广东气象 期刊_广东气象影响因子一览表

1.关于林业的期刊和杂志

2.主要地质环境问题及地质灾害类型

3.什么是北极极涡？它是怎么变化的？

4.城市建设用地地质环境质量评价方法研究

5.大气科学，大气科学进展，高原气象，气候与环境研究，气象学报，这几个期刊哪个好？

1、中文核心期刊：又称中文核心，北大核心。是在所有科技核心期刊中每4年评选1次，影响因子达到标准，即可成为中文核心，由北大出版社每4年公布一次,现在用的是2014年版(2015年发布）。

2、科技核心期刊：The key magazine of China technology 中国科学技术信息研究所出版的“中国科技论文统计源期刊”，又称“中国科技核心期刊”，学科范畴主要为自然科学领域，是目前国内比较公认的科技统计源期刊目录。因其受科技部委托，带有官方色彩，权威性名列国内首位。

3、CSCD核心期刊：CSCD是中国科学引文数据库的英文缩写,CSCD在高校申请基金和审查评奖包括院士的评审都要检索CSCD;CSCD中分为核心库和扩展库,其中核心库的杂志等级略高些(相对而言),但是这3类杂志有交叉,比如一军大学报既是CSCD核心期刊,也是中文医学核心期刊。

扩展资料

核心期刊定量评价，采用了被索量、被摘量、被引量、他引量、被摘率、影响因子、被国内外重要检索工具收录、基金论文比、Web下载量等9个评价指标，选作评价指标统计源的数据库及文摘刊物达60余种，统计文献量达221177余万篇次（2006至2008年），涉及期刊14400余种。本版还加大了专家评审力度，8200多位学科专家参加了核心期刊评审工作。

经过定量评价和定性评审，从我国正在出版的中文期刊中评选出1980余种核心期刊，分属七大编73个学科类目。该书由各学科核心期刊表、核心期刊简介、专业期刊一览表等几部分组成，不仅可以查询学科核心期刊，还可以检索正在出版的学科专业期刊，是图书情报等部门和期刊读者不可或缺的参考工具书。

中国科学引文数据库（CSCD, Chinese Science Citation Database ）收入我国数学、物理、化学、天文学、地学、生物学、农林科学、医药卫生、工程技术、环境科学和管理科学等领域出版的中英文科技核心期刊和优秀期刊近千种，其中核心库来源期刊670种，扩展库期刊为 378 种，论文记录近 100 万条，引文记录近 400 万条。内容丰富、结构科学、数据准确。

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参考资料：

百度百科—中文核心期刊百度百科—中国科技核心期刊?百度百科—CSCD期刊

关于林业的期刊和杂志

大气变化是有规律的。天气预报就是利用气象观测资料，应用气象学的原理和方法，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况做出预测。

天气预报自古就有。古代预测天气主要靠观察，还形成了很多天气谚语，例如“朝霞不出门，晚霞行千里”“天上钩钩云，地上雨淋淋”。古人通过对天气的长期观察和经验积累，总结出许多天气谚语。只是，谚语都是建立在经验基础之上的，而且有许多谚语后来被证明是有局限性的，甚至有些是不正确的。由于大气现象及其物理过程的变化较快，影响因子复杂，除了大气本身各种尺度运动之间的相互作用外，太阳、海洋和地表状况等都影响着大气的运动，所以即使现在，天气要预报得准，还是相当有难度的。

主要地质环境问题及地质灾害类型

草业科学

本刊级别：国家级别 统计源核心 北大中文核心

主办单位：中国草业协会 兰州大学草地农业科技学院

主管部门：中国科学技术协会

期刊基本信息

《草业科学》是由中国草学会、甘肃省草原生态研究所、兰州大学草地农业科技学院主办，面向国内外公开发行的综合性科技期刊，年创刊，本刊为中国科技核心期刊和中国核心期刊。

干旱气象

本刊级别：国家级别 统计源核心 北大中文核心

主办单位：中国气象局兰州干旱气象研究所 中国气象学会干旱气象学委员会

主管部门：中国气象局

期刊基本信息

《干旱气象》系?中国科技核心期刊?。2014年版《中国科技期刊引证报告(核心版)》显示《干旱气象》核心影响因子为1.417，在全部1989种核心期刊中排名第57，核心总被引频次1026，在全部核心期刊中排名第754。在大气科学(气象)17种核心期刊中影响因子排名第4，总被引频次排名13。2014年版期刊引证报告显示《干旱气象》综合排名较2013年版引证报告综合排名上升317名。

什么是北极极涡？它是怎么变化的？

一、土地退化

土地退化是生态环境中存在的突出问题之一，也是制约农业生产可持续发展的障碍因素。全省土地退化主要体现在水土流失、土地沙化和土壤盐碱化三方面。

1.水土流失

山东省水土流失以水力侵蚀为主，类型多样。在侵蚀强度方面，中度侵蚀所占比重最大，为159.61万hm2，占全省总面积的10.16%;强度侵蚀居第二位，面积为97.52万hm2，占全省总面积的6.21%;轻度侵蚀面积为79.00万hm2，占全省的5.03%;极强度侵蚀(水蚀)面积为21.35万hm2，占全省的1.36%;最少的是剧烈侵蚀和工程(人为)侵蚀，面积为2.62万hm2，占全省总面积的0.17%。

据调查统计，至2004年全省水土流失面积360.10万hm2，占总面积的22.93%。其中山丘区324.54万hm2，占20.66%;平原风沙区35.56万hm2，占2.26%。

2.土地沙化

沙化土地分布范围很广，从东部沿海到西部平原，从胶东丘陵到鲁中南山区，全省17个市均有不同程度的分布。但按照沙化监测标准规定的“连续面积大于0.01万hm2，且形成较大风沙危害”的监测原则，全省共涉及14市71个县(市、区)。根据沙化土地所处地理位置、沙化成因及分布特点，全省大体可分为鲁西北黄泛平原沙化区、胶东沿海沙区和鲁中南沿河沙区三大沙化区域。三大沙化区不同沙化类型分布情况和全省沙化土地类型分布情况见表4-1，全省沙化土地县(市、区)分布情况见表4-2。

表4-1 不同沙化类型分布情况表 单位:万hm2

3.土地盐碱化

盐渍化土地主要分布在地势平坦低洼、海拔较低的鲁西北黄泛平原、黄河三角洲和渤海湾、莱州湾一带，主要涉及东营、滨州、潍坊、德州、聊城、菏泽6个市的部分县(市、区)。据统计，全省有盐渍土总面积102.75万hm2，占土地总面积的6.6%。其中盐化潮土、盐土多分布在鲁西北黄泛平原浅平洼地、缓平坡地和黄河沿岸，占全省盐渍化土地的64.5%;滨海盐土主要分布在胶莱河口至马颊河口，海拔13m以下的黄河三角洲和渤海湾、莱州湾地区，占全省盐渍化土地的35.5%;在菏泽和鲁北个别地段有面积极少的碱化潮土、碱土分布，因其所含盐分以碳酸盐为主，改良难度较大，目前多为撂荒地。各市轻度、中度、重度和极重度盐渍土面积如表4-3所示。

表4-2 全省沙化土地区域分布表

表4-3 山东省盐渍化土壤面积统计表

二、地下水污染

地下水的补给来源主要是大气降水及地表水的渗入，因而地下水的污染与工业、生活“三废”的排放，农业化肥、农药的施用关系密切，其中城镇及工业集中分布区污染程度高于其他地区，第四系孔隙水污染程度普遍高于裂隙岩溶水，浅层地下水高于深层地下水。

