU F L等[48]同样专注于研究相变材料的成分㊁潜热㊁质量㊁熔化温度等因素在消防服中的应用,有效实现个体热管理㊂相变材料在热防护领域的应用广泛,但仍存在液相材料泄漏㊁相变材料的温度调节不可控㊁需要定时安装和更换相变材料㊁妨碍蒸发冷却㊁负荷较大导致行动不便等问题㊂PCM如何规避缺陷㊁有效应用于热防护服,以提高防护服的热防护与热舒适性仍然是当前探讨的热点问题㊂近年来学者多注重于将相变材料与其他材料相结合并应用于热防护领域,以改善相变材料的使用缺陷,实现热防护与热舒适最佳效果㊂气凝胶是一种超高孔隙率的三维纳米多孔材料,具有质量轻㊁隔热等特点,广泛用于航空航天㊁消防等领域㊂表6为气凝胶的三种制备方法及各种制备方法的优缺点㊂早在19世纪30年代已制出气凝胶材料[49],但并未广泛应用于热防护领域㊂张兴娟等[50-51]制备SiO2气凝胶作为新型隔热材料,发现其热传导率为传统热防护材料的四分之一,质量减轻70%以上,可有效降低重量负荷与传热速率㊂许鲁等[52]制备SiO2气凝胶混合于芳纶1313∕1414非织造布中并复合PTFE膜,显著提升其隔热阻燃效果㊂ALTAY P等[53]使用聚丙烯腈纳米纤维与SiO2气凝胶膜复合制成织物系统的防水透气层,实现了轻质㊁良好的热舒适性和热防护性㊂气凝胶材料虽隔热性能优异,但其力学性能[54]㊁透气透湿性能不佳,阻碍穿着者热量和水分的释放,限制了其在热防护领域的应用㊂因此,提升气凝胶的结构稳定性与力学性能是当前气凝胶的研究热点㊂钱晶晶等[55]制备聚酰亚胺气凝胶代替SiO2气凝胶,改善了纯气凝胶材料的力学性能㊂还有不少学者提出将气凝胶和相变材料结合使用来解决力学性能问题㊂如ZHANG H等[25]㊁SHAID A等[56]致力于研究气凝胶与相变材料的结合方式,减轻织物质量的同时提高服装的热防护与热舒适,延长二度烧伤时间㊂表6㊀气凝胶的制备方法及优缺点Tab.6㊀Preparation methods and advantages and disadvantages of aerogels99Vol.61㊀No.2Research progress on novel thermal protection materials4.2㊀新型热防护材料蜂窝夹芯织物㊁形状记忆材料㊁三维间隔织物是近些年应用于热防护领域的新型热防护材料,均是利用空气导热系数低的原理进行设计㊂蜂窝夹芯结构源于仿生学的六角形蜂巢结构[58],具有热稳定性好㊁质量轻㊁隔热性能优异㊁吸湿透气㊁舒适性好㊁高规格强度硬度等特点,在热防护领域用于降低多层织物组合的面密度,改善防护服笨重的问题,通过三维结构提升热防护服的功能防护性与热湿舒适性㊂蜂窝夹芯结构作为近五年新兴的热防护材料,在热防护领域有较大的发展空间㊂李小辉团队[58-64]致力于此方面的研究,发现热防护性与蜂窝夹芯的边长㊁壁厚㊁芯厚㊁孔型结构及开孔方式等因素息息相关,证实蜂窝孔洞锥形㊁斜孔结构两者具有更佳的热防护性能㊂形状记忆材料是经高温处理后塑形,冷却后随意改变形状,再次加热至形变温度后完全恢复到原始形状的智能材料[35],包括形状记忆合金(SMA)㊁形状记忆环(SMR)㊁形状记忆合金弹簧(SMAs)㊁形状记忆聚合物(SMP)㊁形状记忆织物(SMF)等,其具备可调节性,在热防护领域用于改善热防护与热舒适㊂将形状记忆材料运用于热防护领域,可有效降低热流量,延长火场救援时间㊂以SMR为例,HENDRICKSON B W[65]将7mm空气层的SMR置于面料系统中,在热辐射条件下SMR产生的空气层使皮肤维持在较低的温度范围㊂YATES D A[66]将形状记忆合金盘成中部拱起的8字形SMR,固定于热防护服的肩部㊁上臂的隔热口袋内,并在HENDRICKSON B W的基础上进行真人实验,显示SMR可显著降低服装内部局部热流量㊂WHITE J P[67]实验发现,SMR置于防水透气层外部的隔热效果更佳㊂以SMAs为例,CONGALTON D[68]研究发现SMA弹簧的形变温度接近二度烧伤温度(45ħ)时,弹簧的隔热效果更优㊂王丽君等[32]研究SMA弹簧的排列方式和形变高度对热防护性能的影响,发现1个弹簧中心排列与三个弹簧对角排列的隔热效果更优,且全高型较减半型隔热效果更好㊂以SMF为例,LAH A S等[69]开发了一种形状记忆镍钛纬编针织面料用于消防服的隔热层,构筑智能防护系统,提高局部隔热性并保护人体皮肤免受烧伤㊂WANG L J 等[23]开发由镍钛合金和芳纶织物制造的SMF,从长丝间隔㊁SMF位置㊁水分含量方面探究对热防护性能的影响,结果显示:使用相邻两长丝2cm间隔且接近防护外层的潮湿SMF 