太平洋风应力平均场的特征

本文利用迄今世界上最完善精细的全球综合海洋大气资料集（ＣＯＡＤＳ）提供的风场资料，计算了１９４９—１９８７年近４０年平均网格为５°×５°的太平洋海域逐月风应力场，并分析了各纬度带平均纬向和经向风应力的逐月变化以及１、４、７和１０月的风应力场的分布特征。风应力的计算采用整体空气动力学公式，其中曳力系数的计算是以Ｂｕｎｋｅｒ给出的曳力系数随风和海气温差变化的数表为基础，用最小二乘法，考虑了大气层结热力影响和风切变的动力影响，拟合了一个二次多项式。计算结果表明其精度和实用性都较好。     

塔斯马尼亚岛至南极大陆断面风场的变化及其与锋的关系

本文利用WOCE塔斯马尼亚岛至南极大陆断面连续6年(1993-1998年)南半球夏季的上层温度数据确定了各锋位置,并对ERS-1/2卫星风场数据进行处理,获得该断面多年平均月风应力和风应力旋度,以及该断面风应力变化的时间序列。将各锋位置与局地的风应力和风应力旋度变化进行对比分析,探讨了两者之间的关系。结果显示,该断面纬向风应力和经向风应力均有周期为半年的季节变化,经向风应力变化超前于纬向风应力变化约1个月。风应力旋度有周期为2个月左右的变化。第一极锋(PF1)位置的经向季节变化幅度远小于气候月平均零旋度线的经向季节变化幅度,但位于零旋度线的平均位置附近。在PF1以北,向北输送的南极表层水(AASW)开始辐聚下沉,在下沉并北移的过程中与亚南极模态水(SAMW)相遇,SAMW与AASW之间温盐特征的巨大差异可能是导致亚南极锋(SAF)形成的主要原因。极锋区(PFZ,指极锋PF与亚南极锋SAF之间的区域)中辐聚大于辐散,部分辐聚的水体必定来自极锋以南向北输送的温度更低的上层水,对SAF水平温度梯度的形成和维持做出贡献。风应力旋度负最大值很可能决定了南极绕极流锋(SACCF)的强度:负最大值越大,埃克曼抽吸越强,南极绕极深层水(CDW)向海面涌升程度越大,CDW与变性南极绕极深层水(MCDW)之间温盐梯度的深度范围越大,锋强度越强。     

塔克拉玛干沙漠风况特征研究

通过17个站1996-2000年风资料的统计和计算,对塔克拉玛干沙漠风况特征进行研究,结果发现：(1)塔克拉玛干沙漠作用风系以东北风和西北风为主,在纵向和横向上主风向都呈现出明显变化规律;(2)输沙势计算结果表明,除若羌地区外整个塔克拉玛干沙漠处于低风能环境;(3)大多数区域RDP／DP值都大于0．5,呈现单峰或锐双峰特征。     

莫高窟窟顶风况及输沙势研究

以1998—2001年莫高窟窟顶自动气象观测站记录的风资料为基础,通过对风况的统计和输沙势的计算,从风沙环境特征阐明了研究区主要受西北、东北和偏南三组风向共同作用。三组风况出现频率明显不同,其输沙势有一定差异。研究区风向变率指数较小,风况复杂,属于中风能环境。通过对风况的分析及输沙势的理论计算,以期对莫高窟的风沙危害防治提供科学理论依据。最后通过对莫高窟2001年输沙势（量）的对比计算,指出了现有输沙势公式存在的局限与不足。     

北极海冰厚度的热力学和动力学影响因素研究评述

全球变化背景下,在过去的40年中,北极海冰范围快速减少,厚度显著变薄,同时多年冰向一年冰转化,这对区域乃至全球气候系统具有重要影响。海冰厚度作为气候变化的指示器,在大气-海冰-海洋之间的物质和能量交换过程中起着重要作用。本文通过综述国内外北极海冰厚度影响因子的研究进展,对影响北极海冰厚度的热力学和动力学过程进行了梳理和总结。在热力学方面,海冰厚度会受到大气-海冰和海冰-海洋两个界面处的热通量影响,其中,大气-海冰热力学过程的影响因素包括冰面特征、气温、水汽、降雨/降雪和云量等,主要通过海冰表面辐射收支和湍流热交换(感热和潜热)产生影响;而海冰-海洋界面处的热通量作为海冰厚度的重要影响因素,主要受太阳辐射对上层海洋的加热、风应力导致的垂向混合以及中低纬暖流输送的影响。在动力学方面,海冰厚度变化主要通过风和海流的共同驱动引起海冰输运和海冰的形变。大尺度环流异常也会通过大气-海冰-海洋相互作用对北极冰厚的热力学和动力学过程产生显著影响。     