1.鲁中南、鲁东地区孔隙水污染

地下水污染以孔隙水为主，主要分布于山间谷地、河谷、滨海、山前平原及山间盆地，多属人口稠密区。由于受地表污水补给和部分地段地下水位降落漏斗的存在，局部已受到严重污染。

枣庄的薛城区夏庄—陶庄地段，受蟠龙河地表污水补给影响，沿河两岸地下水呈条带状污染，菌类、总硬度、硫酸盐、溶解性总固体超标率分别为46.7%，43.8%，29.2%和20.8%;滕州东部一带为蔬菜种植区，受大量施用化肥的影响，地下水中的硝酸盐含量达到185.33mg/L，超标1.09倍，总硬度超标0.57倍，形成硝酸盐点状污染;底阁地段，受石膏矿区的影响，地下水中的硫酸盐和硬度分别超标0.79倍和0.67倍;淄博的孝妇河、东西猪龙河沿岸地下水中的氯化物、硫酸盐、矿化度、总硬度均较高;潍坊北部及昌乐、安丘、高密局部，由于受海咸水南侵的影响，水质咸化，地下水中多项因子超标，一般超标1～3倍，有的高达5倍;另外，泰安城区滂河及西双龙河两岸由于生活、工业的双重污染，孔隙水水质污染极为严重，并越流致使下部岩溶水受到污染。宁阳县及大汶口盆地北部由于地下水运动条件差，生活污水排放集中，污染也十分严重。

鲁东地区地下水污染由于受超量开采地下水及其他人为因素影响所致，地下水主要污染物组分为氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、总硬度、矿化度等，超标倍数0.12～8.97倍不等，各污染点均位于河流下游及滨海地带，如青岛的大沽河下游、白沙河-城阳河下游、张村-李村河、洋河、漕汶河—岛耳河及王戈庄河下游。烟台的莱州—龙口—芝罘—牟平一带的北部沿海及河流入海口，氯化物的超标倍数为1～8.94倍(最大值为莱州土山镇潘家)，硫酸盐的超标倍数为1～8.97倍(最大值为莱州西由镇吴家庄子);莱阳羊郡镇西埠前、福山区永福园、胜利东村、岗嵛林场硝酸盐超标分别达7.8倍和6.4倍。另外，威海的长峰村由于地下水开采、海水入侵，氯化物含量高达1066.8mg/L，超标4.3倍;文登道口村由于离河道近，受工业、生活污染地下水中硝酸盐含量高达560mg/L，超标6.2倍;荣成单家、旭口村、台上林家污染也较为严重，污染物超标倍数0.12～5.22倍不等。

2.鲁西北平原区浅层地下水污染

鲁西北平原区浅层地下水除受工业污染外，农业污染也较为明显。农业污染物主要有“三氮”、有机磷、有机氯等。污染较重的地段主要分布于排污河道沿岸、城镇和工业集中区。

菏泽五项毒物检出率为100%，但超标点次较少，单项超标率5%，只在1998年的曹县东关，地下水中汞的检出值达0.009mg/L，超标8倍。农业污染监测中“六六六”、“滴滴涕”的检出率为100%，但检出值较小，均未超标。硝酸盐的检出率为86.4%，只有郓城张集1999年超标，检出值达110.58mg/L。另外，中原油田开发区，浅层地下水中总油的含量近几年有逐渐增高的趋势。与1992年相比高村、春停一带总油含量增高了3～5倍。

聊城农村地下水污染较轻，就引污水污灌的冠县东古城镇来说，硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、pH值虽有所增加，但增加幅度较小。聊城城区及其附近浅层地下水所受污染较重，有的地段“五毒”超标，如化工厂附近地下水中酚和汞最大含量分别达到0.16mg/L和0.02mg/L;临清城区浅层地下水中汞含量也超标。

德州农业污染较为严重。其中乐果的检出率为100%，含量在2.5～19.8μg/L之间，最高含量在临邑城南和德城城西一带;DDVP的检出率在50%～100%之间，其含量在0.2～2.5μg/L之间，最高含量在平原县城南一带。“六六六”的检出率为100%。各地段地下水中4049的检出率为100%，含量在1.1～6.8μg/L，最高值出现在临邑县城南一带。区内硝酸盐检出率为68.8%，超标8.3%，硝酸盐含量一般26～159mg/L，最高达1320mg/L，矿化度、总硬度、硫酸盐、氯化物含量的超标率分别为87.5%，85.4%，60.42%和64.58%。

滨州地下水中氯化物、硫酸盐的超标率为59%和55%，硝酸盐氮含量的超标率为29%。邹平南部的长山一带，尽管水位埋藏较深，但在1998年、1999年硝酸盐氮的含量也达到了184.0mg/L、162.8mg/L，另外，沾化县城、里则镇驻地、惠民何坊、无棣庞家集等地的地下水中硝酸盐的含量也多在200mg/L以上。由于滨州市大力推广高效、低毒、低残留农药的使用，该区浅层地下水中部分农药组分的含量有所降低。但沾化下河，滨城区单寺、杜店、小营、纯化5个集中采油区的地下水中石油的检出率为100%，其含量分别为0.21mg/L、0.10mg/L、0.08mg/L、0.06mg/L、0.05mg/L。

东营地下水污染普遍较为严重，污染严重的地区主要分布在排污河道沿岸、城镇和工业集中区。据调查由于受淄河污水渗入影响，淄河沿岸浅、深层地下水都受到不同程度的污染，且有近河污染重，远河污染轻，汛期重于枯水期，浅部重于深部的规律。污染因子以石油类为主，其次为化学耗氧量、挥发酚、矿化度、总硬度、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等组分，石油类检出的含量最大值浅层地下水为2.8mg/L，深层地下水含量为1.32mg/L;其次为Cr6+，最小值为0.025mg/L。

3.裂隙水、岩溶水污染

该类型地下水主要分布于鲁中南及鲁东中低山丘陵区。该地区人口较少，工业企业较少，地下水水质较好，但局部地段存在不同程度的点状污染，在城镇驻地、采矿区附近则污染较重。如泰安的南关—赵庄、新汽车站—大麻纺织厂、宁阳华丰煤矿、罡城高桥一带水质较差(其中新汽车站和邢家寨岩溶水属极差水);日照市区西部、莒县以东的低山丘陵区由于工业、生活废水及农业大量施用化肥农药，造成基岩裂隙水水质较差，地下水中主要超标组分为:硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度等，其中东港区三庄镇，地下水综合评价分值最大值为7.19;另外青岛的马店、明村，莱芜的清泥沟、颜庄一带岩溶水水质较差，地下水主要超标组分为硝酸盐、高锰酸钾指数、全硬度等。

据山东省地质环境监测总站监测成果资料，对山东省地下水质量进行了评价分区，共划分出优良-良好水、一般水、较差水和极差水4个级别图(图4-1)。

三、崩塌、滑坡、泥石流

据统计，全省有159处崩塌、滑坡、泥石流灾害点，主要分布在鲁中山区、胶东大泽山、昆嵛山、伟德山等地区。按堆积物体积划分为大、中、小三类(级)见表4-4，其中大型占10.6%，中型18.2%，小型71.2%。山东省地质环境问题及地质灾害分布现状见图4-2。

崩塌、滑坡、泥石流都是突然发生大量物质搬迁造成的严重灾害，其破坏程度仅次于地震。它们的成灾条件是:

1.地形地貌

高差和坡度决定了崩塌和滑坡的规模和运动速度。山上岩体失稳、地表水下渗和坡脚掏空时最易发生。泥石流是沟谷或坡面土石的混合流体，以单沟成灾率最高，纵向坡降越大冲淤灾害越严重。

2.地质构造和岩性

在活动断裂带和地震带上，地层中存在软弱结构面极易发生滑坡或崩塌，松散堆积层下存在不透水层或相对隔水基岩则易发生土体滑坡，破碎的强风化岩石和松散土石堆积物是泥石流形成的物质基础。

