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關鍵詞：人工增雨；天氣系統；作業條件
中圖分類號：S16 文獻標識碼：A
不同的天氣系統可導致不同的云系和降水天氣的產生，根據不同影響系統下云系部位的水汽分布、動力場及熱力場等特征，可分析出降水有利區域和人工影響天氣適宜作業區，為獲取精細化天氣預報和確定人工增雨潛勢條件提供充分的參考依據。浚縣位于河南省北部，地處太行山與華山平原過渡地帶，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，由于河南為南北氣候過渡地帶，因此浚縣天氣系統活躍，氣象災害頻發，其中旱、澇災害交替發生，水已經成為制約浚縣糧食生產的瓶頸。鶴壁市積極推進全市標準化人工增雨（防雹）炮戰建設，按照統一安排部署，到2015年底浚縣應完成8個標準化人工增雨（防雹）炮戰的建設任務，與其他縣（區）共同構建覆蓋全市的人工增雨（防雹）作業網。干旱的春、秋兩季受多種天氣系統影響，極易形成結構復雜的混合性云系和降水。本文總結了浚縣春、秋季降水天氣系統，探討適合開展人工增雨作業的天氣系統條件以及人工增雨作業條件選擇，為今后開展人工增雨天氣預測和實施作業積累基礎資料。
1 不同天氣系統下的降水特征分析
1.1 低槽型
低槽型降水天氣系統雨區后界常位于700hPa槽線位置，通常表現為降水區隨低槽自西向東移動而移動，然后由河南西部開始影響至浚縣；此類天氣系統形成的降水多持續在36h以內，若受到西風帶上游低槽補充東移影響時，降水時間會持續36h以上；低槽型降水強度以地面倒槽型降水最強，而西路冷鋒型降水僅以小雨為主。
1.2 低槽-切變型
低槽-切變型天氣系統為切變與低槽或高空低渦與渦前切變的共同作用下的較為復雜的影像系統，該系統通常長時間穩定維持；700hPa受切變影響，同時后上游出現東移低槽，上游低槽即攜帶冷空氣自西路源源不斷地補充到地面影響系統，降水加強。低槽-切變型天氣系統往往為浚縣帶來小到中雨降水，由于受地面暖倒槽影響，首先出現暖區對流性降水，而后因西風槽引導冷空氣的加入，致使大氣層結的不穩定性加強，特別是在地面形成氣旋波動時，進一步促進動力輻合的發展，雨強增大，因此地面倒槽型降水強度要大于中、東路冷鋒型。該系統造成的降水一般持續時間偏長，當500hPa高空存在多個短波槽不斷東移時，低槽-切變型控制下的降水最長可持續100h以上；此系統降水區通常最初形成于切變線或高空渦前氣旋性彎曲附近，隨后自西南向東北向發展，并與上游槽前東移降水區合并進一步擴展。
1.3 高空切變型
高空切變型天氣系統下的倒槽型降水極易產生局地性強雨團，出現小到中雨、局部大雨降水過程，其降水強度稍高于高后型降水，高后型降水范圍小、降水弱，降雨量通常低于5mm。高空切變型降水區一般在切變線一帶形成，較強降水區位于700hPa-850hPa切變之間；降水持續時間約為12-48h，以倒槽型降水維持時間較長，當切變轉變為東北-西南向的冷切東或消失后，降水也隨之移出浚縣或減弱直至消失。
2 不同天氣系統對開展人工增雨作業的影響
人工增雨作業就是在有利的天氣條件下，抓住有利時機進行實時人工催化作業，爭取使影響降水的云系降下更多的雨水緩解地面干旱問題。根據影響浚縣春、秋季節的不同天氣系統下的降水特征分析，可將其概括為低槽-中、東路冷風型、低槽-西路冷鋒型、低槽-地面倒槽型、低槽-切變=地面倒槽型、低槽-切變-中、東路冷鋒型、切變-高后型、切變-地面倒槽型、西南氣流-高后型及西南氣流-中、東路冷鋒型9類天氣系統類型，其中以低槽-地面倒槽型、低槽-中、東路冷鋒型、低槽-切變-地面倒槽型、低槽-切變-中、東路冷鋒型4類天氣系統下的自然降水較為明顯，可作為浚縣春、秋季開展人工增雨作業的有利降水天氣系統。
3 人工增雨作業條件選擇
在人工增雨作業中，掌握適宜的催化時機、使用合理的催化作業方法是人工增雨作業成功實施的關鍵，而準確預測降水天氣系統發展演變是開展人工增雨作業的基礎，作業區上空具有豐富水汽含量的積狀云、云層深厚、云系移動速度緩慢是人工增雨作業最理想的降水天氣系統。
3.1 作業部位選擇
通常根據積層混合云中較穩定的層狀云部位采用飛機撒播催化劑進行人工增雨作業。當多普勒雷達降水回波PPI上出現長時間維持的大范圍均勻片狀回波且其邊緣模糊、強度低于40dHz時，一般可判斷此類雷達回波將帶來小到中雨、中到大雨降水過程，然后通過雷達探測資料選擇云層中上部進行催化劑撒播。采用火箭、高炮開展人工增雨作業時，則是對不穩定積狀云部位實施撒播催化作用。
3.2 不穩定天氣和云層的判斷
由機自身安全性等特點，其人工增雨作業表現出范圍廣、時間長和較高的高度等優勢，但其本身又有一定的局限性，不適宜在不穩定的降水天氣系統下開展增雨作業，因此，對于不穩定的天氣系統條件只能依靠高炮和火箭來完成作業，同時要準確預測不穩定云層的發生發展，充分把握實施人工增雨作業的有利時機和部位，實現有效人工降雨。在雷達監測過程中，當出現35dHz的雷達回波時，可判斷該回波屬不穩定降水回波，同時在逆風區、氣旋、急流、輻合線等配合下，這種對流性強降水回波急流范圍較大，應針對該回波中急流影響的區域內進行高炮或火箭人工增雨作業。
參考文獻
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論文摘要:筆者運用江蘇高技術上市公司的年報數據來綜合考察股權結構、經營業績與高管報酬之間的關系。結果表明:國有股比例與經營業績呈現正方向影響，企業規模與經營業績呈現負方向影響，凈資產收益率和每股收益均與高管報酬呈現高度正相關，高管年度報酬與企業經營業績、企業規模并不存在顯著的正相關關系，與國有股比例的負相關程度也不顯著。高技術企業應構建基于經營業績的高管人員綜合激勵制度。
高技術企業高管人員的報酬激勵機制，不論是在完善法人治理結構方面，還是在企業智力資本的開發與利用方面，都是一個突出的重要問題。2002年1月10日證監會頒布的《上市公司治理準則》，明確規定“上市公司應建立經理人員的薪酬與公司績效和個人業績相聯系的激勵機制”，“上市公司對經理人員的績效評價應當成為確定經理人員薪酬及其他激勵方式的依據”。探索企業股權結構、經營業績與高管人員報酬三者之間的作用模式與機理，不僅為建立客觀有效的高管人員激勵模式與約束機制提供政策建議，而且有助于建立有效的市場經濟秩序和科學合理的業績考核制度。
一、相關研究成果述評
如何解釋現實中高管人員報酬的現象，在國外(尤其是美國)引發了學術界和企業界的激烈爭論。最早的研究是Taussings和Baker(1925)完成的，發現高管人員報酬和企業經營業績之間只有很小的相關關系。他們對這個調查結果感到非常意外，并且呼吁進行更多的研究來檢驗那些可以預測高管人員報酬的其它變量。其后的70多年里，對管理者尤其是高層管理者報酬的研究已引起了經濟學家、心理學家、人力資源管理專家和企業戰略規劃者的廣泛關注。從國外的計量分析結果來看，企業規模、經營業績、經理個人特征對經理報酬產生的影響為正;政府管制對經理報酬產生的影響為負;經理的持股比例與其現金報酬負相關或正相關;不同治理模式對經理報酬似乎沒有顯著影響。