的智能织物系统,具有更优的热防护性和热舒适性㊂但目前除YATES D A外,其他学者只局限于局部面料的隔热性能测试,缺乏形状记忆材料在热防护服中应用的整体实验测试㊂作为一种新型热防护材料,形状记忆材料在热防护服中的应用具有巨大的发展前景,有待进一步研究探索㊂三维间隔织物是由若干间隔纱连接上下两个织物层形成的三维立体结构织物[70],此结构可储存大量静止空气,具有质量轻㊁吸湿透气性好㊁抗压缩等特点,在热防护领域具有较大的发展潜力㊂目前,三维间隔织物优异的隔热性能已通过实验证实,如CHEN Q等[71]研究表明间隔织物的隔热效果比传统织物高5~16倍㊂李红燕等[72]证实三维阻燃间隔织物应用于消防服中可有效减轻消防员热负荷㊂但由于间隔织物中含有大量空气,在强迫对流的情况下,织物中的静止空气会产生热对流,使织物的隔热性能减弱㊂目前解决此类问题的主要途径是通过降低间隔织物的透气性来增强隔热性㊂MAO N等[73]通过水刺技术在针织垫片织物的一侧附着轻质羊毛网以阻挡表面的网孔,降低间隔织物的透气性和导热性㊂三维间隔织物多与隔热材料复合使用,以提升两者使用性能㊂王汉玉等[74]用无碱玻璃纤维纱制备间隔织物㊁使用白炭黑为填充材料,实验发现间隔织物的结构主要影响复合材料的隔热均匀性,而织物的隔热性随着隔热材料填充量的增加而提升㊂葛东升[75]制备了芳纶∕聚酰亚胺间隔织物,在高温下可保持良好的力学性能,兼具隔热㊁质轻特点㊂但无机材料扭转性差㊁织造困难,有机材料燃烧会产生有害气体,使用较少,目前SiO2气凝胶与间隔织物的复合效果较好,在热防护领域的发展空间广阔㊂王汉玉[76]将SiO2气凝胶填充到玻璃纤维间隔织物中,对比先前的白炭黑填充材料,SiO2气凝胶填充的隔热效果更佳㊂ISLAM S R等[77]将SiO2气凝胶涂覆于间隔织物表面,发现SiO2气凝胶与间隔织物复合使用的隔热效果提升㊂5㊀结㊀论本文使用CiteSpace信息可视化软件对1993 2023年WOS数据库和CNKI数据库中的热防护材料相关文献进行可视化处理,对所选文献中的发文量㊁发文国家∕地区和机构㊁研究方向㊁核心作者㊁关键词等元素进行逐一剖析,分析当前热防护材料的研究现状及研究热点,得到的研究结论如下㊂1)通过文献分析可知热防护材料的相关文献发文量呈增长态势,学科交叉融合性强,热防护服的材料㊁消防员的职业健康备受关注㊂2)美国㊁中国为主要研究国家,在该领域居主导地位㊂东华大学(中国)㊁中央劳动保护研究所(波兰)㊁瑞士联邦技术研究所(瑞士)㊁瑞士联邦材料科学与技术研究所(瑞士)㊁阿尔伯特大学(加拿大)㊁北卡罗莱纳州立大学(美国)等机构学术网络关系密切;LI J(Li Jun)㊁SONG G W(Song Guowen)㊁SU Y(Su Yun)㊁LU Y H(Lu Yehu)㊁王云仪㊁朱方龙等作者为001第61卷㊀第2期新型热防护材料研究进展该领域的核心作者,在热应激㊁热防护服研究中具有重要影响力;热防护服的热防护性与传热机制㊁人体的热生理与热舒适属于重要研究热点㊂3)相变材料㊁气凝胶㊁形状记忆织物㊁蜂窝夹芯织物㊁三维间隔织物为近年来的热点材料,在平衡热防护与热舒适方面有着重要作用,促进了传统热防护材料的更新换代,但材料使用过程中潜在的问题仍需重点关注并改善㊂4)利用新型热防护材料进行应用创新,将不同材料和结构进行优化组合,降低热应激对人体的影响,使热防护和热舒适的综合性能达到最优化是未来热防护材料的重点研究方向㊂本文基于CiteSpace 信息可视化软件的分析结果,得出热防护服的热防护性㊁传热属性㊁热舒适性是设计热防护服的重要内容,罗列出当前应用于热防护服的热门材料,并总结其优缺点和应对之策,为热防护服的设计与研究提供参考㊂在未来研究中,数值模型将成为评价热防护服热防护性与舒适性的主要方法,未来研究将趋向于各隔热材料之间的复合使用,以规避各类材料的缺陷,热防护服的设计将朝轻质㊁高效㊁舒适方向发展㊂‘丝绸“官网下载㊀中国知网下载参考文献:[1]卢业虎,王丽君.多灾害环境下热防护服装防护性能研究进展[J ].服装学报,2020,5(1):31-39.LU Y H ,WANG L J.Research progress on protective performance of thermal protective clothing in multiple hazardous environments [J ].Journal of Clothing Research ,2020,5(1):31-39.