3.地下水

雨季、旱季岩体和土体中地下水位浮动改变着水压及负荷值，从而影响崩塌、滑坡、泥石流灾害的发生。

4.暴雨

降雨是崩塌、滑坡、泥石流灾害的主要诱发或激发因子，特大暴雨或长时间降雨浸润土体，在地质构造脆弱区可引发上述灾害。

5.人类活动

不合理开矿伐木会破坏地质环境的天然平衡，从而诱发或加剧崩塌、滑坡、泥石流灾害。

图4-1 山东省地下水质量分区图

图4-2 山东省地质环境问题与地质灾害现状图

表4-4 崩、滑、流分类结果一览表

四、海(咸)水入侵

海(咸)水入侵是由于地下水动力条件改变，引发海水通过咸水含水层地下水向内陆淡水含水层运移的一种水文地质现象。海(咸)水入侵造成供水水源破坏、土地盐碱化、生态环境恶化等。山东省海(咸)水入侵始于20世纪70年代中期。30多年来，随着地下水开采量的增长，沿海地区海(咸)水入侵规模不断扩大。目前从广饶至龙口整个莱州湾南岸，均有不同程度的海(咸)水入侵发生。在青岛、威海、烟台、日照等地河口地带也出现了规模不等的海(咸)水入侵现象。

1.咸水入侵

出现在广饶—寿光—寒亭—昌邑至平度灰埠的沿海低平原。该地段地形平坦，潮滩宽10～18km，高程5m以下，多为潮滩盐碱地。地下水径流迟缓，以垂直蒸发排泄为主，加之海潮影响，地下水含盐量较高，多为咸水或卤水。咸水之南为山前冲洪积平原，该区地下水径流畅通，水交替强烈，水质为低矿化度淡水，在天然条件下，地下水由南向北径流，部分排泄补给咸水。近30多年来，由于该区大量开采地下淡水，开采强度超过了天然补给能力，加之气象因素，导致淡水区水位大幅度下降，形成降落漏斗，漏斗区水位低于咸水水位，造成反向补给淡水，形成咸水入侵。

从表4-5可以看出1979～1985年咸水入侵面积剧增。进入90年代以来，咸水入侵总面积较以前基本无增加，特别是1999年还出现了面积较以前缩小的现象。但2000年，由于降水量减小等原因，咸水入侵面积又有扩大，比1999年增加154.8km2，是1990～1999年10年增加面积的1.7倍，2000～2005年间，由于南部淡水区限制开采浅层水，咸水入侵面积增加较小。可见只要进入枯水系列年份，地下淡水开采量增加，地下淡水水位下降较大，地下咸水入侵速度就加快，入侵面积就扩大，反之亦反。

表4-5 历年咸水入侵面积一览表 单位:km2

2.海水入侵

主要发生在莱州—招远—龙口一带的莱州湾东岸的堆积平原。该地段呈狭窄带状，宽3～5km。在天然条件下，地下水水位高出海水面，地下水向海水方向径流排泄。当地下水超量开采时，造成地下水水位大幅度下降，在沿岸地带地下水位低于海水位时，海水就向内陆补给地下淡水含水层，形成海水入侵。烟台、威海、青岛等城市的河口地段，是当地的主要供水水源地，由于超量开采地下水，使沿河两岸地下水位大幅度下降，形成海水入侵。截至2005年全省海水入侵面积已达891.4km2(表4-6)。

表4-6 山东省海水入侵面积统计表 单位:km2

五、地下水超采漏斗

山东省已出现多处地下水超采漏斗。其主要超采漏斗的基本情况见表4-7。

表4-7 山东省主要地下水超采漏斗基本情况统计表

山东省地下水超采漏斗可分为如下几种类型:

1.裂隙岩溶水超采漏斗

如淄博大武水源地超采漏斗、泰安市城区水源地超采漏斗。

2.孔隙水超采漏斗

又可分为两类:一类为浅层地下水超采漏斗，如桓台—广饶—寿光—寒亭—昌邑超采漏斗、平度水源地超采漏斗、高密水源地超采漏斗、冠县—莘县超采漏斗等;另一类为深层地下水超采漏斗，如德州、滨州、菏泽等超采漏斗。

地下水超采漏斗的形成和发展，其主要原因是长期过量开采地下水，破坏了开采地段地下水的采补动态平衡关系，使地下水储存资源不断消耗，从而导致地下水水位持续下降，含水层的储存量部分被疏干，形成超采疏干漏斗。

六、地面塌陷

山东省地面塌陷是在人为工程活动中，特别是在抽取地下水时，地下水动力条件、土体与地下水之间的力学关系发生变化造成的。由于地下水开采引发的地面塌陷可分为两种类型。

1.开采岩溶水引发的地面塌陷———岩溶塌陷

是指岩溶发育的隐伏灰岩在超量或集中开采地下水等因素影响下，上覆砂土层形成塌陷的一种地质现象。岩溶塌陷多分布在鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类分布地区。其产生原因，一是潜蚀作用:即在隐伏灰岩分布区，开采岩溶水、降水或水库蓄水等导致水位大幅度变化、地下水流速增大、土颗粒迁移引起土层塌落;二是真空吸蚀作用:即地下水位低于土层底板时，使水面与土层间形成真空负压，土层在重力及负压吸力的综合作用下，土体产生坍塌，发生地面塌陷。如泰安、枣庄、莱芜、临沂市地面塌陷均属此类(表4-8)。

表4-8 山东省地面塌陷调查表

以临沂市为例。自20世纪80年代以来，仅在临沂城区就发生18次岩溶塌陷(2003年以前发生的主要岩溶塌陷见表4-9)，形成塌坑30多个。岩溶塌陷主要发生在临沂城区的地下水降落漏斗范围内及沂南县双堠、青驼等地。临沂城区中西部近120km2范围内的苗庄、三岗、国棉八厂、兖石铁路两侧等地岩溶塌陷时有发生。2003年2月，在兖石铁路路基边坡上发生塌陷，对铁路列车正常运行构成威胁。2002年7月中旬至8月初，苗庄小区因岩溶塌陷造成4幢楼房开裂形成危房，导致3幢楼房被拆除。此外，小涑河塌陷还造成多处地表污水回灌污染地下水源，有多处鱼塘、农田被毁。目前全市已发生岩溶塌陷20余处，造成4幢楼房及10余间房屋破坏，影响大量农田耕作，同时还影响到社会的稳定。

表4-9 临沂市典型地面塌陷点(区)一览表

2.开采孔隙水引发的地面塌陷

其产生原因主要是抽取松散沉积层中的孔隙水改变了地下水的动力条件，引起粉砂质土粒流失，导致地面塌陷。该类型地面塌陷多分布在鲁西南平原松散岩类水文地质区，以古河道附近最为常见。如菏泽、济宁市部分地区地面塌陷等均属孔隙水引发的地面塌陷。详见表4-8。

七、地面沉降

地面沉降主要发生在鲁西北平原松散岩类水文地质区，其主要原因是人为不合理抽取地下水，导致上部弱含水层释水压密所致。目前山东省较明显的地面沉降主要发生在德州、济宁、菏泽、滨州、东营等城市附近，由于这些地区大多为浅层地下淡水贫乏区，城市及工业供水依赖深层地下水，而深层地下水为消耗型水源，补给再生能力差，长期持续开采必然导致深层地下水位持续下降。全省地面沉降监测工作开展较晚，有关部门重视程度不够，监测资料不系统，给地面沉降评价带来一定的困难。一些零星的地面沉降监测结果见表4-10。

