用微生物造雨

在1975年4月召开的美国第12次农业和森林气象会议上,弗雷什等人发表了一篇题为《在森林腐植质中产生活性很高的成冰核》的论文。文中指出,从腐烂的树叶里可以分离出具有高度成核能力的细菌,这种细菌有可能取代目前人工降雨使用的无机物或有机物催化剂。试验表明,薄叶赤杨(Alnus Tenuiforlia)叶子分解质中的成冰核是假单胞杆属丁香叶斑病菌(Pse-     

Changes in polar amplification in response to increasing warming in CMIP6

由于全球变暖,极地地区的气候经历了明显的变暖放大.在本项研究中,我们根据CMIP6模式的三种变暖情景(SSP1-2,6,SSP2-4.5和SSP5-8.5)下,极地放大变化对各个反馈机制(包括普朗克,温度递减率,云,水蒸气,反照率反馈,CO2强迫,海洋热吸收和大气热传输)的响应进行了分析.结果表明,通过用“辐射核”方法量化不同反馈机制对地表温度的增温贡献,北极放大(AA)强于南极放大(ANA),由温度递减率反馈主导,其次是反照率和普朗克反馈.此外,海洋的热吸收导致冬季比夏季有更强的极地变暖.在冬季,温度递减率反馈主导了AA大于ANA.AA和ANA的模式间差异随着全球变暖的增强而减小.     

太行山地区典型森林类型空气细菌含量变化研究

为了解太行山森林景区空气细菌含量及其分布变化特点,选择该地区的4种典型森林群落,通过自然沉降法对空气细菌含量进行测定,研究了不同森林类型及不同海拔高度下各个森林类型中空气细菌含量及与影响其含量的因素之间(空气负离子、PM_(2.5)及PM_(10)等指标)的相互关系。试验结果表明:1)太行山4种森林空气细菌含量属清洁级,不同森林之间空气细菌含量差异显著:栓皮栎林空气细菌含量混交林的侧柏林的刺槐林的,乔木林的灌木林的草本群落的,植被地的裸露地的。2)空气细菌含量与海拔高度呈负相关关系,随海拔高度的增加而减少,细菌含量总体分布表现为山顶的山腰的山脚的。3)同一采样点上,空气细菌含量近地面处含量最大,与采样垂直高度呈负相关关系,具体表现为150 cm的60 cm的20 cm的,采样位置离地面越高,细菌含量越少。4)空气细菌含量与空气负离子数负相关,与PM_(2.5)、PM_(10)含量正相关。空气细菌含量随着PM_(2.5)、PM_(10)含量增大而升高,随负离子浓度的增加而减少。     

西沙永兴岛西南季风期大气中CI-和SO4=核的分布特征

本文对1987年5月在西沙永兴岛观测的Cl~-核与SO_4~-核资料进行了分析。主要结果是:(1)干直径大于2μ的Cl~-核平均浓度618个/L,平均含盐量57.2μg/m~3,介于普陀与海洋岛的观测值之间,谱型呈准单调下降的幂函数递减谱;最大干直径59μ的SO_4~-核平均浓度15个/L,平均含盐量23.8μg/m~3,谱较Cl~-核谱宽得多。(2)Cl~-核与SO_4~-核浓度均随离海面高度增加而减少。(3)盐核分布与风速,波高有较好的对应关系;Cl~-核在14时出现极大值,其日变化规律与潮位有一定关系。     

大气中的生物冰核

众所周知,雨、雪、冰雹的形成与云中冰相的生成和发展有密切关系,而云中冰相的生成,在温度不太低时,是与被称作“冰核”的杂质有关的。几十年来,气象学家对大气中的成冰核进行了许多研究,为核成分和核源问题提供了大量重要的线索。一般认为,冰核的主要来源有:地面土壤微粒,矿物尘埃,工业烟尘,火山爆发的火山灰以及流星尘埃和海洋来源等。这些核源的冰核一般在—10℃以下活化。但温度高于—5℃的云中有时观测到也会产生冰晶。在火山较多的太平洋沿岸观测到的大气冰核浓度也并非很高。所有这些,说明冰核的来源和性质实际上还不真正清楚。Soulage 在1957年首先发现生物物质可以作为大气冰核,曾报道过细菌在云室中可以成为冰晶的核心。Vali(1968)发现含有大量有机物质的天然土壤比单纯的粘土土壤有更好的成冰活性。Schnell和 Vali(1972,1973)报道了在天然生长的植物的分     