[2]杨杰.基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究[D ].北京:清华大学,2017.YANG J.Numerical and Experimental Study on PhysiologicalResponsesinHotEnvironmentsBasedonHuman-Clothing-Environment System [D ].Beijing :Tsinghua University ,2017.[3]许慧娟,高利军.个体防护服装内人体热舒适评价模型研究[J 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《新疆春夏高空温度预报研究》课题通过鉴定
《新疆春夏高空温度预报研究》课题通过鉴定
陈晓梅
【期刊名称】《沙漠与绿洲气象》
【年(卷),期】1994(000)001
【总页数】1页(P12-12)
【作者】陈晓梅
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P45
【相关文献】
1.新疆头屯河流域水管理自动测报系统课题研究成果通过鉴定 [J],
2.新疆兵团首次成功育出试管羊棉花不育系培育与制种技术研究课题列入国家"863"计划 "塔里木马鹿胚胎移植技术"课题通过成果鉴定 [J], 葛玉红;曹河;高艳荣
3.“新疆野生观赏植物引种驯化及开发利用研究”课题通过专家技术鉴定 [J], 傅超英;
4.一九九三年春夏季高空温度预报检验 [J], 周毅
5.《新疆重点地区夏季大降水短期落区预报研究》课题通过鉴定 [J], 王珍
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谈气象 话高温
谈气象话高温
沈松英
【期刊名称】《生命与灾害》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】今年入夏以来,我国江南和华南大部分地区普遍暑热难当。
上海7月25日出现了39.6℃的高温,破了60年来的纪录。
浙江、江西省大部分地区都出现了40℃左右的高温,局部地区达到43℃,都是几十年未遇的酷热。
甚至北方城市也破了当地的高温纪录,例如北京7月27日四环四元桥地区的温度高达41.6℃。
今年高温来势凶猛,酷热当道,持续不降,个中原因错综复杂。
【总页数】1页(P)
【作者】沈松英
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P423
【相关文献】
1.气象万千话人才--全国气象系统实施人才兴业战略扫描 [J], 解卫东
2.坏话好说狠话柔话——谈班主任说话方式的改进 [J], 陈林
3.30周年话而立,改革创新三春秋--写在中国气象局兰州干旱气象研究所成立30周年之际 [J], 张强;李耀辉;杨兴国;张存杰
4.一句话“话”出一片天——谈一句话日记实验 [J], 付静
5.从全球媒体关注高温热浪事件谈气象舆论引导策略 [J], 董青; 贺冰蕊; 王晨; 胡亚
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综述文章（Reviews）
高温热浪脆弱性与适应性研究进展
杨红龙 1,2,3，许吟隆 2，陶生才 2，潘 婕 2，刘 珂 2，吴美双 2,4
1. 兰州大学大气科学学院；半干旱气候变化教育部重点实验室，兰州 730000 2. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所；农业部农业环境与气候变化重点开放实验室，北京 100081 3. 深圳市气象局；深圳市国家气候观象台，广东深圳 518040 4. 中山大学大气科学院系；季风与环境研究中心，广州 510275
3. Shenzhen National Climate Observatory; Shenzhen Meteorological Bureau, Shenzhen 518040, Guangdong Province, China 4. Research Center for Monsoon and Environment; Department of Atmospheric Sciences, Sun Yat-sen University,
0 引言