表4-10 山东省主要地面沉降区现状监测调查表

八、地裂缝

地裂缝主要发生在济南、枣庄、淄博、泰安、青岛等地的胀缩性粘土分布区。其产生原因主要为人工长期开采地下水引起的水位下降，使土体中粘性土失水收缩，雨季降水入渗使水位升高，土体又吸水膨胀，土体收缩、膨胀的结果致使地面出现裂缝(表4-11)。

表4-11 山东省地裂缝现状调查表

城市建设用地地质环境质量评价方法研究

极涡是北极中上层对流层和平流层大气的持续性大尺度气旋性环流,它的活动和变化控制着泛极地半永久性活动中心和副极地短时间尺度的气旋活动.极涡强度变化直接关系到北极大气、海洋、海冰和生态环境,影响低层大气环流,影响副极地甚至中纬度天气.中国第2次北极科学考察期间正是北极平流层中上层暖性反气旋性环流向冷性气旋性环流转变和极涡建立时期.一些学者已通过平流层和对流层耦合机制的研究探索极涡变化对低层环流的作用.平流层爆发性增暖对极涡变化影响早已引起人们关注.本文概述我们对极涡的认识,总结近期有关极涡变化对低层环流的作用以及它对气候影响的机制研究的进展

由于北极涡与副热带高压是两个影响我国天气气候变化的主要大气环流实体，两者紧密相联，且均对华北夏季降水有明显作用，本文使用 NCEP/NCAR 再分析资料、国家气候中心提供的 74 个大气环流因子及中国 160 站月降水资料，利用合成分析、相关分析及 SVD 等方法讨论了夏季北极涡与北半球大气环流及副热带高压的相互关系，分析了夏季北极涡及副高对华北降水的共同作用。结果表明：(1) 北极涡的变化不仅与高纬高度场密切相关，而且与中、低纬度环流紧密联系，当极涡异常偏大偏强，中、低纬地区位势高度均明显偏低，北半球副高的面积和强度易偏小，北界位置易偏南，其中副高强度的变化最大。(2) 各分区极涡因子与副高因子之间基本呈显著的负相关，而与西太平洋和南海副高的北界、脊线位置呈正相关。(3) 极涡指数、副高脊线及北界指数与华北降水之间以正相关为主，副高面积、强度指数与华北降水基本呈负相关。当亚洲和欧洲区极涡异常南扩，北非、大西洋、北美副高显著收缩减弱，西太平洋和南海副高明显北抬时，华北降水易增加。关 键 词：北极涡；副热带高压；华北夏季降水中图分类号：P466文献标识码：A 收稿日期: 2007-01-29; 修订日期：2008-05-28基金项目：国家自然科学基金委重点基金(40633015)；中国气象局新技术推广项目(北半球平流层爆发性增温与极涡活动对东亚对流层阻塞的影响)共同资助通讯作者: 张恒德，男，安徽含山人，博士，主要从事大气动力学研究。E-mail: zhanghengde1977@163.com. 1 引言北极涡与副热带高压(简称副高)是影响我国天气气候变化的两个主要大气环流实体[1-3]。但极涡与副高对天气气候的影响并非孤立，而是相互配合、协同作用，极涡主要体现中高纬环流特征，副高很大程度上反映出中低纬大气环流的变化，且两者关系密切，有人将两者联系起来分析它们与大气环流的关系及对气候环境的影响。施能等[4]指出两者均增强的趋势是我国冬季气温长期趋势变化及年代际变化的一个直接原因。吴尚森等[5]把极涡与副高作为两个主要因子建立预测华南冬季异常冷月的模型。刘传凤等[6]认为亚洲极涡与西太平洋副高是南方低温冷害的主要因子。时珍玲[7]认为极涡与副高的强弱是导致江淮地区洪涝灾害或少雨干旱主要原因。梁建茵等[1]将两极极涡的强度变化和副高看作广东前汛期旱涝的主要预测因子。孙力等[8]分析了春季极涡和西太平洋副高对秋季东亚大气环流的影响。黄嘉佑等[9]发现综合研究两者对我国夏季降水的影响要比分别研究它们各自的影响效果更好，预报价值也更高。彭维耿等[10]还发现 4 月两者的变化对宁夏沙尘暴影响显著。上述研究均在诊断分析天气、气候及环境的演变过程中考虑到极涡、副高的变化，未能讨论两者的相互作用，因此，有必要探讨极涡与大气环流及副高的关系，从而更好地分析它们对天气气候的影响。华北降水主要集中在夏季，占全年降水总量的 3/4以上，近年来，人们对华北夏季降水作了大量研究，并指出季风活动[11]、阻塞高压[12]、西太平洋副高[13]、北极涛动[14]、南亚高压[15]、青藏高原热力异常[16]甚至南半球高纬环流异常[17]等均对华北夏季降水有一定的影响。这些结果给出了华北夏季降水的一些影响机理，对华北夏季旱涝的预报还有一定的指示意义，但未能将极涡与副高结合起来讨论它们共同对华北降水的作用。基于极涡与副高之间的紧密联系及两者对我国天气气候的显著影响，并结合华北夏季降水的重要性，若能弄清夏季北极涡与大气环流、副高的关系，并摸索出极涡与副高对华北夏季降水的共同影响，将有助PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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418热 带 气 象 学 报24 卷于加强对大气环流及华北夏季降水异常的机理分析，提高华北夏季降水的预测能力。2 资料和方法文中主要用到的资料包括：NCEP/NCAR的1950～2002年逐月再分析500 hPa高度场；中国气象局国家气候中心提供的1951～2002年74个大气环流因子及中国160 站月降水资料，从中选取承德、北京、天津、石家庄、德州、刑台、安阳、烟台、青岛、潍坊、济南、临沂、荷泽、郑州、长治、太原、临汾共17 个站代表华北地区。本文主要借助于合成分析、相关分析及SVD[18]等常规的统计方法来诊断分析极涡与副高的联系及它们对华北降水的影响。3 夏季北极涡与大气环流的相关性如图 1a 所示，极涡面积与位势高度场之间除在极区附近(70 °N 以北)存在弱的正相关外，在其它地区均呈现显著负相关，绝大部分地区能通过 0.01 的显著性检验。而从极涡强度与 500 hPa 位势高度的相关系数分布(图 1b)可看出，绝大部分地区表现为较强的负相关，中、低纬度更为显著，很多地区负相关系数可达-0.5，只有极少数地区呈现弱的正相关，相关系数仅为 0.1。这些说明，夏季北极涡对中、低纬度地区的环流形势影响相对显著，当北极涡面积、强度异常增大时，中、低纬地区位势高度通常偏低，反之亦然。有关夏季北极涡与大气环流之间关系可通过对位势高度场的合成分析得到进一步说明。根据夏季北极涡面积及强度标准化距平的变化曲线(图略)，将标准化距平≥1.0 的年份作为大值年，标准化距平≤-1.0 的年份看作小值年，分别可以得到夏季极涡面积和强度的大、小值年(表 1)。根据表 1 中列出的夏季极涡大小及强弱年份，分别对夏季的 850 hPa、500 hPa、200 hPa 位势高度场作为对流层低层、中层、高层进行了合成分析，重点讨论对流层中层(500 hPa)。表 1 夏季极涡面积及强度的大、小值年份面积大值11 年：1957、1958、1959、1960、1962、1963、1964、1965、1966、1968、1971 面积小值10 年：1951、1952、1981、1988、1989、1996、1998、1999、2000、2002 强度大值9 年：1961、1962、1963、1964、1965、1970、1976、1992、1994 强度小值 8 年：1952、1953、1954、1977、1993、1998、2000、2001图 1 1950～2002 年夏季 500 hPa 北极涡面积指数(a)、强度指数(b)与同期北半球(0～90 °N)500 hPa 位势高度之间的相关系数分布阴影区通过 0.1 的显著性检验。从图 2a、2b、2c 所示的北极涡面积大值、小值夏季 500 hPa 高度场合成及两者差值可以直观地看出，两者的中低纬地区高度差别较大，在极涡面积大的夏季，位势高度偏低，表征副高的 588 dgpm 线所围区域偏小，在西太平洋地区 588 dgpm 线几乎消失，而当极涡面积异常小时，西太平洋副高强势，且北抬程度较大；中纬度地区的位势高度值相差较大，极涡面积大的夏季高度值要低很多(如图 2c，不少地区差值达到40 gpm,甚至 60 gpm)，例如 570 dgpm 线主体位于 50 °N以南，而极涡面积小的夏季 570 dgpm 线基本处于 50 °N 以北；在高纬地区两者环流形势差别不显著，但高度值有较大差异，甚至超过 30 gpm。此外，从高度场距平合成分布(图略)可进一步得知，在极涡面积大的夏季，中高纬绝大部分地区为负距平区，中心位于东亚大陆；而当极涡面积异常小，亚欧大陆及阿拉斯加湾出现正距平中心，尤其在乌拉尔山和鄂霍次克海，PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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4 期张恒德等：夏季北极涡与副热带高压的联系及对华北降水的影响419 即亚欧大陆及阿拉斯加易出现阻塞形势。图 2 北极涡面积大值(a)、小值(b)夏季 500 hPa 北半球位势高度场合成及两者差值(c) 及北极涡强度大值(d)、小值(e)夏季 500 hPa 北半球位势高度场合成及两者差值(f) 由图 2d、2e、2f 分别所示的北极涡强度大值、小值夏季 500 hPa 高度场合成及两者差值可知，在极涡强度大的夏季，中低纬位势高度偏低，表征副高特征的 588 dgpm 线的范围要小得多，副高强度也明显偏弱，西太平洋地区的 588 dgpm 线已消失；两者的中纬度环流形势相差不明显，但高度值有较大差异(图 2f)；在高纬地区，若极涡强度异常偏大，位势高度普遍要低，例如 546 线所围的区域要大得多，中心值低于 540 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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420热 带 气 象 学 报24 卷dgpm，极涡强度大值与小值年夏季绝大多数高纬地区位势高度差值均在 30 gpm 以上(图 2f)。