1957-2014年库布齐沙漠地面风场特征

风对沙漠化过程具有重要影响,起沙风是塑造沙漠地貌格局的主要动力。根据1957-2014年库布齐沙漠周边4个基准气象站的地面风资料,从风速、风向和输沙势等方面分析库布齐沙漠的地面风场特征。结果显示：（1）库布齐沙漠的起沙风频率与平均风速有很高的相关性;（2）年平均风速为2.7 m·s^-1,全年盛行风向为WNW-NW,为中等变率锐双峰风况,合成输沙风向约为310°。4月风速最大,为中等变率环境;8月风速较小,为高变率环境;1月风速最小,为低变率环境。3-6月风速最大,风向集中度一般;11月至翌年2月风速较大,风向集中度高;7-10月风速最小,风向集中度差;（3）20世纪80年代中后期和2007年前后风速、起沙风频率和输沙势发生了较大变化,尤其是2007年前后由减小向增大发展;（4）大气环流和地表粗糙度的改变是库布齐沙漠地面风场变化的重要原因。     

山地,湖泊的三维大气——斜压水动力学耦合模式：——在日本琵琶湖水——气…

大气、湖泊的边界层是大气边界层和湖泊边界层两部分组成的，它们之间通过湍流交换连接在一起，形成一整体系统。经过分界面的动量通量是连续的，热量是守恒的。基于此，本文在近几年工作的基础上，建立了大气边界层与水动力学模型的耦合模型，并对日本琵琶湖进行了实验研究，获得了一些比正压和均匀风场模式更符合观测实际的结论：（１）无论夏季（ＳＳＷ）和冬季（ＮＮＥ）作用下，湖面均可形成正的风涡度场；（２）夏季时，风的正     

乌兰布和沙漠西南部风况对穹状沙丘形成的影响

风是塑造沙丘形态的主要动力,目前对穹状沙丘的形成动力学过程尚不清楚。为探讨风况对穹状沙丘形成和演化的影响,以乌兰布和沙漠西南部穹状沙丘为例,利用吉兰泰气象站风速风向数据和Google Earth影像测量沙丘形态参数,分析风况对穹状沙丘形成的影响。结果表明：（1）乌兰布和沙漠西南部主风向为西北风,次风向为西南风和东北风,3组方向起沙风频率相当。年输沙势为172.90 VU,RDP/DP为0.39,属于低风能环境,中变率风况。（2）乌兰布和沙漠穹状沙丘长短轴之比为1.31∶1,呈椭圆形,沙丘平均走向为110.66°,与当地盛行风向大致平行,接近于合成输沙方向,盛行风向对沙丘走向有着显著影响。（3）乌兰布和沙漠西南部穹状沙丘发育在低风能、多风况条件下,春季的西北风与夏季的东北风和秋冬两季的西南风3组不同方向且强度相当的风共同作用,抑制了沙丘的滑面形成,沙丘演化过程受阻,从而使得沙丘形态长期保持稳定。     

南极长城站电离层异常的模拟计算和分析

本文采用现有模式，利用长城站电离层观测资料，模拟计算了Ｆ２层峰值高度及子午向热层风昼夜变化等。同时采用了热层风模式计算了长城站热层风的经验预测值。计算结果较好地解释了长城站的两个异常特征。夏季异常即ｆ０Ｆ２最大值出现在夜间。冬季特别是６、７月份临频显著减小。太阳辐射电离与热层中性风的竞相联合作用是导致夏季异常的关键。长城站地理上虽属高纬区，却处在地磁中纬区，这是分析上述异常特征中需要考虑的一个重要因素     