近年来，随着全球气候变暖和加速发展的城市化进程引 起的更加显著的热岛效应， 使得全球范围内的酷热日益频 繁，高温热浪事件越来越突出，正逐渐成为一种严重气象灾 害[1-4]。 这种灾害不仅影响工农业生产 ，还 直 接 危 害 到 广 大人 民的身体健康，同时造成供水、供电紧张，并加剧光化学污 染，严重威胁到广大人民的生存和生活质量。 此外，高温热浪 对农业生产的影响也特别严重，持续高温少雨，极易造成干 旱，影响作物生长发育，使农林牧业的产量和品质下降，当高 温天气频繁发生，大气降水量就会明显减少，高温还加快了 土壤水分蒸发速度，使土壤含水量迅速下降，夏季高温酷暑 天气伴随着大气干旱和土壤干旱同时发生，从而造成严重干 旱 的 发 生 或 加 重 干 旱 的 严 重 程 度 ，使 农 作 物 严 重 受 损 [5-7]，也 极易引发森林或草原火灾。 持续高温天气还可引发大面积蓝 藻发生，导致水源污染。 对军事活动有很大影响，由于酷暑导 致失败的战例也不少。
收稿日期： 2010-02-08；修回日期：2010-09-19 基金项目： “十一五”国家科技支撑计划项目（2007BAC03A02）；国家自然科学基金重点项目（70933004）；国家自然科学基金国际合 作 与 交 流 重 大
项 目 （40921140410 ） 作者简介： 杨红龙，博士研究生，研究方向为极端气候事件变化，电子信箱：yanghl01@；许吟隆（通信作者），研究员，研究方向为区域气候变
Vulnerability to Heat Waves and Adaptation: A Summary
YANG Honglong1,2,3, XU Yinlong2, TAO Shengcai2, PAN Jie2, LIU Ke2, WU Meishuang2,4
1. Key Laboratory for Semi-Arid Climate Change, Ministry of Education; College of Atmospheric Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
2. Key Open Laboratory of Agro-environment and Climate Change, Ministry of Agriculture of China; Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
摘要 由于全球气候变化和城市热岛效应，高温热浪成为世界范围内夏季频繁发生的极端灾害天气事件，这引起了社会各界的广
泛的关注。 高温热浪对人类生存、社会经济候变化的大背景下，对高温热浪的定
义和影响高温热浪脆弱性的主要因素等方面已经开展的研究工作进行了综述，主要包括影响高温热浪危害程度的因子、高温热浪
化 ，电 子 信 箱 ：xuyl@
98 科技导报 2010，28（19）
综述文章（Reviews）
which could prove unsustainable in terms of energy. Strategies for coping with heat include changing the way in which urban areas are developed or re-developed, and setting up heat watch warning systems that integrate weather forecast information with heat warnings and associated intervention strategies. Keywords heat wave; extreme events; vulnerability
的敏感性和适应能力三个方面。 在综述国内外研究进展的基础上，对未来应对高温热浪措施和策略进行了初步探讨，旨在为减轻
高温热浪危害，加强适应和应对气候变化背景下的极端事件的研究。
关键词 高温热浪；极端事件；脆弱性
中图分类号 X16
文献标识码 A
文章编号 1000-7857（2010）19-0098-05
Guangzhou 510275, China
