徐家平 作品数:14 被引量:99 H指数:6 供职机构: 南京信息工程大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 长江学者和创新团队发展计划 江苏高校优势学科建设工程项目 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 农业科学 天文地球 自动化与计算机技术 更多>>
中国城市热岛时空特征及其影响因子的分析 被引量:49 2017年 全球气候变暖背景下,城市热岛效应会加重城市地区的热胁迫,对人类健康和生存发展提出严峻挑战.近年来我国雾-霾污染情况严重,但雾-霾对城市热岛影响的认识仍较匮乏.本研究基于MODIS遥感卫星地表温度数据,明确了我国2003~2013年白天、夜间以及四季城市热岛的空间变化,并从生物物理学和生物化学角度定量分析其控制机制.结果表明,影响我国白天城市热岛强度的主要因素为人口、农田灌溉和植被活动.纬度、降水量、反照率以及气溶胶浓度是夜间城市热岛强度的主控因子.从对比城乡粗糙度、反照率等生物物理学属性的角度,揭示了乡村背景环境对城市热岛分析的重要影响.结果表明,雾-霾治理可以缓解我国夜间城市热岛现象和热胁迫,有利于缓解区域甚至全球气候变化. 曹畅 李旭辉 张弥 刘寿东 徐家平关键词:城市热岛 气候区 气溶胶 地表温度 遥感 南京市大气CO_2浓度模拟及源贡献研究 被引量:5 2017年 定量研究城市区域人为CO_2通量对于控制温室气体排放具有重要意义,而基于大气CO_2浓度观测与大气传输模型方法反演区域尺度的CO_2通量是未来的一个重要发展方向,其中模型对大气CO_2浓度的模拟则是能否成功反演CO_2通量的重要基础,然而我国还未有针对城市区域CO_2浓度的长时间(>1年)模拟.本研究基于高空间分辨率的人为源CO_2资料与拉格朗日大气传输模型(WRF-STILT),对南京市郊区34 m观测高度处2014年大气CO_2浓度进行模拟,并就模型模拟结果的主要影响因素和源贡献组成进行了分析,研究得出以下结论:(1)WRF-STILT模型能较好模拟出4个季节观测到的高CO_2浓度及有季节差异性的日变化特征.(2)观测CO_2浓度的足迹贡献源区(footprint)的季节变化在盛行风向影响下差异巨大,CO_2浓度增加值在前1 d的主要贡献占据总浓度贡献的90%,表明该34 m高度观测点可代表长三角区域的CO_2排放量的影响,而安徽东部和江苏中南部对其影响更大;(3)相对于排放源的日变化,边界层高度等气象因素的差异是引起CO_2强日变化的主要因素,这也是模拟的各季度浓度增加值差异的原因,其中秋季(34.97μmol·mol-1)>冬季(30.07μmol·mol-1)>夏季(27.28μmol·mol-1)>春季(23.36μmol·mol-1);(4)浓度的主要贡献来源分别为石油生产(41%)和能源工业(26%),这和长三角区域的人为源CO_2排放通量差异巨大(石油生产:3%,能源工业:35%). 胡诚 刘寿东 曹畅 徐敬争 曹正达 李文倩 徐家平 张弥 肖薇 李旭辉关键词:长三角 一体化开路式涡度相关系统IRGASON的性能测试 涡度相关技术(Eddy covariance,EC)作为测量地表与大气之间动量、热量、水汽和温室气体交换最直接的微气象学方法,已迅速成为大型生态系统研究网络(如FLUXN ET, NEON,CERN和ChinaFlux)... 