高度场距平合成(图略)进一步反映出，极涡强度大的夏季，除加拿大以外，北半球位势高度基本表现出负距平，在中、高纬地区，中心值达-30 gpm；而在极涡强度小的夏季，欧洲西北部以外的北半球大部分区域均出现正距平，中、高纬不少地区的正距平均在 20 gpm 以上。由于大气的斜压性，850 hPa 及 200 hPa 高度场合成与 500 hPa 高度的结果存在一定差异，但总体趋势相同。由此可知，夏季北极涡的变化不仅与高纬度位势高度场密切相关，且与中、低纬度环流也有着紧密联系，500 hPa 北极涡的面积及强度对北半球整个对流层的大气环流均有显著影响，尤其对中纬度的阻塞、中低纬度的副热带高压有较强作用。基于夏季北极涡与大气环流相互关系的合成分析初步结果，下面将重点分析北极涡与副热带高压间的相互关系。4 夏季北极涡与副高之间的关系根据副热带高压常出现的地理位置，在国际上通常将北半球副高(5 °E～360 °)划分为以下几个部分进行研究：印度副高(65～95 °E)、西太平洋副高(110 °E～180 °)、东太平洋副高(175～115 °W)、北非大西洋北美副高(110～60 °E)，最后一部分又可划分为北美副高(110～60 °W)、大西洋副高(55～25 °W) 、北非副高(20 °W～60 °E)，其中对我国影响最显著的是西太平洋副高，国内有关副高的研究主要也是针对西太平洋地区。我国对极涡也作了相应分区，即Ⅰ区(60～150 °E)、Ⅱ区(150 °E～120 °W)、Ⅲ区(120～30 °W)、Ⅳ区(30 °W～60 °E)。国家气候中心提供了北半球及各分区的副热带高压指数及北极涡指数。各副高指数在本文中标号为1～45，其中，1～11 为副高面积指数，依次对应北半球、北非、北非大西洋北美、印度、西太平洋、东太平洋、北美、大西洋、南海、北美大西洋、太平洋副高；12～22 为相应的副高强度指数；23～33 为对应的副高脊线指数；34～44 为相应的副高北界指数；45为西太平洋副高西伸脊点指数。图 2 反映当北极涡面积、强度异常偏大时，则副高面积偏小，且主体位置南退；反之当北极涡面积和强度异常偏小时，副高面积易偏大，且主体位置北进。经计算可得，夏季北半球极涡面积指数与副高面积、强度、脊线及北界指数均成显著的负相关，系数分别为-0.45、-0.52、-0.43、-0.49，至少达到 99%信度水平的显著性检验；北半球极涡强度指数与副高面积、强度、脊线及北界指数之间也存在显著的负相关，系数分别为-0.43、-0.51、-0.24、-0.34，要比极涡面积与副高的相关性稍弱一些；总体看来，极涡对副高的强度影响最明显，对脊线位置影响最弱。这进一步表明，当北极涡异常扩张增强，副高会收缩、减弱、南退；反之亦然，若北极涡异常收缩减弱，副高则明显扩大、增强、北抬。这大体可解释为：当北半球极涡面积异常偏大、强度显著偏强时，中高纬地区位势高度明显偏低，特征等高线偏南，副热带锋区也异常南压，中低纬地区的位势高度普遍偏低，反映副高的 588 dgpm 线主体也偏小、偏南，即北半球副高面积偏小、强度偏弱、位置也偏南；反之，当北半球副高面积异常偏大、强度偏强、位置偏北时，副热带地区，即中低纬(这里指 10～40 °N)地区的位势高度相对偏高，则北半球极涡的南界特征等高线位置偏北，且中纬度地区位势高度偏大，因此极涡的面积和强度易偏小。由于海陆分布及地形高低差异，北半球位势高度并非在纬圈上均匀分布，不同区域的极涡与副高差别较大，极涡与副高之间的相关性在不同区域存在较大差异，有必要进行分区讨论。为此对夏季极涡与副高作 SVD 分解，从而充分了解不同区域极涡与副高的关系， SVD 分解的具体构造为：将极涡指数作为左要素场，变量顺序分别为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、北半球面积、Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、北半球强度，并依次称为极涡因子 1、2、……、10；将副高指数作为右要素场，变量顺序为前面已经提到的 45 个副高指数，依次为副高因子 1、2、……、45。将夏季极涡与副高作 SVD 所得的前 3 对模态的方差贡献百分率分别为 90.5、5.1、1.7，第 1 模态的方差贡献百分率明显高于其它模态，占绝对主导地位，第1 模态基本上能反映出极涡与副高的相互关系。另外，前 3 对模态的左右奇异向量的时间系数之间的相关系数分别为 0.69、0.63、0.40，均在 0.40 以上，表明极涡与副高的典型变量场之间总体相关性较强，尤其是第 1 模态相关性很高。因此，可取 SVD 所得的第 1 模态结果来分析。极涡指数与副高指数作 SVD 所得第 1模态的左异相关系数依次为：-0.58、-0.47、-0.24、-0.31、-0.60、-0.54、-0.49、-0.36、-0.27、-0.61。这些系数符号一致，均可通过 95%信度的显著性检验，表明所有的极涡因子对副高起同位相的作用，最显著的两个因子为北半球极涡面积及强度，其次为 I 区极涡面积和强度。由图 3 所示的右场异性相关系数可知，除副高因子 27、31、38、42、45 对应的系数为负外(且不能通过显著性检验)，其它因子的系数符号均为正，通过 0.10、0.05、0.01、0.001 显著性水平检验的副高因子个数分别达到 31、27、22、15，其中副高因子 2、3、7、10、13、14、18，即北非、北非大西洋北美、北美副高的面积和强度及北美大西洋副高面积，对极涡异常的响应最强烈，系数值均达到 0.6 以上。因此结合左、右异性相关系数可知，北半球及各分区极涡的面积及强度与北半球及各分区副高的面积、强度、PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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4 期张恒德等：夏季北极涡与副热带高压的联系及对华北降水的影响421 脊线及北界等大多数因子之间基本呈显著的负相关，即当北半球及各分区极涡面积及强度异常偏小时，北半球及各分区大多数副高指数易偏大(小)，特别是亚洲区及北半球极涡与北非、北美、北美大西洋一带副高之间呈现显著的负相关性。-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.50.60.7147101316192225283134374043图 3 夏季极涡与同期副热带高压 SVD 所得第 1 模态的右场异性相关系数横坐标 1～45 表示副高因子 1～45，纵坐标为相应系数。5 对华北夏季降水的影响副高与极涡是大气环流中非常重要的两个系统，共同影响华北夏季降水，为此将夏季极涡、副高因子与华北降水作 SVD 分解。具体做法：将上一节中提及的夏季极涡因子 1～10 作为左场要素 1～10，副高因子 1～45 随之作为左场要素 11～55，同期华北 17 站降水作为右场要素，进行 SVD 分解。所得的前 3 对模态左右奇异向量的时间系数之间的相关系数分别为0.52、0.42、0.56，说明总体相关性较强。而前 3 对模态的方差贡献百分率分别为 60.2、17.7、5.1，第 1 模态的占绝对主导地位，基本上反映出极涡和副高与华北夏季降水的关系。因此，可取第 1 模态结果来分析。图 4 为第 1 模态左异相关系数(横坐标 1～10 对应极涡因子 1～10、11～55 对应副高因子 1～45)，总体上看，系数 1～10 及 32～54 以正为主，系数 11～32及 45、46、55 基本为负。图 4 中编号为 1、4、5、8、9、11、12、13、17、18、20、22、23、24、37、41、48、52 的因子对华北夏季降水影响显著，其中异性相关系数可通过 0.05 的显著性水平检验的因子有：亚洲、欧洲区及北半球极涡面积(因子 1、4、5)，北半球、北非、北非大西洋北美副高面积及强度(因子 11、12、13、22、23、24)，大西洋、北美大西洋副高面积(因子 18、20)，西太平洋、南海副高脊线及北界(因子 37、41、48、52)。华北地区承德、北京、天津、石家庄、德州、刑台、安阳、烟台、青岛、潍坊、济南、临沂、荷泽、郑州、长治、太原、临汾等站对应的第 1 模态右场异性相关系数依次为 0.11、0.13、0.28、0.20、0.29、0.24、0.26、0.40、0.49、0.24、0.15、0.27、0.39、0.23、0.37、0.12、0.25。此 17 个系数符号均为正，说明华北 17站夏季降水的年际变化位相基本相同，受极涡与副高因子的影响也较一致。结合这 17 个系数与图 4 所示的左异相关系数可知，极涡各指数、副高脊线及北界指数与华北降水之间以正相关为主(除去Ⅲ区强度、北非副高北界、北非大西洋北美副高北界、西太平洋副高西伸脊点等主要指数)，副高面积、强度指数与华北降水大多成负相关。因此，当极涡显著南扩加强、副高明显收缩减弱，尤其当亚洲和欧洲区极涡异常南扩、北非大西洋北美副高显著收缩减弱、西太平洋和南海副高明显北抬，华北夏季降水易偏多；反之，若极涡收缩减弱，副高增强，华北夏季降水则易偏少。-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.41 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51图 4 夏季极涡因子及副热带高压因子与华北(17 站)降水作 SVD 所得第 1 模态的左场异性相关系数横坐标 1～10 对应极涡因子 1～10、11～55 对应副高因子1～45，纵坐标为相应系数，虚线的值分别为 0.24 和-0.24。这种夏季极涡与副高对华北降水的影响主要可概括认为：夏季极涡的扩展增强通常可以从高纬地区带来大量的冷空气，这些冷空气与华北地区的暖气团相汇，易形成冷锋或华北准静止锋，若水汽充足，从而引起明显降水。