從總體上看，這些研究從不同的角度對高管人員報酬作了解釋，從根本上增強了對其報酬現象的理解，有力地推動了高管人員報酬確定理論的發展。但是，大多數研究集中于某種單獨的因素對高管人員激勵問題的影響，缺乏系統、全面的分析，客觀上造成了不同研究方向中所得到的結論的不統一，甚至是相互矛盾;同時，研究的背景和數據多以美國為主，從而在一定程度上限制了研究結論的說明力和適用性。
國內關于股權結構、經營業績與高管人員報酬的研究主要分別從以下幾個方面進行的。(1)股權結構與經營業績的相關性研究。許小年和王燕(2000)分別以資產回報率、凈資產收益率和市值與賬面價值之比為被解釋變量，研究結果表明:國有股比例越高的公司，其業績越差;法人股比例越高的公司，其業績越高;而流通股比例對公司業績沒有顯著影響。陳小悅和徐曉東(2001)以凈資產收益率、主營業務資產收益率為被解釋變量，回歸結果表示:國有股比例與公司業績之間沒有顯著負相關，法人股比例與公司業績相關關系不顯著，流通股比例與公司業績之間負相關。于東智(2001)以凈資產收益率為被解釋變量，相關關系分析的結果認為:國有股比重與公司業績呈正相關關系，法人股與業績指標正相關(但在文中并未指出二者關系的顯著性如何);A股比例與業績負相關。(2)股權結構與高管人員報酬的相關性研究。陳志廣(2002)的分析結論認為:法人股比例的提高，帶來企業自主權力的擴大，以及能動性的提高，進而對高管報酬和企業績效產生正的影響;而國家股，卻由于種種原因，基本上對高管報酬和企業績效產生負面的影響。陳爽英、唐小我(2005)的實證分析研究結論為，國有股比例與上市公司高管人員年度報酬、總經理持股比例負相關，法人股比例與之正相關，流通股比例與之不相關，且第一大股東性質為國有股與高管人員年度報酬。(3)經營業績與高管人員報酬的相關性研究。魏剛(2000)首次利用上市公司數據對企業高級管理層與公司經營業績進行了計量分析，李增泉(2000)對此也進行了研究。研究結果顯示，我國上市公司高管人員激勵效果不顯著，其報酬與企業業績不存在顯著的正相關關系，與高管持股比例不存在顯著的負相關關系，與企業規模存在顯著的正相關關系，國有股比例對高管報酬存在一定的負面影響等。而張暉明和陳志廣(2002 )、張俊瑞等(2003 )的計量分析結果顯示，高管薪金報酬與企業經營業績存在顯著的正相關關系。
從上可見，目前國內學術界的研究結論呈現較大的差異，通過分析對比發現，除了采用的實證方法不盡相同外，研究過程中存在以下不足之處。首先，企業業績指標的選擇不夠科學，研究者大多選用凈資產收益率來衡量公司業績，甚至個別研究人員將其作為唯一的衡量指標，因為該指標本身存在局限性，這勢必會影響研究結論的準確性。其次，樣本的代表性不強，大多數學者在研究中使用的是截面數據，即多個上市公司某一年的股權結構與經營業績數據，單純使用一年的數據無法剔除偶然因素對公司業績的影響。
上述研究是對股權結構、經營業績與高管人員報酬兩兩之間分別進行的，將三者結合在一起進行相關性分析研究的并不多見。楊瑞龍、劉江(2002)通過對我國家電行業上市公司經理報酬的實證研究認為:在家電行業中，股權結構與企業業績無明顯關系;經理報酬與企業的股權結構無明顯關系，與企業的業績也無關。但是該研究將樣本僅限于某一特定的行業，導致研究結論的局限性。
二、高管人員報酬決定的理論分析
從總體上講，企業高管人員的報酬受到以下幾方面因素的影響:(1)企業經營業績。企業經營業績對高管報酬的線性作用明顯，上市公司將高管報酬與經營業績掛鉤，高管們預期到只要提高經營業績就可提高收人，便會努力工作，進而帶來經營業績的提高。但是，由于產出和高級管理者的貢獻是難以度量的，并且客觀的外部沖擊影響也很難剔除出來，特別是在一個整體的團隊聯合生產中，低級經理的貢獻更難被區分開來，所以業績評價與實際產出之間的相關關系是不完全的，導致經驗實證基本上證實兩者是弱正相關的。(2)股權結構。國有股占主導地位的公司對高管人員的市場價格信息反映慢，其工資報酬調整較慢。而法人股比例的提高，意味著政府影響削弱，企業自主權擴大，以及能動性的提高，擁有了更多的經營決策權，企業自己完全有能力調節高管報酬，進而影響企業經營業績。流通股股東一般擁有企業較小的股權份額，通常很難給股份公司的決策和管理施加重大影響，不會對企業業績和高管報酬產生重要影響。(3)企業規模。羅森( Rosen)構造了一個理論模型來解釋高管人員報酬和企業規模之間的關系，由于企業的規模越大，高管人員可控制的資源也就越高，涉及的經營管理問題也就越復雜，對高管的能力要求也就越高。因此大型企業中經營者能力所產生的租金要遠遠高于小型企業，其報酬也就相應地更多。(4)政府管制。約斯考、羅斯和謝帕德(Joscow， Rose and Sherpard)在對首席執行官的報酬關系的研究中指出，在被管制的7個行業中，首席執官的報酬普遍要比未被管制行業的首席執行官報酬低。對這種現象的解釋有兩種觀點:一種認為，被管制的行業處于政府、公眾和媒體的高度關注中，這種政治上的壓力導致了被管制行業的首席執行官報酬水平低于未被管制行業的首席執行官報酬;另一種認為，在被管制的行業中，企業的經營環境和首席執行官的行為受到約束，首席執行官對企業經營的影響不大，其生產率低于未被管制行業的首席執行官生產率，因此報酬水平必然相對要低。
高技術企業既具有傳統企業的一般特征，同時又具有其自身的特點，主要表現在高投入、高風險、高技術含量、高智力、高附加值等方面。本文在上述研究成果的基礎上，專門以江蘇省高技術上市公司數據為特定樣本，將股權結構、經營業績和高管人員報酬納入一個系統內進行分析研究，探討三者之間的相互作用模式與機理，最后對企業高管的報酬決定提供政策建議。
三、樣本選擇與變量定義
(一)樣本選擇與數據來源
根據分析的需要，以2001一2004年完整披露本文研究所需解釋變量原始數據的江蘇省高技術上市公司為分析對象(剔除了000805公司2004年數據，其報表中披露凈資產收益率不適用)，研究所用數據取自于巨潮資訊網站( cninfo.com.cn)、中國證監會官方網站( csrc. gov. cn )、上海證券交易所網( sse. com. cn)等。采用SPSS11.0統計分析軟件進行估計與檢驗。
按照中國證監會2001年4月的《上市公司行業分類指引》的分類標準，將以下幾類歸為高技術企業:化學原料及化學制品制造業、化學纖維制造業、電子元器件制造業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業、醫藥制造業、生物制品業、信息技術業。它們共同的特點是:其生存與發展主要依賴于高科技的發展，表現為生產高科技產品或在生產經營過程中采用高科技或高科技設備。
(二)變量定義
從便于計量考慮，“高管人員報酬”選擇財務報告公布的前三名高級管理人員報酬的平均數(人民幣)。本文運用計量經濟學模型，來研究上市公司高管人員報酬與公司股權結構、經營業績、企業規模等因素之間的相關關系。(本文選取ROE與EPS兩個業績指標分別進行回歸分析，便于驗證分析結論的穩健性)選擇的解釋變量的定義如表1所示。
(三)研究假設
本文首先檢驗股權結構與經營業績之間的相關性，從而保證在對高管報酬進行計量分析時，這兩個變量是相互獨立的。
提出下列假設:
假設(1):企業經營業績與股權結構不相關。
假設(2):高管報酬與企業規模正相關、與股權結構不相關。
(四)模型構建
為了增強模型的擬合優度，對總資產(size )取自然對數。考察業績與股權結構之間的相關性時，構造下述模型:
考慮到國有股、法人股、流通股三個比例之間存在多重共線性，在分析高管人員報酬的影響因素時，首先單獨考察國有股比例、經營業績(凈資產收益率、每股收益)對高管報酬的影響;然后考察流通股比例、經營業績(凈資產收益率、每股收益)對高管報酬影響。構造下述模型:
四、實證分析
構建的回歸分析模型，實證分析結果如表2 ，3所示。
由表2，3可見，所構造的模型擬合優度都很低。國有股比例與經營業績呈現正方向影響(但沒有通過顯著性檢驗)，據此不能拒絕假設1;流通股比例與經營業績(每股收益)呈現負相關關系(通過了5%的顯著性檢驗);企業規模(總資產)與凈資產收益率和每股收益均呈現負方向影響。這里選擇了凈資產收益率、每股收益兩種業績指標，回歸分析的結果呈現出不穩健性，是需要注意的現象。
構建的回歸分析模型(5)、(6)、(7)、(8)，實證分析結果如表4，5所示。
從表4 ，5可以看出，所構造的模型擬合優度都很低。國有股比例與高管報酬呈現正方向影響，流通股比例與高管報酬呈現負方向影響(二者沒有通過顯著性檢驗)與假設2相符;凈資產收益率和每股收益均與高管報酬均呈現高度正相關(前者通過5%，后者通過1%顯著性水平檢驗)，并且符合穩健性要求;企業規模(總資產)與高管報酬不相關，與假設2不一致。
上述實證分析的結果說明，高技術企業自身的特征及其市場競爭的激烈，導致其經營風險加大，呈現出與傳統企業的不同特點，決定了企業的發展需要政府一定程度的扶持，流通股股東的選擇更為謹慎，高管報酬不完全依賴于企業規模的大小。
五、對策與建議
(一)改進高技術企業高管人員持股制度，推廣和提高股票期權計劃
在高技術企業，還沒有建立起一個較為完善的高管人員綜合報酬計劃，“低持股”和“零持股”現象嚴重，報酬結構不合理。高技術企業經營者通常比較年輕，相比而言，更會看重長期職業生涯的發展，而不僅僅是短期的貨幣性收人，在這類企業對高管人員實施股權激勵其效果應該更好。使高管持股比例達到一定的程度，提高其利益與公司業績的關聯度和高管人員對公司的關切度，進一步強化高管持股的激勵作用。
(二)積極培育有效、穩定的資本市場
股票期權計劃的實施依賴于證券市場的有效程度，如果高管人員的努力和企業經營業績不能被市場客觀反映，該計劃將不可能起到應有的激勵作用。證券監管部門要加強對市場的規范，倡導理性投資的理念，審慎調節市場供求，切實保護流通股股東的利益，促使證券市場向穩定、高效的方向發展。
(三)構建基于企業經營業績的高管人員綜合激勵制度
[關鍵詞] 姜黃素；紫杉醇；Caspase-3；子宮內膜癌；增殖；凋亡
[中圖分類號] R737.33 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2013）06（b）-0021-03
姜黃素（curcumin，CCM）是從姜科植物姜黃中提取的一種酚性化合物，毒性低，耐受性好，具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎[1-2]、抑制血管增生、降血脂[3-5]等多種藥理作用。近幾年的研究表明，姜黃素具有抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡的作用。紫杉醇（paclitaxel，PIX）是子宮內膜癌的常規化療用藥，但由于藥物毒性及耐藥性使其實際療效與人們期望的相差很大。本實驗主要研究CCM與PIX聯用對人子宮內膜癌細胞株增殖的影響及其機制，探討其是否有協同作用，為CCM應用于臨床提供基礎理論依據。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
人子宮內膜癌細胞株（Ishikawa）（上海復祥生物科技公司）；姜黃素（Sigma公司）；紫杉醇（哈藥集團）；兔抗人Caspase-3多克隆抗體、Sp Rabbit HRP Kit（羊抗兔）（北京康為世紀公司）；AnnexinV-FITC試劑盒（凱基公司）；胎牛血清（四季青）；RPMI-1640培養液、0.05%胰蛋白酶、MTT細胞增殖試劑盒、二甲基亞砜（DMSO）等試劑。姜黃素用DMSO溶解為25 mmol/L，4℃冰箱保存，用時稀釋到工作濃度。
1.2 方法
1.2.1 細胞培養
將人子宮內膜癌細胞接種于培養瓶中，培養基為含10%新生小牛血清的RPMI-1640，置37℃，5%CO2培養箱培養，待細胞長滿培養瓶80%～90%時，0.05%胰蛋白酶消化。
1.2.2 MTT法檢測細胞增殖抑制率
1.2.2.1 CCM對Ishikawa細胞增殖的影響 用0.05%胰蛋白酶消化對數生長期的Ishikawa細胞后，加入培養基終止消化，調整細胞數為3×104個/mL，各取100 μL細胞懸液接種于96孔培養板，放入培養箱中培養24 h，棄上清，加入含不同濃度CCM的培養基，使其終濃度為3.33、6.67、16.67、33.33、66.67 μmol/L，每個濃度設5個復孔。同時設空白對照孔（僅含培養基）、對照孔（細胞、培養基）。繼續培養48 h后，每孔加入5 g/L的 MTT溶液10 μL，繼續培養4 h后，每孔加入100 μL的Formanzan溶解液，置搖床上低速振蕩30 min。在490 nm的波長下測定各孔吸光度值（OD值）。細胞生長抑制率（%）=（1-實驗組OD值/對照組OD值）×100%。
1.2.2.2 PIX聯用不同濃度CCM對Ishikawa細胞增殖的影響 處理同上，設對照組、CCM組（不同濃度CCM）、PIX組（50 μg/mL）、聯合組（PIX 50 μg/mL聯合不同濃度的CCM）。在490 nm的波長下測定各孔吸光值。聯合用藥對細胞增殖抑制率按下式推測[6]：q=E（AB）/[EA+（1-EA）×EB]。其中E（AB）為兩藥合用的抑制率，EA和EB為兩藥單用的抑制率，q=0.85～1.15表明兩藥作用相加；q>1.15表明兩藥作用協同；q
1.2.3 流式細胞術檢測細胞凋亡率
取單細胞懸液接種于6孔板中培養后，加藥物。設對照組、CCM組（3.33、6.67、16.67 μmol/L）、PIX組（6 μg/mL）、聯合組（PIX 6 μg/mL聯合CCM 3.33 μmol/L），繼續培養24 h后去廢液，PBS洗滌，離心收集細胞，PBS洗滌，調整細胞濃度5×105個/mL，加入200 μL Binding Buffer液懸浮細胞，再加入5 μL Annexin V-FITC和5 μL PI混勻，室溫避光反應20 min，用流式細胞儀檢測細胞凋亡率。
1.2.4 免疫組化法檢測Caspase-3的表達
將無菌蓋玻片置于6孔板中，每孔加入單細胞懸液于蓋玻片上，待細胞貼壁后加入培養液培養24 h后，去上清，加藥物，設對照組、CCM組（6.67、16.67、33.33 μmol/L）、PIX組（50 μg/mL）、聯合組（PIX 50 μg/mL聯合CCM 16.67 μmol/L），繼續培養48 h，去廢液，PBS洗滌，4%多聚甲醛固定30 min后，PBS洗滌，采用SP法，以細胞核或細胞質內出現棕黃色顆粒為陽性作為結果判定。
1.2.5 統計學分析
采用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計學分析，所有數據采用均數±標準差（x±s）表示，采用單因素方差分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 CCM單獨及聯合PIX對人子宮內膜癌細胞Ishikawa的增殖抑制效應