王伟 徐家平 高韵秋 Ivan Bogoev 崔健 邓力琛 胡诚 刘诚 刘寿东 沈竞 孙晓敏 肖薇 袁国富 周新华 李旭辉关键词:涡度相关 不同筋力冬小麦冠层反射光谱的差异分析 被引量:5 2014年 为了利用冠反射光谱特征监不同筋力小麦品种的生理特征差异,利用不同筋力小麦冠层反射光谱的差异,可对不同小麦品种进行遥感识别与监测。试验以低筋小麦品种扬麦13和高筋小麦品种徐麦31为材料,结合不同生育时期两品种叶面积指数(LAI)、叶绿素含量和叶片氮含量的变化,以及相应的光谱参数,分析不同筋力小麦冠层反射光谱的变化特征。结果表明,在近红外和可见光波段,从拔节期到蜡熟期,扬麦13的冠层光谱反射率均高于徐麦31,在孕穗期两品种的差异最显著;LAI、叶片叶绿素和氮含量均在开花时达最大值,扬麦13的叶绿素含量明显高于徐麦31,而LAI和叶片氮含量则低于徐麦31。比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)与LAI;红边位置(λr)、红边幅值(Dr)与叶绿素含量,氮素反射指数(NRI)、抗大气植被指数(VARIgreen)与叶片氮含量极显著相关,表明RVI、NDVI可以反演LAI;λr、Dr可以反演叶绿素;NRI、VARIgreen可以反演叶片氮含量的变化。以上光谱参数能反映小麦相关指标的变化情况,不同时期可运用小麦冠层反射光谱进行不同筋力小麦品种识别,孕穗期为最佳识别时期。通过本研究,以期为不同筋力小麦品种的遥感识别提供依据。 江晓东 石姣姣 李映雪 周志龙 徐家平关键词:小麦 冠层反射光谱 LAI 叶片氮含量 移动气象环境观测装置 一种移动气象环境观测装置包括外壳、位于外壳内部的电路板和传感器,所述外壳包括顶部的导流圈、位于中部圆柱状的壳体、连接在壳体下方的底座,所述壳体上开设有进气口,空气经过导流圈后由进气口进入到壳体内部,所述传感器安装在壳体内... 曹畅 郑杰 周琦 李旭辉 卢阳 张圳 徐家平文献传递 加拿大温带落叶林生态系统氢氧同位素组成研究 被引量:7 2017年 陆地生态系统氢氧稳定同位素能为陆地与大气的水分交换和陆地生态系统水文循环研究提供独特的示踪信息。基于2009年生长季加拿大落叶林生态系统氢氧稳定同位素组成及环境要素的观测数据,分析了生态系统不同来源液态水和大气水汽同位素组成的时空变化特征,分析了生态系统蒸散与土壤蒸发的同位素组成和同位素通量(Isoflux)的变化特征,并讨论了主要的环境控制因素。结果表明,生态系统中不同来源液态水的同位素组成差别较大,与枝条水和土壤水相比,叶片水同位素组成最富集且变化幅度最大。大气水汽H_2^(18)O和HDO同位素组成随着高度升高而降低,水汽同位素值日变化呈"W"型分布,上午水汽同位素值降低,正午有一定的起伏,傍晚回升。水汽同位素组成与大气湿度有显著的相关性,大气水汽过量氘下午均值与表面相对湿度和水汽混合比的相关系数分别为-0.61(P<0.01)和-0.57(P<0.01)。受蒸腾速率和叶水同位素富集程度的共同作用,白天蒸散H_2^(18)O组成在正午和傍晚高,下午低。Isoflux的计算结果表明白天下垫面蒸散有助于大气水汽同位素富集,蒸散同位素通量最高可达147.5 mmol m^(-2)s^(-1)‰。本研究结果能为同位素水文模型提供数据支持和理论参考。 朱珊娴 肖薇 张弥 王伟 沈竞 徐家平 胡勇博 温学发 李旭辉关键词:森林生态系统 氢氧同位素 过量氘 蒸散 基于城市大气13CO2/12CO2观测的CO2来源解析 城市冠层大气CO2摩尔分数(表示为CO2)和13C/12C比值(表示为δ13C)的观测能为量化局地和区域碳循环中人为及自然源的源汇贡献提供约束条件。