柴达木盆地风沙地貌区风况特征

利用自动气象观测仪所记录的1年风速数据,计算并分析了柴达木盆地风速、风向及输沙势等风况特征的时空变化。结果表明:该区风速最大值出现在春季,最小值出现在冬季,季节变化明显,且在空间上表现为自西北向东南递增的趋势;起沙风风向以NW、WNW为主,主风向和次风向的组合在空间分布上存在明显不同,风况与沙丘类型比较吻合;常年以稳定的西北气流为主,东南气流所占比重小,仅出现在夏季;柴达木盆地整体属于中风能环境,一年中风沙活动最强烈的季节为春季,风沙活动强度由西北向东南逐渐增强。     

SPATIAL COHERENCE AND DECAY OF WIND SPEED AND POWER IN THE NORTH-CENTRAL UNITED STATES

Hourly wind data from a network of climate stations in the north-central United States (drawn from the states of Illinois, lowa, Kansas, Minnesota, Missouri, Nebraska, North Dakota, South Dakota, and Wisconsin) are analyzed to evaluate the efficacy of spatial analyses of near-surface wind speed and power. Spatial autocorrelation functions (acfs) were calculated at a number of timescales: annual, monthly, daily, and hourly. Annual wind speeds have virtually no coherent distance-decay relationship; monthly data produce a more consistent relationship, but still exhibit a large amount of scatter. Both daily and hourly data have classical decay with increasing distance between stations and there appears to be an optimal level of temporal aggregation, near the daily timescale, for spatial analysis of wind. In general, however, spatial acfs overestimate the spatial coherence of both wind speed and power. Temporal nonstationarities in wind data (i.e., diurnal and annual cycles) bias spatial autocorrelation functions and need to be removed before using spatial acfs to estimate characteristics of wind fields. Because mean absolute differences (MAD) of interstation wind speed and power are less affected by temporal nonstationarities, they produce more-robust representations of the spatial variability of wind speed and power. As a result, spatial MADs are recommended over spatial acfs for analyzing spatial coherence and decay of any spatial variable that contains nonstationarities. Methods for improving the spatial analysis of wind are discussed. [Key words: wind energy, spatial autocorrelation, spatial analysis, nonstationarity, north-central United States.]     

近百年来全球不同冷、暖期温度分布及环流特征

本文用全球格点气温、海面温度、海平面气压等资料分析了本世纪以来四个不同冷暖时段（１９０６－１９１５，１９３６－１９４５，１９６６－１９７５及１９７９－１９８８年）的温度场和地面气压场。着重讨论了不同冷、暖期之间温度距平场的分布特点、区域和季节差异以及海、陆变化的不同步性等。在温度的纬向谐波分析中发现冬季暖期，中、高纬度超长波活动盛行，表明１０年尺度冷、暖的环流机制与天气尺度是一致的。     

Spatial Sciences on Ice: 50 years of Australian activities on the Amery Ice Shelf,East Antarctica

The Antarctic climate system involves many complex interactions between the atmosphere, oceans and ice and is sensitive to variations in these components. Ice shelves represent the ice–ocean–atmosphere interface of the Antarctic continent and are therefore very important indicators of climate change in the region. The Amery Ice Shelf is the largest ice shelf in East Antarctica and has been the focus of many scientific research projects over the past 50 years. This paper presents a history of the use of spatial science techniques from basic survey equipment to satellite systems in Australian research projects based on the Amery Ice Shelf (and surrounding glaciers) since 1955. The application of these spatial data to projects based primarily in the fields of geodesy, glaciology, climatology, and oceanography has allowed the measurement and monitoring of the physical, dynamic and environmental characteristics of this large and remote region. This new information provides scientists with a better understanding of the ice shelf/ocean/atmosphere system allowing future monitoring to observe the effects of global climate change.     

