统计气候学的奠基人

么枕生教授是我国老一辈气象学家，著名气候学家及统计气候学的奠基人。在他近70年的教学和科研生涯中，曾涉足气候学的各个领域，他很早就力主气候学要以动力学和统计学为工具沿着数值化方向发展，事实证明其论断的正确性。他尤其辛勤致力于统计气候学研究，并将统计学理论与气候学相结合，为我国的统计气候学事业奠定了坚实的基础。么枕生教授是我国气候学本科专业的首创者，自1952年任教于南京大学气象系以来，一直主持气候学原理和统计气候学的教学和科学研究。     

气候统计学在气候学研究中的重要性

我们应当努力用统计学理论,使统计气候学发展为气候学的主要理论基础,因为统计气候学在气候数值化过程中所起的重要作用最为重要。气候学和天气学的数值化理论与方法有根本性的差异。短期的天气变化可主要依据确定性动力方程对高层天气变化进行数值模拟,而气候变化的数值模拟应主要依据随机动力模式为宜,因为气候变量是随机变量。在气候应用方面只有地面气候变化规律最为重要,而且长期（逐年、逐月、甚或逐日）气候时空各种变化特征、分型分类以及分区长期预报,也正是统计气候学研究的任务,所以气候学数值化的任务应以统计气候学为主…     

气候研究的现状

一、气候学领域中的科学革命近来气候学发生了重大变革,也就是人们经常谈到的气候学领域中发生的一场科学革命。过去的气候学基本上是一门经验学科,虽然揭示了现代和古代气候的许多重要规律,但却不能用来定量地解释气侯的成因和许多其他有重大科学及实际意义的问题。在七十年代,气候学发生了变革,这种变革的主要特征有两点:第一、在气候研究上广泛地应用了近代大气物理的理论和实验方法。建立了气候理论模式,对气象观测资料进行详细的统计分析,成功地发展了气候对各种自然过程(包括水文体系、植物生长和地理局地性)发生影响的数值模拟。在观测资料中,除利用常规的地面气象观测资料外,越来越广泛地应用海洋探测中获得的日射资料和高空观测资料以及卫     

新书架

20世纪后30年气候学发生了巨大的变革,作为原中央气象局气象科学研究所气候室与中国气象学会气候专业委员会负责人,作者多次参加有关国际学术交流并主持新中国成立后新建气象台站资料与史料的研究,留下了许多气候学理论、气候变化及其社会影响等方面的论文。该书即为这些论文汇编。     

气候学理论在平板太阳能上的技术应用

气候学理论认为,在晴朗天气条件下,从日出到日落,绝对黑体随时垂直于太阳光线,其吸收太阳能的效果是最佳的。德州是中国太阳谷,是太阳能科技研发、产品生产的重要基地,平板太阳能(板面近似绝对黑体)均为固定式安装在墙体或楼顶上,试想,如果它能随太阳高度角的变化而转动,使太阳能吸热板随时垂直于太阳光线,其吸热效果是怎样的那?我们通过理论推算与实践得出令人惊喜的结论。     

气溶胶光散射数值模拟的研究现状及进展

气溶胶光散射信息是辐射传输模拟、气候学研究及大气海洋遥感等的重要前提,由于其基础性地位,气溶胶光散射数值模拟一直是大气科学领域的研究热点。本文简明扼要地对气溶胶光散射数值模拟技术的研究现状进行了综述,主要内容包括以下3个方面:(1)总结和分析了Mie散射理论在实际应用的局限性;(2)对气溶胶光散射理论进行了归类,概述了其发展历程、研究现状,重点分析了不同散射理论的基本原理、适用范围、算法复杂度及相应的优缺点;(3)总结了气溶胶光散射研究中存在的问题,扼要地概括了气溶胶光散射数值模拟的研究热点及发展方向。     

再论总辐射的气候学计算方法(一)

本文系《再论总辐射的气候学计算方法》的第一部分。讨论以下几个问题: 1.用半理论半经验的方法推导了总辐射气候学计算的一般式,并证实了它与现有各种经验式的一致性。2.利用桂林和武进四年逐时的资料,讨论了天空遮蔽度n与S_1的相互关系及其作用。     

应用气候学的某些问题

气候学是古老的学科之一,它对人类生产力的发展一直起着促进作用。由于气候对社会经济和社会生活的影响,产生了应用气候学。1979年在日内瓦召开了世界气候会议,对应用气候学的意义有了比较全面的认识。关于应用气候的一系列国际会议、讨论会、讲习班,按需要对应用气候学做了进一步     