MTT法表明，不同濃度的CCM作用于人子宮內膜癌細胞的吸光度值均較對照組低（P < 0.01），表明CCM對人子宮內膜癌細胞的增殖有顯著抑制作用，且隨著染毒劑量的增加，抑制率升高。CCM與PIX聯用抑瘤作用明顯強于單獨應用CCM、PIX組。CCM與PIX聯合q>1.15，表明兩藥作用協同（表1）。
2.2 不同濃度的CCM聯用PIX對人子宮內膜癌細胞Ishikawa凋亡的影響
流式細胞術結果顯示，CCM組、PIX組及聯合組人子宮內膜癌細胞Ishikawa的凋亡率均顯著高于對照組（P < 0.01），隨著CCM劑量的增加，凋亡率呈升高趨勢（P < 0.05），且聯合組凋亡率又分別高于單用CCM、PIX組（P < 0.01）（表2）。
2.3 Caspase蛋白表達的結果
與對照組比較，各實驗組中Caspase-3蛋白的表達均升高，且隨CCM濃度的升高，Caspase-3的表達升高，聯合組Caspase-3蛋白的表達分別高于單獨應用CCM、PIX組，差異有統計學意義（P < 0.05）（表3）。
3 討論
子宮內膜癌為女性生殖道三大惡性腫瘤之一，也是常見的婦科惡性腫瘤，占女性全身惡性腫瘤的7%，占女性生殖道惡性腫瘤的20%～30%[7]。近年來此病發病率呈上升趨勢，在部分國家發生率已高于宮頸癌，成為最常見的女性生殖道惡性腫瘤[8]。細胞凋亡對子宮內膜癌的發生起負性調節作用。細胞凋亡與Caspase的激活有關，半胱氨酸蛋白酶Caspase-3是Caspase家族成員中執行細胞凋亡的關鍵蛋白酶，激活后產生誘導細胞凋亡的作用。在子宮內膜癌組織中，Caspase-3處于低表達水平，可以抑制腫瘤細胞的凋亡，可能是子宮內膜癌發病機制之一。
姜黃素具有抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡的作用[9]，可以通過多種途徑產生抗腫瘤作用。目前普遍認為可能主要與誘導腫瘤細胞凋亡有關。近年來已有姜黃素對卵巢癌細胞、宮頸癌細胞、子宮內膜癌細胞等婦科腫瘤細胞增殖和凋亡的影響的研究報道[10-11]。李偉宏等[12]研究表明，姜黃素可明顯抑制子宮內膜癌細胞增殖，誘導細胞凋亡。化療是治療子宮內膜癌的有效措施，但由于藥物毒性及耐藥性使其實際療效與人們期望的相差很大。紫杉醇是一種新的抗微管藥物[13-14]，是治療子宮內膜癌有效的化療藥物，是通過誘導細胞凋亡途徑實現對子宮內膜癌細胞的殺傷作用的。姜黃素與傳統化療藥物的聯合使用，不僅可以增強傳統化療藥物的抗癌效應，而且可以降低不良反應和耐藥的發生率。
本實驗表明，姜黃素、紫杉醇均可抑制人子宮內膜癌細胞的增殖、誘導細胞凋亡、上調細胞Caspase-3表達，隨著姜黃素劑量的增加，其抗瘤效應也隨之增加，且兩者聯用具有協同作用。本實驗通過對聯合用藥作用的研究為臨床治療子宮內膜癌提供新途徑、新思路及基礎理論支持。姜黃素來源廣泛、價格低廉、毒性小[15]，不僅具有抗腫瘤作用，而且還可以增強化療藥對腫瘤細胞的殺傷作用，減少化療藥的用藥劑量及毒副作用[16]和耐藥的發生率，它是一種較理想的化療增效劑和保護劑。姜黃素和紫杉醇聯合應用治療子宮內膜癌，通過體外實驗研究為臨床應用提供了理論依據。
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人工影響云的微物理過程，可以在一定條件下使本來不能自然降水的云受激發而降水，也可使那些水分供應較多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供應的水分較少，因此人工催化的經濟價值有限。
人工降雨根據自然界降水形成的原理，人為補充某些形成降水的必要條件，促進云滴迅速凝結或碰并增大成雨滴，降落到地面。
根據不同云層的物理特性，選擇合適時機，用飛機、火箭向云中播撒干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑，使云層降水或增加降水量，以解除或緩解農田干旱、增加水庫灌溉水量或供水能力，或增加發電水量等。
從遠古時代起,能夠呼風喚雨就一直是人類社會的夢想。東方龍王的傳說、西方宗教的祈禱、美洲的原始祭祀,人類一直為了追求農業的豐收和自然的和諧而努力。直到1946年,美國通用電氣公司的科學家文森特•謝福(Vincent Schaefer)與歐文•朗繆爾(Irving Langmuir),因為偶然的原因發明了采用干冰人工降雨的方法,此后他的同事伯納德•馮內古特(Bernard Vonnegut,小說家柯特•馮內古特的兄弟)又發明了使用碘化銀人工降雨的方法。幾十年來,人工降雨技術趨于成熟,在云中撒播催化劑實施人工降雨的方法沿用至今,古代祖先耕云播雨的傳說成為現實。
激光也能產生凝結核
人工降雨的核心是通過人工播撒催化劑(如碘化銀)形成凝結核,促使水蒸氣凝結,形成微小的水滴,當水滴足夠大的時候形成降水。但不能自然降水的云所能供應的水分較少,人工催化的經濟價值有限,而且也需要一定的自然條件。自然降水過程和人工催化過程依然存有很多難于解決的問題,能否采用其他方式形成凝結核呢?瑞士日內瓦大學的杰羅姆•卡斯帕倫(JéromeKasparian)所在的研究小組使用了激光來實現這一目標。
卡斯帕倫和他的小組成員在實驗室里向一個濕度很大、溫度在-24℃的房間里發射極短的紅外激光脈沖。在激光軌跡上可以看到線狀云的形成,關掉激光后對這個房間里的空氣進行分析,結果顯示它內部的濃縮水珠總量增加了將近一半,而云團里的濃縮水總量增加了將近100倍。
該科研小組在秋季集中向60米的柏林上空發射激光脈沖時,雖然用裸眼什么也看不到,但是氣象激光雷達利用激光監測大氣里的光散射情況,發現當他們發射激光時,空氣里的水珠密度和大小都提高了。該科研小組計劃采用不同波長的激光器、改變激光光束直徑和發散角、不同的激光脈沖時間來獲得最佳的激光降雨方案,雖然目前還沒有形成真正的激光降雨,科學家相信,未來向天空掃射激光,就能夠在一個較廣闊的范圍內創造凝結物,最終形成大范圍的降水。
激光預報降雨已獲得成功
也有科學家對此有不同意見,以色列耶路撒冷希伯來大學的大氣學家丹尼爾•羅斯菲德表示,在濕度很大溫度較低的情況下,這種在實驗室進行的試驗,在大氣里不會產生相同的結果。他說:“進行的這種實驗與自然云團沒有任何關聯。”但卡斯帕倫小組宣稱向含有水蒸氣的實驗裝置中發射這種激光,可以馬上觀察到直徑約50微米的水滴形成,這些小水滴還會進一步合并為直徑約80微米的大水滴。戶外實驗也顯示,在空氣濕度較高的情況下,發射這種激光可以促使空氣中水滴的形成。
激光在降雨預報中的應用已經有成功案例,受海洋氣候影響的歐洲大陸,傳統的方法很難對氣候做出準確預報,德國與法國科學家進行合作研究,利用激光測量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對局部地區的降雨做出準確預報。這一原理和激光降雨的原理一樣,科學家們首先向空中發射一束高頻高能的激光,激光脈沖穿過大氣形成獨特的凝結核,而后利用另外一束激光對凝結核上聚集水分的情況進行觀察,借此測量空氣中的水蒸氣飽和度,并最終對該地區的降雨做出預報。
關鍵在秒激光器