2009年春夏季北极海冰运动及其变化监测

极地海冰对全球气候变化具有指示作用,北极海冰监测对全球气候环境变化研究意义重大。利用中国第3次北极科学考察（CHINARE-2008）长期冰站获取的海冰物质平衡浮标数据和MODIS影像对北极海冰运动及其变化进行监测。结果表明MODIS影像分类得到的海冰密集度效果较好,海冰与海水之间界线清晰。4月16日至30日长期冰站在自西北向东南的漂移过程中,海冰逐渐分裂,密集度下降,速度总体上不断减小。4月30日至5月19日期间海冰密集度变化比较大,尤其是5月8日,海冰密集度突然升高。结合对漂移轨迹的分析发现,这可能是受大风、洋流等因素影响,海冰产生回旋运动导致的。5月19日至7月6日海冰密集度上升,在格陵兰岛附近海冰运动受地形影响产生聚集现象,因此在该区域海冰密集度呈现上升趋势。     

Further evidence for oceanic excitation of polar motion

While the role of the atmosphere in driving variations in polar motion is well established, the importance of the oceans has been recognized only recently. Further evidence for the role of the oceans in the excitation of polar motion is presented. To estimate the equatorial excitation functions, χ ₁ and χ ₂ , for the ocean, we use velocity and mass fields from a constant-density ocean model, driven by observed surface wind stresses and atmospheric pressure, for the period 1993–1995; comparison with similar functions derived from a more complex density-stratified ocean model indicates the effectiveness of the simple constant-density modelling approach. Corresponding atmospheric excitation functions are computed from NCEP/NCAR re-analyses. Results indicate significant improvements in the agreement with the observed polar motion excitation when the simulated oceanic effects are added to atmospheric excitation. Correlations between the polar motion and the geophysical signals at periods of 15–150 days increase from 0.53 to 0.80 and from 0.75 to 0.88 for χ ₁ and χ ₂ , respectively. The oceanic signals are particularly important for seasonal variations in χ ₁ (correlation increases from 0.28 to 0.85 when oceanic excitation is included). A positive impact of the oceans on more rapid polar motion is also observed, up to periods as short as 5 days. The sensitivity of the results to different forcing fields and different amounts of friction in the oceans is also discussed.     

博斯腾湖流域气候及湖陆风

通过流域多个气象站的资料，分析了流域气候条件，并通过对湖区测点的气象观测资料与陆区测点－ 焉耆站的同步资料对比分析，讨论了博斯腾湖区域小气候其湖陆风特征。     

对流层低层的季风

文章提出一种对流层低层季风定义的新方法。通过大量的资料分析,作者认为:对流层低层的风可以近似地看作是二部分的线性组合。一部分是非季风的行星风,这部分代表大气对海陆地形的动力强迫的响应;另一部分则是季风,这部分是大气对海陆地形的热力强迫响应。作者用多年平均的年平均风来代表行星风,这样分离出来的季风与经典季风相比有很多优点:1.计算简单;2.物理图象清楚;3.便于划分季风区。     

空间信息技术支持下的沿海风能资源评价

沿海地区是我国重要的风能资源区,由于近地面风场具有很强的时空变异性,给风能资源定量评价带来了很大困难.空间信息技术的发展为我们提供了新的视角和手段,近年来,利用星载合成孔径雷达(SAR)进行沿海风场信息遥感反演已从试验逐步走向成熟,它以布拉格原理为依据,建立合成孔径雷达后向散射系数与海面风场之间的关系,反演风速、风向等关键参数,并进而对研究区风能资源进行准确的定量评价.本文回顾了本领域国内外研究进展,重点阐述了风场要素反演的基本方法和校验手段,探讨了目前存在的一些问题和改进方法,并对本方法在我国的应用前景作了展望.     

关于全球冷暖和亚,非夏季风区干湿变迁之联系的一个述评

基于近年来的多种资料分析结果，讨论了不同时间尺度上全球热状况这于中国东部和其它低纬亚非夏季风影响区干湿变迁的宏观控制作用。指出：在丰年以上时间尺度上，全球暖而夏季风强从而导致有关区域多雨偏湿，全球冷则夏季风区域多偏干；但较短时间尺度上的全球性冷暖波动往往不足以使各地的夏季风系统和干湿状况产生一致响应。     

中国干旱区土地沙砾化过程的空气流压场分析

在野外调查和资料分析的基础上,应用空气流压场原理,矢量分析法,分析了我国干旱地区不同地貌类型分区的土地沙砾化过程,及其所导致的风蚀,风积地形的分布规律,高山地区,风蚀风积地形从山顶到山木麓呈带状分布,在平坦地区,随气流强弱,扰动,就地就近起沙,形成了低缓沙丘,河湖淤泥平原,土地干裂迭加风力,形成了残丘雅丹地形,在丘陵地区的迎风坡为土地砾化,背风坡为沙化。