遥感气候学──气候研究的新领域

随着遥感技术的迅速发展和遥感信息时间序列的增长，提出了一个新的概念──遥感气候学。遥感气候学不同于以往的气候学，它的资料源自雷达或卫星，而不是常规气象台站的观测。通过初步讨论遥感气候学的研究方法和范围问题，给出了遥感气候学的某些研究成果。     

对气候定义的一点认识

气候的定义和气候学的内容,关系十分密切。在当前,现代化建设对气候学提出了较高的要求;因此,我们就气候学的基本问题——气候定义提出一点初步的看法,供人家讨论。     

西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展

热带气旋气候变化研究不仅是当前国际热带气旋气候界的热点科学问题,而且也是具有现实意义的社会问题,各国气象学者和科学家们对此进行了广泛的研究。虽然热带气旋活动与气候变化之间的关系及其相应的内在物理机制至今还处在探究之中,但是近20多年来热带气旋气候学的研究还是取得了显著的进展。本文主要针对濒临中国的西北太平洋海域,回顾了热带气旋活动季节内、年际、年代际变化及其全球变暖背景下的变化趋势的气候学研究。此外,文中也对西北太平洋热带气旋气候学的研究进行了展望,并提出了该领域中一些亟待解决的科学问题。     

The climatology of tornadoes and waterspouts in Italy

In this work 10 years of reports collected by weather amateurs are used to define a preliminary climatology of tornadoes and waterspouts in Italy. The results show behaviors different from those observed in other countries. Generally, tornadoes and waterspouts are more frequent in late summer and autumn than in the other seasons. The seasonality of tornadoes and waterspouts appears different for different Italian zones, in particular in the Po Valley and Friulian plain and coast (south to the Alps) tornadoes and waterspouts are more frequent in spring and early summer while in the Tirrenian and Ionian coasts (western and southern Italy), tornadoes and waterspouts are more frequent in late summer and autumn. As observed in other studies (Brooks, H., E. and Doswell, C. A. III, 2001. Some aspects of the international climatology of tornadoes by damage classification. Atmos. Res., 56, 191–201.) Italian tornadoes and waterspouts are statistically weaker than in other countries but this difference cannot be completely ascribed to the presence of waterspouts. The “CAPE Storm-Relative-Helicity diagrams” and “Shear Magnitude diagrams” obtained for Italian tornadoes and waterspouts show different characteristics than those obtained for US. The cause of these differences is still unknown, it can rely in the sample selection (problems with the concept of proximity sounding) or in a real climatic effect.     

对流层低层两类偏东风气流上物理量分布特征

山西是水资源缺乏省份之一。为了较准确掌握旱涝成因,本文对气候旱涝与农业旱涝的不同意义作了分析,并对几种旱涝指标及气候与农业旱涝的差别进行了简述,以进一步发展节水农业,促进水资源的合理利用。     

基于CMIP5资料的云南及周边地区未来50年气候预估

利用CRU(Climatic Research Unit)高分辨率观测数据及云南省124站资料,检验了参与IPCC AR5(政府间气候变化专门委员会第5次评估报告)的7个全球海气耦合模式(Coupled Model Intercomparison Program 5,CMIP5)及模式集合平均对云南及周边地区气温和降水的模拟性能,同时进行该区域不同温室气体排放量情景下2006~2055年的气候预估。结果表明:全球海气耦合模式对该区域气温和降水气候场空间分布、气温的线性趋势和春、夏季降水的年代际振荡特征具有一定的模拟能力,且模式集合能力优于单一模式,气温模拟优于降水模拟,但春、夏季的降水好于其他季节,使得全年的总降水好于秋、冬两季。对未来情景预估表明,研究区域未来50年气温呈现显著的线性上升趋势,降水量保持年代际振荡特征并有所增加,2020年之前我国云南及其南部区域将经历相对的干旱时期。     

Using the SWAN Wave Model and Satellite Altimeter Data to Study the Influence of Climate Change at the Coast

This paper describes the development and application of a technique for using satellite altimeter measurements as boundary data to drive the nearshore spectral wave model, SWAN. The aim was to assess the impact in coastal areas of extreme events or changes in offshore climatology and to extend the usefulness of satellite altimetry further inshore.