不論是利用激光預報降雨還是希望能夠實現大面積的激光降雨,其中最關鍵的是高頻的脈沖激光器,這就是近幾年出現的飛秒激光器。飛秒激光是人類目前所能獲得最短脈沖的技術手段,飛秒激光是一種以脈沖形式運轉的激光,持續時間非常短,只有幾個飛秒,1飛秒是10-15秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學方法所獲得的最短脈沖要短幾千倍。
飛秒激光具有非常高的瞬時功率,可達到百萬億瓦,比目前全世界發電總功率還要多出百倍。它能聚焦到比頭發的直徑還小的空間區域,使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數倍。因此,物質在高強度飛秒激光的作用下會出現非常奇特的現象:氣態、液態、固態的物質瞬間變成等離子體,這種等離子體可以輻射出各種波長的射線的激光,離子化過程將改變激光束橫截面上電荷的分布。激光穿過大氣后這些微粒相互作用、交替變化的過程,使得這些離子化的空氣分子在最終達到穩定態后會生成天然的凝結核,促使水蒸氣凝結為水滴。
比傳統降雨手段更美好
傳統的人工降雨需要向云中撒播催化劑,如鹽粉、干冰或碘化銀等,這些催化劑本身會有一定的環境污染,制作和包裝這些催化劑成為適合播撒的狀態也需要消耗大量的能源和材料,撒播催化劑的方法有飛機在云中撒播;用高射炮或火箭,將碘化銀炮彈射入云中爆炸;在地面燃燒碘化銀焰劑等,這些播撒方法需要的設備和耗材都較多,十分不便。
激光降雨改變氣體分子狀態時間非常短,能夠更有效的快速形成降雨所需的凝結核。激光器消耗的能源只有電能,不會產生任何環境污染,而且只需要將激光器機載或是車載,便可以移動到任何需要的地方進行人工降雨。看起來激光降雨是一件挺美好的事情。
實現還有待時日
目前飛秒激光器的價格比較昂貴,激光降雨技術的理論和技術方法也處于探索和試驗研究階段,激光降雨技術的成熟還需要相當長的一段時間。
除了價格因素之外,激光在大氣中的傳輸和如何對大范圍的氣體分子發生作用是激光降雨面臨的兩大難題。雨云一般都離地面較遠,激光在大氣中傳輸的功率損耗是非常大的,所以如何有效的傳輸激光,使脈沖激光能量集中于雨云處的氣體分子而發生作用,是需要解決的難題之一。
此外激光的光束較細,能量集中,單束激光影響的范圍非常小,即使采用激光掃射的方式來發射激光,也和發生降雨需要影響到的空間范圍相差巨大,如何使非常小的激光對大范圍的大氣空間分子發生作用,是又一個技術難題。
關鍵詞：干旱地區；人工增雨；優化成套技術；設計思路
連續的干旱以及水資源的匱乏，是影響城市經濟發展的關鍵條件。為了有效地緩解水資源匱乏的現象，減少災害的發生，人工降雨從上個世紀五十年代末，就開始備受各界人士的廣泛關注和認可。但是，因為相關的技術研發工作比較淡薄，專業技術以及設計思路過于落后，人工降雨的能力以及水平還是無法滿足社會的發展需求，因此，為了提升人工降雨作業整體效果以及能力，干旱地區開始結合自身特點，研發了一套完善的人工增雨優化成套技術，它不但可以將空中的水資源進行高效的利用，提升人工降雨量，同時還給抗旱減災、推動農業穩定發展奠定了重要的意義。
1 導致形成干旱地區的主要原因
1.1 氣候條件
根據我國西北地區來說，每年的平均降雨量為400～800毫米之間。由于西北地區受到“世界屋脊”很大的影響，再加上青藏地區高原具備較高的高原熱力條件，南亞季風比較薄弱，傳送到我國西北地區上空的氣流含量明顯加少，就而導致我國西北地區發生干旱現象。其次，由于受到厄爾尼諾條件的影響。在這種條件的作用下，赤道中東太平洋的溫度加高，副熱帶高壓也會隨著升高，當東亞季風中的水汽分子和北方南下的冷空氣相交之后，便會引發我國東部地區出現明顯降雨，北方地區出現降雪。反條件的作用下，我國西北地區處于下沉氣流狀態，常年置于晴天條件，因而出現干旱現象。最后，冷空氣缺乏好時機。即使冷空氣會給我國多個地域帶來一定的影響，但是大部分的冷空氣分子主要集中在我國的北方地帶，在進行偏移時，由于受到秦嶺的影響，導致大部分的冷空氣無法越過高山，進而不能和暖空氣構建成一個穩定的降低環境，因而導致出現干旱。
1.2 人為因素
西北地區的干旱面積在我國總面積中，占比為1：4，大多數的干旱區域被戈壁以及沙漠所覆蓋，近幾年來，隨著沙漠化的發展速度逐漸加快，這就給我國環境以及經濟帶來了嚴重的影響。而導致沙漠化的主要因素有兩個，第一個是自然因素；第二個是人為因素其中，占比最高的就是人為因素。在人為因素中，占比最大的因素有兩點，第一個是水資源開發應用缺乏合理性；第二個是植被被人們大量的砍伐。由于森林植被的缺少，導致西北地區沙漠化的面積越來越大，當發生土地沙漠化后，就會給西北地區的儲水能力帶來不利影響，進而加劇了西北地區干旱的程度。
1.3 人口增長
隨著城市的快速發展，人口的數量開始呈現上升的趨勢，隨著人口的數量急劇增多，就會影響了水資源的應用，雖然站在人均水量的角度來說，西北地區是較高的，但是這主要是由于西北總人口數量比較少。就一個區域來說，水資源的分布是擴散的，而人類的居住環境是集中地，特備是對于城市化發展的地區而言，因為人口的密集度較高，就會影響水資源的分布，當然，當人口的密集度達到一定標準時，就會導致水資源嚴重匱乏，例如，西北地區的集中城市，西安，烏魯木齊等領取，由于人口數量過于緊密，就會使得水資源出現急缺的現象。因而，因為城市的快速發展、人口數量的增長，就會引發水資源短缺的問題。
2 人工增雨成套技術的主要內容
2.1 我國重點干旱地區主要降水云宏微觀結構特征和大氣水資源開發潛力研究
首先，以干旱地區的氣候條件為依據，對降水云系氣候特征以及云場配置關系進行全面的解析；其次，結合現代化的常規探空和加密時次的探空的相關資料，并結合組衛星以及雷達技術進行探測，進而開展降水云系剖面框架解析工作，同時對降水云系動力學特征進行探究。最后，對降水云系整體框架特點以及降水成原因進行明確。
充分借助衛星探測的相關數據來說云層的分布情況進行明確，并將云層高度、云層溫度、云層含水量以及水分子分布等信息進行真實的反映，并借助微波輻射來對空中水氣體的含水量進行確定，結合飛機探測出的相關信息和地面探測的降水物理框架信息，來對降水云系的主要特征進行評估，根據雷達回波探測的信息，來確定降水云系的降水特點。
2.2 我國重點干旱地區主要云型自然降雨機制和人工增雨技術途徑的研究
人工增雨的技術途徑主要分為三種，第一種是冷云催化增雨方式；第二種是暖云催化增雨方式；第三種是動力催化增雨方式。由于降雨環境以及條件的不同，就要采用不同的增雨方式。因此，我們需要根據當地的云層情況以及降雨機制，來合理的選擇人工降雨的方式以及催化方法。我們可以借助探測數據以及數字模式的方式，結合當地的降雨需求，對該區域的降雨過程以及物理機制進行全面的分析，根據該區域的自身特點來選擇合適的人工增雨方式，進而實現增雨效果的最大化。
3 人工增雨監測識別技術
在進行人工增雨時，需要對云層的具置進行明確，并選擇合適的時間來進行催化。如果降雨層中含有充足的水分子，因而我們可以采用冷云催化增雨方式當作人工增雨催化作的標記。因此，我們要根據云層的不同，來進行實時監測，獲得更多的作業數據，來對增雨的時間以及具體方位進行識別，進而有效的降低錯漏作業的發生幾率。
近幾年來，雖然人工增雨探測技術得到了穩定的發展，但是和西方先進國家進行比較，在技術方面還是存在落后的趨勢，已經有因為技術缺少合理的方案以及設備，因而影響應用效果，特備是針對一些重點干旱城市，抗旱救災缺少完善的探測識別技術，影響人工增雨的質量。