另外，极涡的扩展、增强、南压通常会伴随副高收缩、减弱、南退，进一步利于华北降水；而当副高显著扩张、增强、北抬时，华北地区受高压控制，这本身就不利于该地区降水，另一方面这种高压长期控制还抑制极涡的扩展南伸，造成南下的冷空气不足，不易形成锋面，更加不利于降水。6 小结与讨论极涡与副热带高压是影响我国天气气候变化的两个主要大气环流实体，两者紧密相联，均对华北夏季降水有显著影响。(1) 北极涡的变化不仅与高纬度位势高度密切相关，且与中低纬度环流紧密联系，当极涡异常偏大偏强，这些地区位势高度均明显偏低，北半球副高的面积和强度易偏小，北界位置易偏南，其中副高强度的变化最大。PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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422热 带 气 象 学 报24 卷(2) 各分区极涡因子与副高因子之间基本呈显著的负相关，而与西太平洋和南海副高的北界、脊线位置呈正相关。(3) 极涡指数、副高脊线及北界指数与华北降水之间以正相关为主，副高面积、强度指数与华北降水基本呈负相关。当亚洲和欧洲区极涡异常南扩，北非、大西洋、北美副高显著收缩减弱，西太平洋和南海副高明显北抬时，华北降水易增加。参 考 文 献：[1] 梁建茵，吴尚森. 广东省汛期旱涝成因和前期影响因子探讨[J]. 热带气象学报，2001，17(2): 97-108. [2] 毕宝贵，章国材，李泽椿. 2003 年淮河洪涝与西太平洋副高异常及成因的关系[J]. 热带气象学报, 2004, 20(5): 505-514. [3] 张恒德, 陆维松, 高守亭，等. 北极涡活动对同期及后期我国气温的影响[J]. 南京气象学院学报, 2006, 29(4): 507-516. [4] 施能，朱乾根. 北半球大气环流特征量的长期趋势及年代际变化[J]. 南京气象学院学报, 1996, 19(3): 283-289. [5] 吴尚森，梁建茵. 华南冬季异常冷月预测概念模型 II——大气环流、极冰、积雪等物理因子特征[J]. 热带气象学报，2000，16(4): 289-296. [6] 刘传凤，高波. 我国南方春季低温冻害气候及其大气环流特征[J]. 热带气象学报，2001, 17(2): 179-187. [7] 时珍玲. 九十年代以来江淮流域夏季典型旱涝成因分析[J]. 气象，1996, 22(9)：35-38. [8] 孙力, 安刚. 东亚地区春冬季与夏季大气环流异常相互关系的研究[J]. 应用气象学报, 2002, 13(6): 650-661. [9] 黄嘉佑，刘舸，赵昕奕. 副高、极涡因子对我国夏季降水的影响[J]. 大气科学，2004，28(4): 517-526. [10] 彭维耿，陈楠. 宁夏多、少沙尘暴年 4 月平均环流特征的对比分析[J]. 高原气象, 2002, 21(6): 599-603. [11] 吴尚森，梁建茵，李春晖. 南海夏季风强度与我国汛期降水的关系[J]. 热带气象学报，2003，19(增刊)：25-36. [12] 李春，孙照渤. 中纬度阻塞高压指数与华北夏季降水的联系[J]. 南京气象学院学报，2003，26(4)：458-464. [13] 谭桂蓉，孙照渤. 西太平洋副高与华北旱涝的关系[J]. 热带气象学报，2004, 20(2): 206-211. [14] 李春，罗德海，方之芳，等. 北极涛动年代际变化与华北夏季降水的联系[J]. 南京气象学院学报，2005，28(6)：755-762. [15] 黄樱，钱永甫. 南亚高压与华北夏季降水关系的研究[J]. 高原气象, 2003, 22(6): 602-607. [16] 赵声蓉，宋正山，纪立人. 青藏高原热力异常与华北汛期降水关系的研究[J]. 大气科学, 2003, 27(5): 881-893. [17] 袁潮霞，钱永甫. 南半球高纬地区前期环流异常和我国华北地区夏季降水异常的联系[J]. 热带气象学报，2005，21(6)：705-578. [18] BRETHERTON C S, SMITH C, WALLACE J M. An intercomparison of methods for finding coupled patterns in climate data[J]. J Climate,1992, 5(6): 541-560. RELATIONSHIPS BETWEEN SUMMER NORTHERN POLAR VORTEX WITH SUB- TROPICAL HIGH AND THEIR INFLUENCE ON PRECIPITATION IN NORTH CHINAZHANG Heng-de1, JIN Rong-hua1, ZHANG You-shu2 (1. National Meteorological Center, CMA, Beijing 100081,China; 2. Airforce Meteorological Center, Beijing 100843, China) Abstract：The northern polar vortex and subtropical high (SH) are two important members of the atmospheric circulation which affect the weather and climate changes in China. They interact with each other closely and have great influence on summer precipitation in North China. Using the NCEP reanalysis data, 74 factors of the atmospheric circulation and monthly precipitation data from 160 stations in China provided by National Climate Center (NCC), the relationships among the northern polar vortex and the atmospheric circulation and SH during summer have been discussed and the joint effect of the polar vortex and SH on the precipitation in North China have been analyzed by means of composite analysis, correlative analysis and the SVD. The results show that the activity of the northern polar vortex is not only subject to geopotential heights in high latitudes, but also closely related to the circulation in middle and low latitudes. When the area and intensity of the polar vortex are anomalously large, the geopotential heights in the middle and low latitudes are much lower, so that the area and intensity of SH are the smaller, and the northern boundary of SH is more southward, especially for the change of the intensity. There is distinctively negative correlation between most indexes of polar vortex and factors of SH in Northern Hemisphere and transitional zones, while the polar vortex indexes are positively related to the northern boundary and ridge line indexes of SH in West Pacific and South China Sea. Most indexes of the polar vortex, north boundary and ridge line of SH are positively related to summer precipitation in North China, while the area and intensity indexes of SH are negatively correlated with it. In particular, the precipitation in North China increases obviously when the polar vortex anomaly in Asia and Europe enlarges, SH in North Africa, Atlantic, and North America shrink and weaken, and SH in West Pacific and South China Sea jumps northward. Key words：northern polar vortex；subtropical high；summer precipitation in North ChinaPDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