Abstract An increase in the frequency and intensity of heat waves is likely to be one effect of global climate change, one which will attract the attention of the broader scientific community. Heat waves have serious impacts on society including probable increases in mortality, strain on infrastructure (power, water and transport) and social disturbance. Wider impacts may include effects on industries, tourism and ecosystems. To date, heat largely has been ignored. To develop better coping strategies, this paper explores the main factors that shape vulnerability to heat waves, the definition of heat waves and initiates an avenue of research to address considerable knowledge gaps in this area. Vulnerability to heat waves includes degree of exposure to the heat hazard, sensitivity to changes in weather/climate and adaptive capacity. Furthermore, based on a broad range of research, this paper outlines some suggestions to decrease the impact of heat waves and explores coping strategies for extreme events in the future. Heat waves do not affect everyone. The most likely to suffer are vulnerable individuals or sectors of society such as those who are elderly, have pre-existing health problems, work in jobs requiring heavy labor, live alone, are immobile or have a low-income. The synergistic effects of such factors may prove fatal for some. Adapting to more frequent heat waves should include soft engineering options and, where possible, avoidance of widespread use of air conditioning,
近 50 年来，中国区域的年平均地表气温上升 1.1℃，增温 速率为 0.22℃/10a，比全球或北半球同期平均高得多[8]。 随着 温室气体浓度的增加，未来情景下中国区域平均温度可能继 续升高[9]。 平均温度的升高不仅引起 了 最 高 温 度 和最 低 温 度 平 均 值 的 增 加， 而 且 也 使 它 们 统 计 分 布 的 两 端 发 生 改 变[10]。 Gao 等[11]和 Zhang 等[12]的结果表明，未来情景下中国区域极端 高温气候事件呈现增加趋势，低温冷害事件可能减少。 极端 事件的这种变化趋势暗示了未来中国区域高温热浪事件可 能增加[13]。 相对于其他极端气候事件，高温热浪受到的关注较 少。 国外对高温热浪已经开展了诸多研究，而国内在这方面 的研究较少，高温热浪的脆弱性研究、预测和预警水平，以及 适应、减灾技术等方面的研究尚未完全开展。 因此，总结国内 外对高温热浪研究的方法和进展， 对开展未来的预估研究、 脆弱性及适应性研究都有重要意义。 本文从影响高温热浪危 害程度的因子、高温热浪的敏感性和适应能力三个方面综述 和分析国内外关于高温热浪脆弱性的研究，并在此基础上探 讨应对高温热浪的适应措施和策略，为研究高温热浪脆弱性 和适应性研究提供科学参考，同时为制定高温热浪的适应政 策和措施提供科学依据。