加大對機載監測識別技術的研究力度，例如機載儀器綜合處理技術、雷達探測技術以及衛星探測技術等，這些技術可以有效的提升人工增雨的效率。將這些技術進行集中，進而構成一套完善的監測識別技術系統。
云層在構成時，需要一定的空間條件，小到微米，大到幾十千米，而物理參數用量設備只可以檢測到某個別點，但是遙感探測設備能夠對大面積的空間進行檢測，但是所獲得的數據屬于綜合性質的，不能獲得具體的物理量值。中尺度氣象場可以對云層降水的條件進行全面的掌控，因此，我們可以將這三種設備進行融合，可以獲得具體的增雨信息，提升人工增雨效果。
4 結束語
總而言之，人工降雨作為一種利用效果較高的系統性工作，它不但可以有效的提升降雨數量，同時還能將空中水資源進行高效利用，進而達到抗旱救災的效果。但是，隨著經濟的快速發展，由于人們的亂砍亂伐、人口數量的急劇增長，這不僅導致我國水資源嚴重匱乏，同時還加劇了我國土地沙漠化的發展速率。而傳統的人工降雨方式已經無法滿足現代化城市的發展需求，就要采用干旱地區人工增雨優化成套技術，來加大人工降雨量，進而實現科技水平以及作業效果的提升。
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關鍵詞：屋面徑流；徑流過程；污染；環境質量
中圖分類號：X52文獻標識碼：A文章編號：16749944（2016）18004006
1引言
目前，國內城市普遍面臨內澇威脅。在暴雨來臨時，屋面與路面等不透水面上的徑流不能就地入滲，而是迅速形成洪峰，當洪峰超過城市排水系統的排水能力后，內澇就發生了。城市頻繁的內澇對城市居民造成了嚴重的生命財產損失。
普通的城市洪水管理措施有擴建排水設施、修建儲水池（罐）并收集或截留雨水徑流和將不透水路面改造成透水路面等。將屋面徑流收集儲存或用于園林綠化灌溉，或者在小區草地就近入滲補充地下水，對減輕城市內澇災害，改善城市水環境有重要作用[2]。
不管收集利用屋面徑流，還是讓屋面徑流排放到天然河湖中去，屋面徑流的環境質量都應該給予足夠關注。一些學者發現屋面徑流中有重金屬污染物[3]、PAHs污染物[4]、農藥[5]和除草劑[6]，表明屋面利用屋面徑流前需要查清屋面徑流的污染情況。
屋面類型和屋面材料的不同，不但影響屋面徑流的徑流過程，也影響屋面徑流水質。相對于無植被的普通屋面，綠化屋面通過種植基材對雨水的截留和吸收，延遲屋面徑流的產生，削平徑流洪峰和延長了徑流時長，減少徑流總量 ＼[7～10＼]。Nicholson et al.（2009）[11]比較了6種屋面收集的徑流雨水，發現涂料處理的木屋面徑流含銅最高，鍍鋅彩鋼屋面徑流含鋅最高；王書敏等（2012）[12]發現暴雨時綠化屋面的屋面徑流中 Tot-P、Tot-N、NO3-N含量均比雨水高；Tot-N、NH4-N 和 Tot-P 含量比普通屋面低，NO3-N、PO4-P 比普通屋面高。Hathaway et al.（2008）[13]研究發現，綠化屋面的屋面徑流中的Tot-N和Tot-P含量比普通屋面和雨水含量高。然而，Khler et al.（2002）[14]報道，在屋面綠化以后的3年中，綠化屋面屋面徑流比普通屋面分別減少95%、88%、80%和 67%的Pb、Cd、NO-3和PO3-4的排放。
已有的研究多是國外開展的，取得的規律不一定適用于國內。絕大多數研究單獨研究徑流水質或水量；且對徑流取樣時，一次降雨只取一個樣。這種水質和水量分開研究、忽略徑流的水質隨徑流過程的變化的研究思路，得到的規律不完整，不利于科學指導屋面徑流的收集、處理和回用。
為解決以上問題，本研究使用木箱模擬構建3種不同類型的屋面，采用人工降雨試驗手段，相隔12月2次測量3種屋面的徑流過程和徑流污染物含量，以探明徑流水質隨徑流過程變化規律和受污染程度。
2材料與方法
2.1種植箱模擬三種屋面
3種屋面使用3個尺寸一致的無蓋木箱模擬。木箱凈尺寸為長×寬×高=1.0 m×0.5 m×0. 35 m，底板靠近擋板處的中間部位有20 mm 的排水孔。考慮到絕大多數普通屋面（含使用了防水卷材屋面）的面層是砂漿或細石混凝土，模擬普通屋面的木箱（編號1#）底板表面鋪設一層厚度10 mm細沙水泥砂漿，灰砂比為1∶2.0，水泥標號32.5。模擬彩鋼屋面的木箱（編號2#）中放置一塊面積為1.0×0.5 m2型號為YX25-205-820壓型板（湖北恒信銘揚置業集團有限公司生產）。模擬綠化屋面的木箱（編號3#）內自下而上依次鋪設一層0.08 mm厚聚乙烯薄膜，型號為26蓄排水板（上海綠旺塑料制品有限公司）；100 g/m2 無紡布；4 cm厚種植基材。種植基材配方（體積比）：碎磚45%，碎混凝土7%，河砂30%，泥炭土8%，表土10%。每升基材添加奧綠R長效控釋肥7 g。經檢測，種植基材中粗顆粒的粒徑范圍為1～10 mm，干密度1.28 g/cm3，飽和含水量29%，孔隙率48%。種植基材氮磷、主要重金屬含量見表1。
2.2人工降雨徑流觀測
分別于2015年3月11日、2016年3月16日對3個木箱進行2次人工降雨試驗。人工降雨試驗裝置如圖2所示。為了使兩次試驗的結果具有可比性，試驗用哇哈哈純凈水，采用形同的降雨強度，即每次噴水8 L，噴水時長6.2 min。
記錄噴頭噴水開始、結束時間；木箱徑流產生、結束時間。通過控制水龍頭開關，每隔5 min移走有水的取樣塑料瓶測量水量。由于1#、2#和3#木箱徑流延時相差很大，對每一個木箱徑流過程取三個水樣測試水質，即前2個5 min水樣和10 min后所有徑流合并后取一個水樣測試水質。試驗開始時，取樣測試自來水水質。
2.3基材及水樣分析
水樣中的重金屬元素Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni用原子吸收法測定。水樣總氮含量采用過硫酸鉀紫外分光光度法測定，總磷含量采用過硫酸鉀-鉬銻抗分光光度法測定。用BPH-220型pH值測試儀測量pH值。用CODMn法（以O2計）測試雨水和徑流水樣的 COD，用培養法測試 BOD5；用Apollo 9000燃燒分析儀分析DOC含量；總氮（TN）含量采用過硫酸鉀紫外分光光度法測定，總磷（TP）含量采用過硫酸鉀-鉬銻抗分光光度法測定。
葉建軍，等：人工降雨下三種屋面徑流過程環境質量比較環境與安全
3結果與分析
3.1試驗期間降雨情況
從2015年3月1日至2016年3月31日共有157 d降雨，期間降雨總量為1424.4 mm，最大降雨量為78.1 mm日（6月7日）；6月降雨量最大，為306.5 mm；12月降雨量最小，為21 mm（數據來自距離試驗場地1 km的湖北農科院小型氣象站）。
3.2徑流過程
由于兩次試驗中，每木箱徑流過程相差很小，對兩次試驗中同時段的徑流量取平均值，得到3個木箱徑流過程如表2所示。可以看出，1#箱和2#箱的徑流過程相差很小，2#號的徑流過程開始時徑流量更大一些，徑流結束時間更早。1#和2#箱的徑流過程顯著不同于3#箱，表現在徑流開始時間早，最大5 min徑流量和前30分徑流量和總凈流量都遠大于3#箱，而徑流總延時卻遠小于3#箱。3#箱平均截留雨水超過3000 g，而1#和2#箱，只截留200 g左右雨水。