大气科学，大气科学进展，高原气象，气候与环境研究，气象学报，这几个期刊哪个好？

苏晶文1 刘红樱1 沈莽庭1 梁合诚2 李东红3 周建伟2 龙浔莲3

（1.南京地质矿产研究所，南京210016；2.中国地质大学＜武汉＞，武汉430074；3.江西省地质环境监测总站，九江330012）

摘要：通过对九江市城市建设用地地质环境质量评价方法的试点研究，拟建立一整套城市建设用地地质环境质量评价方法及指标体系，以求对不同类型城市的地质环境做出客观合理评价，从而为城市规划、建设、管理提供相应的地质环境信息方面的决策支持，最大限度实现城市建设与地质资源环境的优化配置，达到城市建设安全、合理、经济的目的。

关键词：城市建设用地；评价方法；九江

江西九江市位于长江中下游南岸，以长江为界，与湖北和安徽相邻，是一座具有2200多年历史的江南文化名城和旅游城市，集名山（庐山）、名江（长江）、名湖（鄱阳湖）于一体，总体地形南高北低，由庐山的中低山过度到丘陵、垅岗和冲积平原。地表水体主要有长江、鄱阳湖、赛湖和七里湖等。随着社会经济的快速发展，城市化不断加速，九江市城市建设用地资源日益紧张，原有的建设用地地质环境质量也呈现出错综复杂的情况，因此拟尝试建立一整套城市建设用地地质环境质量评价方法及指标体系，以求对城市的地质环境作出客观合理评价，从而为城市规划、建设、管理提供相应的地质环境信息方面的决策支持，最大限度地实现城市建设与地质资源环境的优化配置，达到城市建设安全、合理、经济的目的是具有十分重要意义的。

1 评价方法的确定

1.1 工作流程

对于本次城市建设用地地质环境质量评价的方法研究工作步骤见图1所示。

1.2 评价指标体系分析

评价城市建设用地地质环境质量的影响因素主要有：(1)气象的如气温、降雨量、蒸发量、气压带、气候分区、风力等；(2)水文的如地表水体面积、流域面积、地表径流量、水力特征、水位、水体污染情况如污染物质成分、污染源、污染途径、污染程度、污染范围及污染的发展趋势等；(3)地形如类型、地表高程、地面坡度、地形切割密度等；(4)地貌如微地貌形态、地貌单元、总体地势等；(5)地层岩性如第四系堆积物厚度、岩石成因类型等；(6)地质构造如断层、褶皱、节理裂隙等；(7)地震的烈度、动峰值加速度、历史地震活动情况等；(8)水文地质诸如地下水赋存类型、含水层的埋藏条件、水位埋深、单井涌水量、地下水类型、矿化度、腐蚀性等级、地下水开采现状、水位变幅、地下水的补给、径流和排泄等；(9)工程地质的方面如区域地壳稳定性、基岩埋深、主要持力层岩性、承载力、岩土体工程地质分区、不良地质与特殊性岩土等方面的因素。地下水环境问题主要包括水资源短缺、利用不合理、水质恶化、管理落后等因素；地质灾害问题主要包括地面沉降、地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、咸水入侵、斜坡不稳定性、港口侵蚀与堆积、砂土液化、黄土湿陷、水土流失等地质因素；矿山环境地质问题；放射性污染问题以及江海岸坍塌与河口海岸的冲淤变化等的影响评价因子体系。

图1 城市建设用地地质环境质量评价流程图

要建立一个包含所有地质环境因素的模型来评价地质环境质量在实际工作中几乎是不可能的。因为，一方面某些因素的参数难以取得；另一方面，参数过多存在错综复杂的协同或相互影响。这就要求在进行评价时根据具体问题进行具体分析，尽量找出影响地质环境的主要因素，舍去次要因素。因此按照地质环境因子对地质环境影响的敏感性程度一般划分为：敏感因子、重要因子和一般因子。通过对九江的地质环境条件的调查与实际情况分析，认为其敏感因子主要有：地形坡度、地质灾害、已有资源，河流侵蚀作用（表1）。

表1 敏感因子及其评价标准

重要因子主要涉及地形地貌、工程地质、水文地质、土地利用、地质灾害、河流侵蚀和人类活动对环境的影响等方面（表2）。

表2 重要因子及其评价等级划分

注：δ表示最高洪水位。

一般因子包括：地基土均匀性、地下水的腐蚀性问题等。另外表中还对其评价标准作了规定。

1.3 评价因子定权方法的确定

在地质环境质量评价中，往往要选择多个环境要素和环境因子一起参与评价，在这些评价因素综合时，对各个变量具有权衡轻重作用的数值，即称为“权重”。权值所要反映的“重要”程度本身就有着明显的不确定性。权值的获取过程就是一种对不同评价因子间“重要性”程度进行分析的过程。合理确定各参评因子的权重系数是城市建设用地地质环境质量评价工作的关键环节之一。确定权重系数的方法有经验法、统计法（算术平均统计法和加权平均统计法）、回归分析法、层次分析法等。本次评价工作根据实际情况选择“专家－层次分析法”方法来最终确定评价因子的权重。其大致经过以下几个步骤：