For the purpose of verifying the technique, three test areas where both bathymetry and some in situ data were available were chosen. The technique could, potentially, be applied to any coastal location where there is bathymetric information although, as the results reported in this paper show, intelligence must be used in adapting the methodology for different sites. It is also necessary to have information on the local wind field from either models or measurements.

The experiments at the three test areas demonstrated that there is not a simple relationship between the offshore wave height climate and the inshore climate in a particular region. Important complicating factors are bathymetry, tidal range and incident wave angle. As was most clearly demonstrated in the Carmarthen Bay test area, bathymetric complexity leads to high spatial variation in the amount of wave energy dissipated close to the coast. In the study of extreme wave events described in this paper the exact value of the local wind field was not found to be critical.

This work was a first trial combining wave climatology derived from satellite altimetry with a third generation coastal wave model so was necessarily experimental. The general trends and patterns of spatial variation obtained are encouraging but there remains significant, unquantifiable uncertainty in the results. Better observations of nearshore waves, improved understanding of the joint probability distribution of water level and waves as well as more knowledge of future climate change would all improve accuracy.     

一个灵活的海洋——大气耦合环流模式

Based on the National Center for Atmospheric Research (NCAR) Climate System Model version 1(CSM-1), a Flexible coupled General Circulation Model version 0 (FGCM-0) is developed in this study through replacing CSM-1＇s oceanic component model with IAP L30T63 global oceanic general circulation model and some necessary modifications of the other component models. After the coupled model FGCM--0 is spun up for dozens of years, it has been run for 60 years without flux correction. The model does not only show the reasonable long-term mean climatology, but also reproduce a lot of features of the interannual variability of climate, e.g. the ENSO-like events in the tropical Pacific Ocean and the dipole mode pattern in the tropical Indian Ocean. Comparing FGCM-0 with the NCAR CSM-1, some common features are found, e.g. the overestimation of sea ice in the North Pacific and the simulated double ITCZ etc.The further analyses suggest that they may be attributed to errors in the atmospheric model.     

卫星臭氧资料的发展与应用

随着卫星探测技术的进步、天气学和气候学理论的不断完善,以及高性能计算机广泛应用,卫星臭氧资料的种类得到极大丰富并被应用到多个研究领域中,取得了一系列重要成果。文中介绍了主要星载臭氧探测仪的发展概况,回顾了卫星臭氧资料在气象领域的应用研究成果,主要包括卫星臭氧资料在气旋或低压过程中、全球或区域臭氧的气候分布及变化特征、高原臭氧分布及变化特点、数值应用等方面的应用研究,并展望了卫星臭氧资料研究的未来发展趋势。      

CCSM4.0模式及其驱动下RegCM4.4模式对中国夏季气候的回报分析

使用区域气候模式Reg CM4.4(Regional Climate Model version 4.4)单向嵌套CCSM4.0(Community Climate System Model version 4.0)气候系统模式输出结果,进行了2001~2010年逐年2月1日至9月1日共10年长度的季节尺度气候预测回报试验,针对平均气温和降水,分析了两个模式对中国地区夏季(6~8月)气候的回报能力。首先对气候态的分析表明,Reg CM4.4对气温和降水的回报/模拟效果均较CCSM4.0有所改进,特别是在提供更详细可靠的局地信息方面,其中降水回报与观测的空间相关系数,由CCSM4.0的0.39提高到Reg CM4.4的0.53,但同时Reg CM4.4对中国东部季风降水的回报表现出类似CCSM4.0北方偏多的偏差。对两个模式2001~2010年逐年气温和降水距平的回报能力,通过回报与观测空间和时间距平相关系数(ACCs和ACCt)、回报与观测空间和时间距平符号一致率(PCs和PCt)以及趋势异常综合评分(PS)进行了考察,结果表明两个模式的表现在整体分布上有一定相似的同时,Reg CM4.4能够提供更多的空间分布细节,并对降水的回报结果有一定的改善,如CCSM4.0和Reg CM4.4回报降水的ACCs多年平均分别为0.03和0.10,PS分别为70.4和71.4。同时给出了两个具体年份(2003年和2009年)的个例分析。     

云和辐射 （I）:云气候学和云的辐射作用

本文介绍与气候变化研究有密切关系的云的辐射作用的有关工作。这一部分从云微物理特性和云粒子光学性质入手，介绍了水云、冰云的太阳和红外辐射特性的理论和实测工作以及云的不均匀性对云辐射特性的影响。此外，还介绍了云气候学及云对辐射收支影响方面的工作。