三木箱在兩次人工降雨試驗時徑流過程的pH值、DOC、COD、BOD5、TN、TP含量見圖3。1#、2#箱徑流pH值在第一次人工降雨試驗時開始2個5 min取樣低于降雨pH值，且pH值有隨徑流過程增加的趨勢。可能是由于屋面積塵含有酸性物質，在徑流開始時積塵含量高，隨著灰塵被逐漸沖洗，pH值有所回升；1#箱模擬的是普通屋面，有水泥砂漿面層，會向徑流釋放堿性物質（如Ca（OH）2），所以pH值偏高。3#箱第一試驗時徑流初期pH值含量超過降雨pH值，但第二試驗時徑流pH值卻比降雨低。出現這個現象的可能解釋是基材初期呈弱堿性；而經過一年后，基材在酸雨和植物和微生物作用下，堿度下降。
兩次試驗中，3#箱徑流DOC含量遠高于1#、2#箱，顯示綠化屋面系統向徑流中釋放的可溶性碳含量高于普通屋面和彩鋼屋面。3#箱在第一試驗時徑流DOC含量高于第二次試驗時徑流含量，徑流DOC含量隨徑流過程變化規律不明顯。1#、2#箱徑流DOC含量高于降雨含量且含量隨徑流過程有下降趨勢，表明普通屋面和彩鋼屋面也向徑流中釋放了DOC。
兩次試驗中，3#箱徑流TN、TP含量遠高于1#、2#箱，顯示綠化屋面系統向徑流中釋放的氮、磷含量高于普通屋面和彩鋼屋面。3#箱在第一試驗時徑流TN、TP含量高于第二次試驗時徑流含量，徑流TN、TP含量隨徑流過程變化規律不明顯。1#、2#箱徑流TN、TP含量高于降雨含量且含量隨徑流過程有下降趨勢，表明普通屋面和彩鋼屋面也向徑流中釋放了氮磷。三種屋面兩次試驗時多數徑流TP含量超過了GB3838-2002規定Ⅳ類水域含量指標含量（0.3 mg/L）。
兩次試驗時，3#箱徑流COD、BOD5含量高于1#、2#箱，顯示綠化屋面系統向徑流中釋放的有機物濃度高于普通屋面和彩鋼屋面。3#箱在第一試驗時徑流COD、BOD5濃度高于第二次試驗時徑流濃度，徑流COD含量隨徑流過程有增大趨勢，但BOD5含量隨徑流過程變化規律不明顯。1#、2#箱徑流COD、BOD5含量高于降雨含量且含量隨徑流過程有下降趨勢，表明普通屋面和彩鋼屋面也向徑流中釋放了有機物。綠化屋面徑流第一次試驗時所有取樣BOD5含量和第二次試驗時徑流第一個5 min取樣COD含量超過了GB3838-2002規定Ⅳ類水域含量指標含量。
3.4徑流重金屬含量
三木箱在兩次人工降雨試驗時徑流過程的6種重金屬含量見圖4。兩次試驗中，1#箱徑流6種重金屬含量和2#箱徑流除Cu、Zn外4種重金屬含量隨徑流過程均有減少趨勢。出現這個現象可能的解釋是普通屋面積塵在降雨時被沖洗并向徑流釋放重金屬，在徑流開始時灰塵含量高因而徑流重金屬含量高，隨著灰塵被逐漸沖洗，徑流中灰塵含量降低，重金屬含量也隨之下降。3#箱徑流6種重金屬含量含量隨徑流過程變化規律不明顯。
3.5徑流污染物總量
三木箱在兩次試驗時徑流污染物總量見表3。由表3可見，兩次試驗時2箱徑流每種污染物的總量都高于1#箱；3#箱徑流的Pb、Cr、Cu和Ni總量低于1#箱，其他污染物總量高于1#；箱徑流的Pb、Cr、Cu、Zn和Ni總量低于2#箱，其他污染物總量高于2。
4結論
通過用木箱模擬構筑普通屋面、彩鋼屋面和綠化屋面，在相隔12個月兩次人工降雨試驗下，測試徑流過程5 min流量和徑流過程水質（包括Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、TP、TN、COD、pH、DOC、BOD5），得到如下結論。
（1）綠化屋面徑流過程與普通屋面和彩鋼屋面相差很大，彩鋼屋面和普通屋面徑流過程形似。與普通屋面和彩鋼屋面相比，綠化屋面的徑流開始時間更晚，徑流延時更長，徑流總量更小，徑流洪峰更低。
（2）綠化屋面徑流有機污染物的含量高于彩鋼屋面和普通屋面徑流；有機污染物含量和Cd總量也高于彩鋼屋面和普通屋面徑流；彩鋼屋面徑流除了Cd與普通屋面徑流含量相近外，其他5種重金屬含量都比普通屋面含量高。
（3）彩鋼屋面和普通屋面徑流多數污染物含量隨著徑流過程有減少趨勢，綠化屋面徑流污染物含量隨徑流過程變化規律不明顯。綠化屋面第一次試驗時徑流有機污染物含量和總量比第二次試驗時高，表明徑流有機污染物含量隨著屋頂綠化齡期有減少趨勢。
（4）三種屋面的徑流TP、Cd和Pb含量超過了GB3838-2002規定Ⅳ類水域含量指標；三種屋面的徑流都受到了污染，不能直接排放或利用。
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澳洲關于水的神話及文化
古代澳洲土著人有許許多多關于水的神話。遠古時期，澳洲土著人把他們的圖騰――虹蛇看做是水的象征。從中部地區虹蛇神話中人們可以清晰地看到，生活在內陸沙漠山地、氣候干旱、常年缺水的土著人是多么地渴望擁有和得到水。
雨神求雨 中部內陸土著部落流傳著這樣一個神話。在遠古創始時期，該部落的虹蛇圖騰murunta、雨神及雨神的弟子居住在遠離部落的西部海灘。為了求雨，雨神將它的一個弟子投入大海讓虹蛇吞食。這樣弟子渾身都沾上虹蛇那閃閃發光的白色鱗片。然后，在雨神的命令下，巨蛇吐出小雨神，使之變成一片烏云升騰至部落上空，于是雨水便順著弟子的頭發落到地上。雨停后，雨神便變成彩虹帶著它的弟子回到西部海灘。澳中地區常年干旱，土著人生活艱難。據說干旱一般會持續到雨神和虹蛇的再次顯靈，土著人才能等來又一次的甘霖。
眾蛇爭水 中部地區的虹蛇不像其他地方的虹蛇可常年棲居在同一個深潭。由于氣候的原因，它們在雨季生活在山頂巖洞里，在旱季則把家移至峽谷，等到雨水充滿巖洞，才回到原住地。不要說土著人了，看來那里的圖騰也缺水，因此就引發了眾蛇爭水的傳說。居住在馬拉加拉(Maratjara)泉的虹蛇wanambi不愿讓沙丘大蟒蛇和咸水叢林蛇分享泉水，于是大蟒蛇、叢林蛇決定殺掉wanambi虹蛇，以達到隨時飲水的目的。但經過一番較量，它們沒能趕走大虹蛇，最后達成協議：和平相處，共享甘泉。
偷蛇引水 在土著人看來，有虹蛇的地方就有水。中部庫那(Conner)山地區的土著人認為，他們的虹蛇被鄰近部落的巫醫施了魔法偷到自己領地的水泉去了。據說巫醫將自己變成小蝴蝶，誘惑wanambi出洞。緊接著又變成多只老鷹，吹著魔曲將wanambi制服后，硬是把wanambi偷到自己領地的歐威利納(Owelinna)泉。看來現在仍是汩汩流淌的歐威利納泉，還多虧了從前巫醫的偷蛇引水之舉。
裸舞乞雨 生活在多元文化社會中的當代澳洲婦女受印度婦女“求雨”以及尼泊爾婦女裸舞乞雨的傳統文化的影響和啟迪，不惜采取極端的方式來求雨。據澳大利亞廣播電臺報道，維多利亞州西北部歐延鎮的婦女曾舉行聲勢浩大的裸舞乞雨的儀式。當地婦女成立了一個專門的委員會，發起了一項宣傳節水的公眾運動，舉行鄉村音樂會，并由一位求雨舞蹈專家根據美國印第安人和其他土著民的儀式精心編排了一個傳統的求雨儀式。之后，維州各地真的出現了降雨天氣。久違的甘霖不僅滋潤了干涸的土地，也為當年維州的山林滅火工作最終劃上了一個句點。究竟是裸舞求雨靈驗了，還是天氣變化自有其規律，人們自有評說。但是值得注意的是，起碼這場“裸舞求雨”鼓舞了當地人的士氣、振奮了社區精神，增強了人們的節水意識。
絕望的現代求雨
澳大利亞的土屋巴城(Toowoomba)位于昆士蘭州的東南部，這座城市曾被稱為“花園之城”。然而今天，這里的居民面臨著一個棘手的問題，就是極端的缺水問題。他們荒廢的花園的噴水頭已經三年沒有噴水了，并且2006年政府對居民用桶水澆草澆花的做法下了禁止令。
土屋巴城是如何變成今天這種缺水局面的呢?并且在過去的15年，這里的人們是如何與干旱做斗爭的呢?