综合海洋-大气资料集(COADS)的开发及服务

综合海洋-大气资料集(Comprehensire Ocean-Atmosphere Data Set),简称COADS。是“西太平洋海-气相互作用合作计划”中,美国向中国提供的一份资料,该资料集是由美国国家海洋大气局/科罗拉多大学联合环境研究所(CIRES),国家海洋大气局环境研究实验室(REL),国家大气研究中心(NCAR)以及国家气候     

资料

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)是属于商业部,它是管理全国气象、水文、海洋、地震业务的一个总的机构。在它下面设立许多机构,最主要的有6个:国家天气局(NWS),     

地球辐射收支卫星观测的进展

一、引言地球-大气系统(此后简称地气系统)与宇宙空间的辐射能交换是影响地球气候演变和异常的决定因子.所以地球辐射收支(ERB)一直是气象学家十分关注的问题.在卫星时代之前,对ERB的研究是以辐射传输理论为基础,利用常规气象观测资料,在一定条件下估算半球或全球的辐射平衡.但是,由于人们对辐射在大气中传输过程认识的局限性和常规观测资料的不足(特别是在荒漠和广大海洋地区),对ERB的估算不可避免地包含较大误差.     

臭氧和海温对夏季大气的影响机制

用球圈范围的Ｐ－σ坐标模式对Ｏ３和海温的影响进行了数值试验，第一种方案不包含Ｏ３，第二种包含了Ｏ３，第三种既包含了Ｏ３又引入了海洋混合层。结果表明，Ｏ３对大气的直接作用表现为高层大气的加热率增大，改变了１００ｈＰａ的气象场。间接作用则表现为Ｏ３引入促发了积云对流加热的变化，从而影响中、低层大气的加热率。海洋混合层的影响是直接的，主要通过海面感热和蒸发量的变化影响低层大气。     

与冬季北太平洋大范围海温异常相联系的海气特征

采用1948—2014年NCEP/NCAR大气再分析资料以及延伸重建海温资料,基于大气海洋间不同的主导关系对冬季北太平洋大范围海温异常进行分类,探究其相应的海气结构特征。结果表明:1)大气影响海洋的个例多于海洋影响大气的个例,即在冬季北太平洋大气强迫海洋占主要地位,但也存在海洋对大气的反馈作用。2)对于大气影响海洋而言,SST(Sea Surface Temperature)暖异常区上空主要伴随着东北—西南走向的相当正压高低压异常(东北高西南低),对应东南风异常以及显著的深厚暖异常,表现出相当正压暖/脊结构,冷异常情况与此相反。SST异常为净热通量异常与风速异常共同作用引起。3)对于海洋影响大气而言,在SST暖异常区上空西部为南北向高低压异常(北高南低),东部为低压异常,对应偏东风异常。在SST冷异常区上空为偶极型的南北向高低压异常(南高北低),对应偏西风异常;位势高度异常表现出相当正压结构且较大气影响海洋时相对偏弱,大气暖(冷)温度异常比较浅薄且主要局限于对流层低层。4)海洋温度结构异常主要表现为,在大气影响海洋时海温异常由表层下传,海洋影响大气时为上下一致的温度异常。     

热带海—气相互作用：最近的理论和模式的评述

南方涛动是一种处于暖的厄尔尼诺和冷的拉尼娜事件之间的在热带太平洋上有其最大振幅的一种不规则的年际变化,它归因于海洋与大气间相互作用,且与海气耦合系统的一个自然变化型式相对应(有点类似于天气对应于大气的各种不稳定变化型式那样)。稳定性分析揭示了各种不稳定变化型式是可能的,在不断发展中的(和能用于预报的)海-气耦合模式包含了其中一些变化型式。本文讨论了各种模式的异同以及它们与有关实测现象的关系。     