（1）明确问题

分析城市建设用地多目标综合评价主要影响因子以及由这些影响因子构成的相互联系和制约关系，并将其所包含的影响因子进行分类，每类作为一个层次。一般而言，包括最高层A（目标层）、中间层B（准则层1，准则层2……）以及最低层C（候选方案层），建立评价问题的递阶层次结构。

（2）构造判断矩阵

设有评价目标的若干个影响因子Xl，X2，…，Xn，它们重量标度为M1，M2，…Mn。若将同层因子两两比较，其比值可构成n×n阶矩阵A：

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

评价矩阵影响因子的重量标度值根据表3来确定。表中的标度确定是根据心理学家的研究，人们区分信息登记的极限能力为7±2。例如i因子与j因子同样重要时，标度为1，i因子比j因子略重要时，标度为3，介于其间的可以标度为2等。

表3 相对重要评价因子标度值

（3）计算判断矩阵被比较评价影响因子的权重

实质是计算各判断矩阵的特征向量。假设有一同阶正规向量W，存在AW＝λW，解此特征方程所得到最大特征值λmax和其所对应的特征向量W，将W经归一化处理后则分别代表本层各评价影响因子权重值。步骤包含两个方面：

(1)归一化处理

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

式中wi代表判断矩阵的特征向量。

(2)计算判断矩阵的最大特征值（λmax）

计算并比较特征值λ得到判断矩阵最大特征值λmax是为检验矩阵的一致性。为了防止构造的判断矩阵偏离一致性过大，导致一些问题的产生，定义检验公式CI＝（λmax－n）/（n一1），C.R＝CI/R.I，式中C.R为一致性指标，R.I为平均随机一致性指标（对1－9阶矩阵，R.I取值见表4）。当C.R＝0，可判定为完全一致，C.R值愈大，判断矩阵的完全一致性愈差，一般只要求C.R不大于0.1，就认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则必须重新进行构造矩阵直至满意为止。

表4 层次分析法中R.I的取值

通过以上层次分析法最终得出九江市各评价因子权重值见表5。

表5 九江市确定的权重

1.4 隶属关系的确定

隶属关系的确定就是建立模糊矩阵的过程，这是开展模糊聚类评价的基础。隶属函数的确定方法有很多种，如矩形分布隶属函数、r型分布隶属函数、正态型分布隶属函数、柯西分布隶属函数、梯形分布隶属函数、半领型分布隶属函数等。

在地质环境评价的实际工作中，梯形分布的隶属函数应用最为广泛，且获得了较好的效果，研究中选择梯形分布的隶属函数来构建模糊矩阵。求解公式如下：

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

1.5 评价数学模型确定

经过实际工作的检验，在确定九江城市建设用地地质环境质量等级时，采用多目标决策的敏感因子－模糊聚类综合评判法能够得出较为切合实际的结果［1］［2］。下面介绍模糊聚类评判的具体过程。

（1）通过对评价区地质环境系统分析，对其构成要素和环境因子进行定性描述，将它们分为敏感因子、重要因子和一般因子。

（2）划分评价单元。

（3）选择敏感因子进行敏感因子评价。对评价区就所有的敏感因子逐个进行检验评价，凡是评价单元中有一个敏感因子存在，其检验就不予以通过，判定该单元为不适宜或极不适宜城市用地，不存在敏感因子的单元则参与下一步评价。

（4）对不存在敏感因子的单元，选择重要因子进行模糊聚类综合评价。

（5）综合敏感因子和重要因子的评价结果，将相同等级的评价单元合并，编制评价图。

其评价流程见图2所示。

进行完敏感因子评价后，选定加权平均型数学方法开展重要因子的模糊聚类综合评价。其分析公式为 ，其中权重系数和为 rij评价因子实际贡献隶属度。此模型考虑了各种因素对最后结果的贡献，经过诸多实践，证明该法对于影响因素众多的地质环境评价是一种行之有效的评价模型。研究中选定加权平均模型来进行模糊聚类综合评价。具体的评价过程如下：

设有4个因子参与模糊聚类分析（Y1、Y2、Y3、Y4），

对评价结果分为5个等级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）

模糊矩阵为：

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

假设4个参与评价因子的权重为：

A=(A1 A2 A3 A4)

则模糊聚类评价结果为：B＝A·R

图2 模糊聚类综合评价法流程图

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

经过计算得到B＝（b1b2b3b4b5）

结果判断：

如果max（b1b2b3b4b5）＝b1，则此评价单元为Ⅰ级；

如果max（b1b2b3b4b5）＝b2，则此评价单元为Ⅱ级；

如果max（b1b2b3b4b5）＝b3，则此评价单元为Ⅲ级；

如果max（b1b2b3b4b5）＝b4，则此评价单元为Ⅳ级；

如果max（b1b2b3b4b5）＝b5，则此评价单元为Ⅴ级。

2 评价结果与分析

在本次九江的建设用地地质环境质量评价计算中，因数据相当多，且整个计算过程较为繁琐，我们主要通过编好的计算程序CityGeology来进行计算，将结果统一整理汇总。

在MapGIS平台上形成城市建设用地地质环境质量评价分区图，以体现规划区内的城市用地的地质环境对城市建设适宜性的差异。最终的评价结果、等级划分及说明见表6。

表6 九江市城市建设用地地质环境质量评价结果的等级划分及说明

3 结束语

通过运用敏感因子－模糊聚类综合评判法对九江市建设用地地质环境质量评价，获得比较满意的结果，此数学模型能够反映出建设用地质量评价的优劣好坏，是解决城市建设用地质量评价问题一种好的理论方法和手段。

参考文献

［1］许嘉巍，刘惠清.长春市城市建设用地适宜性评价.经济地理，1992，19（6），101～104

［2］陈桂华，徐椎利.城市建设用地质量评价研究.自然资源，1995，5（4）：22～30

Research of Geological Environmental Quality Evaluation of Urban Development Land

Su Jingwen1, Liu Hongying1, Shen Mangting1,Liang Hecheng2, Li Donghong3, Zhou Jianwei2, Long Xunlian3

(1. Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources, Nanjing 210016; 2. China University of Geosciences, Wuhan 430074; 3. Jiangxi General Monitoring Station for Geo-environment, Jiujiang 330012)

Abstract: Through the experimental research of geological environmental quality evaluation of urban development land of JiuJiang, a suit of evaluation method and index system are trying to establish. So the geological environment of different type of cites can be evaluated objectively. The research will provide the decision-support in the aspect of geological environment information for city-planning, city-construction and city-management, and the optimizing configuration between city-construction and geological environment in the largest extent will be realized. The intention of secure, reasonable and economic city-construction also will be achieved.

In this research, the mathematics model of fuzzy clustering evaluation is used. In this model we choose four sensitive factors and eleven important factors. All these factors are the main influencing factors of geological environment of urban development land. Sensitive factors can negate construction suitability directly. The weighing of important factors is decided by the method of “expert-arrangement analysis”.

Because of the large number of data, we use the program CityGeology to calculate these data. Then the results form a subarea map of city construction suitability on the platform of MapGIS.

It is proved that the method of fuzzy clustering evaluation can attain relatively satisfactory result. The result can reflect the geological environment quality of urban development land. It is a good theoretical method and means to solve the problem of geological environment quality evaluation of urban development land.

Key words: Urban development land; Evaluation method; Jiujiang

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