本研究通过建立大气CO2及其δ13C高频原位观测及标定系统,为长期监测、... 徐家平关键词:CO2通量 碳同位素 文献传递 移动气象环境观测装置及其校准方法 一种移动气象环境观测装置包括外壳、位于外壳内部的电路板和传感器,外壳包括顶部的导流圈、位于中部圆柱状的壳体、连接在壳体下方的底座,移动气象环境观测装置与气象站之间通过智能设备互联,其中移动气象环境观测装置通过蓝牙模块与智... 曹畅 郑杰 周琦 李旭辉 卢阳 张圳 徐家平文献传递 昼夜不对称增温对冬小麦花后冠层反射光谱特性的影响 被引量:6 2014年 全球变暖具有明显的昼夜不对称性,温度升高影响冬小麦的生长发育,也改变了其冠层的光谱反射特性。为了研究昼夜不对称增温对冬小麦冠层反射光谱特性的影响,在南京采用开放式田间增温系统,开展昼夜不对称增温的人工控制试验,利用FieldSpec Pro FR光谱仪测定了2个冬小麦品种扬麦15和徐麦31的冠层反射光谱,分析了冬小麦开花后冠层光谱反射率和一阶导数光谱,比较了2种增温方式对冠层反射光谱特性的影响。结果表明,与CK相比,昼夜不对称增温处理(白天增温1℃,夜间增温3℃,T2)的冬小麦冠层反射率,在近红外波段的下降最为显著,且以开花期的冬小麦冠层近红外波段反射率降低幅度最大。昼夜对称增温处理(白天增温2℃,夜间增温2℃,T1)下的冬小麦冠层反射率变化与T2处理后的变化相似,但其反射率降低幅度小于T2处理。在开花期,扬麦15在CK、T1、T2处理下近红外波段反射率分别为0.70、0.61、0.55,而徐麦31在CK、T1、T2处理下近红外波段反射率分别为0.65、0.60、0.52。由一阶导数光谱可以发现,T1、T2处理下,扬麦15红边位置由738 nm变为花后20 d的731和730 nm,俆麦31表现相同的规律。T1和T2处理也使得红边峰值下降,在开花期红边峰值下降幅度最大,且T2处理下降幅度较T1处理更大。与光谱反射率变化相对应,T1和T2均使2品种的叶绿素质量分数和叶面积指数(leaf area index,LAI)显著降低,以T2处理降低幅度最大。因此,昼夜不对称增温影响了冬小麦LAI、叶绿素质量分数、细胞结构和衰老程度,进而表现出冬小麦冠层反射光谱反射率的下降。 江晓东 刘诚 徐家平 杨沈斌 胡凝 石姣姣关键词:冬小麦 反射光谱 一阶导数光谱 太湖湖表反照率时空特征及影响因子 被引量:8 2015年 湖表反照率是影响水-气界面能量平衡和水体内部光温环境的重要因子,受到太阳高度角、云量、风速和水质等环境因子的多重影响.基于太湖中尺度涡度通量网4个涡度通量观测站点(梅梁湾、大浦口、避风港和小雷山)的辐射和风速资料,结合晴空指数和水质数据,分析上述因子对太湖湖表反照率的影响及太湖湖表反照率空间差异的原因.主要结果为:太阳高度角是控制湖表反照率日变化、季节变化的主要因子;太阳高度角低于35°且当晴空指数在0~0.1和0.4~0.6之间时湖表反照率出现高值.反照率值呈现随风速、浊度和叶绿素a浓度升高而增大的趋势,而风浪通过影响浅水湖泊浊度、叶绿素a浓度从而间接影响湖表反照率.各站点湖表反照率关系为:小雷山>避风港>大浦口>梅梁湾,其中小雷山站位于草型和藻型湖区过渡区而梅梁湾站位于藻型湖区.反照率与叶绿素a浓度水平之间的关系对蓝藻暴发及其严重程度并不敏感.本研究为湖体反照率的参数化过程提供参考依据. 曹畅 李旭辉 张弥 刘寿东 肖薇 肖启涛 徐家平关键词:反照率 云量 风速 浊度 叶绿素A