其實干涸的河床和褐黃色的足球場并不是這里的居民最擔心的事情，他們最擔心的是干旱無雨也許會剝奪人們在這塊土地上的生存權，要知道這里是澳大利亞干旱最嚴重的地方，持續的時間已經超過一個世紀。盡管如此，土屋巴城還是周邊農村居民看好的地方，包括鄰近的達令縣(DarlingCounty)，因為這里曾是一片肥沃的土地，直到后來雨水才逐漸減少，到后來干脆就不再光臨。Dianne Thorley任該市的市長已經8年了，他說：“我們從1992年就實行了城市限水政策，整個澳大利亞正在經受著干旱的炙烤，有點像一個逐漸變干的蘋果。”
然而，幸運兒正在光臨這個城市及周邊地區，因為最近科學家要在這里做也許是世界上技術最為先進的科學實驗，即人工降雨實驗。與以往不同的是，這次使用的是國外進口的物質，通常是碘化銀、鹽或者干冰。科學家通過向云層注入這些物質使水汽凝結成小的顆粒，進而形成雨滴，這種技術已經在地球的其他地方應用了60多年，有的地方成功，有的地方失敗。但是人們還是以永不衰竭的興趣對這項氣象技術進行不斷的改進，并且不斷地在天空中做實驗，科學家堅持在經費緊張和很多人持懷疑態度的情況下進行各種試驗研究，積極探索干旱地區的現代求雨模式，現在土屋巴這個干旱的小城正在等待著這一先進技術的檢驗。
澳大利亞的土屋巴城(Toowoomba)位于昆士蘭州的東南部，這座城市曾被稱為“花園之城”。然而今天，這里的居民面臨著一個棘手的問題，就是極端的缺水問題。
如果不是急需用水，當地是不會輕易做這樣大規模的實驗的。昆士蘭政府投資了76075-美元用于與此相關的4年期項目，這是一個多部門合作的實驗研究，其根本任務和目標是應對各種干旱，包括鹽堿化對樹木的影響和循環再生水變成飲用水的研究，該國水資源部部長CraigWallace說：“這樣的實驗不能確保100％的成功，可能有些懷疑者還會對我們的實驗皺眉頭，但人人皆有家，為了昆士蘭的人民，我們要盡一切努力”。
人工降雨由美國人Bernard Vonnegut在1946年在世界上做了第一次實驗，他是著名小說家。他和他的兄弟，從那以后開創了一個有色彩的時代，他的技術和理念很快被很多國家所采納。在隨后的30多年里，美國每年花費大量的美元用于人工降雨研究，甚至在美國對越南作戰時還使用人工降雨技術阻斷了胡志明市(時稱“西貢市”)的城市物資供應。在20世紀70年代，當時人類的人工降雨還需要使用蛇油，在隨后的10年里，人們對于這種使用蛇油的人工降雨逐漸地失去了興趣。
根據美國天氣研究中心的RoelofBruintjes專家介紹，昆士蘭州的人工降雨最大的優勢在于一些云層似乎更加有利于形成降雨，從11月份起這種有利于降雨的云層會越來越多。項目研究人員約30個，他們使用CP2型多普勒雷達先行分析云層的物理性狀和變化趨勢，包括碘化銀被撒播到云層后的變化，與地面雷達和預報設備聯合工作，系統能夠返回大氣的3D立體圖，就像對人體進行掃描一樣，這種方式不僅能確定在何時和在什么情況下進行飛機投放，還能讓科學家觀察到云層中的水和冰塊是如何被所播撒的化學物質所影響變化的。這種降雨方式還未曾在地球其他地方使用過，Roelof Bruintjes說，當我們知道適合降雨的云層在某個干旱的地方發展時，我們可以利用這個系統進行降雨優化。
多年以來，人類一直在憧憬著――沖出地球，進軍宇宙。
隨著地球環境的不斷惡化，這種愿望似乎越來越迫切。
科學家上下求索，于是，“生物圈2號”應運而生。
“生物圈2號”？好奇怪的名字？
原來，科學家把地球視為“生物圈1號”，地球以外視為“生物圈3號”。
為了邁向“生物圈3號”，科學家決定在美國亞利桑那州先建立一個介乎兩者之間的“人造模擬生物圈”，這就是――“生物圈2號”。
簡單點說，“生物圈2號”就是一個太空生活“學前班”。
這個“學前班”里，有海洋、平原、沼澤、雨林、沙漠……是一個自成體系的小型生態系統。
既然是生態系統，就不能太寒磣。
科學家花費了9年時間、2億美元，終于建成了這座樓高8層，占地1.3萬平方米的超級“學前班”。
措手不及
1993年1月，8名科學家進入“學前班”，開始他們為期兩年的生活實驗。
按照計劃，為了保證微型世界里海洋、沙漠、雨林的生態平衡，科學家首先進行了人工降雨。
就在科學家入駐“生物圈2號”的上午10點左右，人工降雨開始了。
這場雨不是特別大，卻下個不停。
持續傾瀉數小時的雨水，滲入了深黑色的土壤中。
帶著興奮的心情，科學家們將當時的降雨場景向“圈”外傳送。外面的科學家則利用計算機，開始進行數據評估。
當天下午，評估結果出來了：雨量過大，可能會對“生物圈2號”的生態平衡造成不利影響。
果然，午夜之后，“生物圈2號”里的“小山”都喝“飽”了，水開始在地表聚集奔騰，沖出一條條水溝，并隨著雨水不斷加寬加深。
幾個星期之后，參加實驗的科學家們聚集在小山腳下，實地觀測人工降雨帶來的變化。
令他們意想不到的是，抬頭望去，陽光穿過白色金屬網格照了下來，地面上盡是黑色的淤泥。
這表明，人造小山過于脆弱，山坡被來勢洶洶的大雨“削去”了一大片，甚至沖積到科學家的居住區域中。
看來，計算機的評估很準確――人工降雨有點過了。
除此以外，暴雨把之前種下的甘薯和水稻都給沖毀了。
這下好了，科學家們賴以生存的“莊稼”損失慘重。
按照規定，“生物圈2號”中的科學家，吃的食物全是自己種的，喝的則是循環水，呼吸的氧氣來源于植物。
眾所周知，在正常的生物圈里：植物是生產者，動物是消費者，真菌和細菌是分解者，它們之間相生相克，相輔相成，從而構成了完整和諧的循環系統。人為地打破這種環環相扣的平衡關系，災難就會不期而至。
果不其然，一年未到，“生物圈2號”的生態狀況急轉直下。
氧氣含量從21%迅速下降到14%，二氧化碳和二氧化氮的含量卻直線上升，大氣和海水變酸，很多物種死去，而用來吸收二氧化碳的牽牛花卻開始瘋長。
大部分脊椎動物死亡，所有傳粉昆蟲死亡，這導致了大批植物無法繁殖、生長，接著也大批死亡……
這一切，直接危及到“生物圈2號”中的居民健康，科學家們被迫提前撤出！
鍥而不舍
“生物圈2號”的失敗有技術上和設備上的欠缺，但科學家們并沒有灰心喪氣。
畢竟，地球環境是經歷了幾十億年的磨礪才最終形成，這種異常可靠的結構，并不是一兩次模擬可以構建的。
科學家們做了一個大膽的決定：將“生物圈2號”當作旅游景點，向世界開放。
它的寓意在于，必須告訴全世界：在茫茫宇宙中，我們只有地球這一處家園，破壞和逃離只能是最糟糕的選擇。
地球不是實驗室，我們輸不起，只有善待和保護它，才是人類真正的出路。
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受陸地“生物圈2號”的啟發，科學家又設計出海底“生物圈2號”。
這是一個水下的概念城市。在這個水下城市里，人類同樣擁有自己的小型生態系統。憑借這個系統，人類可以自給自足，即便地面發生核戰爭，海底生物圈也會安然無恙。