近30年北极海冰运动特征分析

海冰的分布和运动情况包含了大量的海气耦合的信息。本文采用国际北极海冰浮标计划数据(IABP)获得的1979-2011年74°N-90°N范围内32个站点的海冰流速资料和Myocean再分析资料(ORAP5. 0系列) 1979-2011年海冰流速部分,综合分析了北极海冰时空分布特征及海冰流速大小和方向的统计特征。结果表明:从实测数据与再分析数据比较来看,1999年再分析资料和实测资料有较大偏差,1999年之后再分析资料刻画的趋势和浮标数据趋势近似,因为1999年ORAP5. 0采用了新的物理模型,使所得再分析数据更加精确。从海冰流速季节分布来看,海冰流速在夏季最大,其次是秋季。从海冰流速年际变化来看,在1990年之前,海冰流速逐年变化趋势明显,海冰流速变率更大,而1990年之后海冰流速逐年变化趋势逐渐平缓。从海冰流速大小以及运动方向来看,弗拉姆海峡处海冰流速大于8 cm·s~(-1)的情况出现次数最多。自20世纪90年代以来,海冰流速变化逐渐趋向于一个相对稳定的状态。其原因可能是自20世纪90年代以来,全球变暖"停滞"(Hiatus)现象,比如欧亚大陆中高纬度地区以及北美大西洋地区的温度不仅出现了"增温停滞现象",甚至出现明显的降温现象。MyOcean数据产品项目众多(130种),采用不同的海洋模型得到不同类型的再分析数据,如GLORYS2V3、CGLORS、UR025. 4、ORAP5. 0、M JM 105B等,这些数据涵盖面广,且在许多方面模拟精确度都很高(如ORAP5. 0得到的海冰密集度与实测数据基本一致),所以MyOcean数据产品有效提高了海洋监测和预报的能力。本研究有助于对北极海洋运动、气候变化及海洋生态的认识,对北极渔业和能源开发及航运有重要意义。     

美国 WP-3D 气象飞机

1978年12月,美国有两架气象飞机参加了在南中国海及其邻近地区进行的冬季季风试验。一架是伊莱克特拉(Electra)L-188C,属NCAR(国家大气研究中心);另一架是 WP-3D,属 NOAA(国家海洋大气管理局)所有。试验期间,笔者曾随时参观过这两架飞机在南中国海上空进行的探测活动 L-188C 的情况国内已有过介绍,现将 WP-3D 的性能及其探测设备等情况介绍如下。一、WP-3D 飞机性能WP-3D 是在 L-188C 基础上,也是由洛克希德公司改进制造的四台涡轮螺旋桨远程飞机。两者的外形尺寸很相近,但 WP-3D 的航程更远,性能更好,更适合于在海洋上空作远     

热带太平洋地区海气系统的耦合振荡

本文讨论了东太平洋赤道海温和太平洋月平均云量距平的关系,结果表明:(1)东太平洋赤道海温距平和中太平洋赤道云量距平有很好的正相关,而与东、西太平洋赤道云量距平有很好负相关。所以太平洋赤道上空应该存在二个距平的东西向环流。(2)云和海温存在周期为34—38个月的耦合振荡,我们提出了云-辐射-海温机制来作解释。(3)在东太平洋海温暖水月的前12个月到后6个月期间,东太平洋赤道云量是负距平的(即偏少),这表明此期间可能是大气在影响海洋,亦即Walker环流影响海温变化,而不是海温影响了Walker 环流。海温和Walker环流是相互作用的,这种相互作用组成了大气和海洋之间的一种耦合振荡。(4)东太平洋海温、中太平洋云和北半球中、西太平洋信风亦有很好的相关。     

海表面盛行风背景下大气对黑潮海洋锋的响应特征

采用一系列高分辨率的卫星资料,应用高通滤波等方法,研究了春季不同海表面盛行风背景下,东海黑潮海洋锋区附近的海气关系。观测分析表明:在东海,春季3种不同海表面盛行风条件下海表面温度与海表面风速之间都存在明显的正相关关系,表现为海洋对大气的强迫作用。大气对海洋锋的响应在3种不同盛行风条件下也存在明显的差异。在西北盛行风和东南盛行风背景下,即当风向垂直于海洋锋由冷侧(暖侧)吹向暖侧(冷侧)时,海表面风的辐散(辐合)出现在海洋锋上空。同时,海洋锋对海平面气压(SLP)、降水和对流活动的影响较弱,表明大气对海洋锋的响应主要局限在大气边界层内。在东北盛行风背景下,即当风平行于海洋锋时,在海洋锋的暖(冷)水侧上空为海表面风的辐合(辐散),并与SLP的异常低(高)值相对应,主要雨带出现在黑潮暖舌上空。无论从总降水还是层云、对流降水频次的空间分布来看,盛行东北风时,海表面温度对其上雨带的影响最为明显。分析结果还表明,在不同盛行风背景下,海洋锋附近的海气关系由不同的物理机制在起主导作用。当盛行平行于海洋锋的东北风时,主要由SLP调整机制起作用;而盛行垂直于海洋锋的西北风时则主要由垂直混合机制起作用。     

国家级海洋气象业务现状及发展趋势

近几年,我国海洋气象预报业务有了长足的发展,建成了国家级、区域中心、省、地(市)四级,集监测、分析、预报、预警、服务为一体较完整的海洋气象监测预报预警业务体系。对海洋气象预报业务的现状及其发展进行了简要回顾,结合《海洋气象发展规划(2016—2025年)》中海洋气象业务面临的挑战和需求,探讨了当前海洋气象业务存在的不足及未来的发展方向。     

固体地球-海洋-大气耦合的一个简单线性模式及其试验结果

选取实际的海陆边界，建立了一个固体地球-海洋-大气耦合的简单线性模式，模式中包含了地气角动量守恒的关系，地转变速摩擦力对大气的作用，风吹流改变海温异常，海温异常又改变大气的质量分布。在无外源作用于地球系统的情况下，地球系统内部的各个部分(纬向风、海温和地转速度)都存在着准两年振荡(QBO)，由此可见，QBO是地球系统内部的一种固有振荡。     

数字

20年在2017年召开的一次学术会议上,有学者认为大气河流(atmospheric rivers)的概念始于1990年代,然而英国学者指出,早在1973年就发表了针对低层湿急流的研究成果,从而将大气河流概念的出现提前了20年。13.2%美国和澳大利亚等国学者的最新研究表明,地球海洋目前仅有13.2%(约5500万km2)可以被称为荒原海洋(marine wilderness),其中被保护的面积仅占4.9%。     

海洋对大气反馈的研究进展及其诊断方法讨论

回顾了近10 a海洋对大气反馈作用的研究进展,讨论待解决的一个关键问题——怎样在观测研究中有效分离不同海区对大气异常的独立贡献.一般常用方法为利用线性回归或偏相关方法扣除外来主要干扰因子(事先已知),但该方法对解决外来未知海区影响有很大的局限性.广义平衡反馈分析方法(generalized equilibrium feedback assessment,GEFA)可以避免传统方法受未知海区影响的困扰,自动把各海区对大气异常的单独贡献分离出来.它的有效性在简单模式和观测分析中得到了初步验证.GEFA为提高海洋对大气反馈作用的认识提供了一种简单有效的统计工具.     

南京地区大气冰核浓度的测量及分析

2011年5～8月期间使用5L混合型云室以及静力扩散云室对南京不同成核机制的大气冰核进行了观测,进而分析了近地层冰核浓度特征。结果表明:活化温度为－20°C时,5L混合型云室观测的总冰核浓度为20.11个/L,静力扩散云室模拟高水汽(计算的云室内水面过饱和度为5%)和低水汽(计算的云室内冰面过饱和度为5%)条件下冰核浓度分别为0.93个/L以及0.29个/L。晴好条件下冰核浓度具有明显的日变化特征,白天冰核浓度高于夜间;在下午时段冰核浓度达到全天最高值,这说明大气冰核可能与大气湍流强度、人类活动以及工业污染有关。降水对冰核的清除作用明显,台风系统过程中冰核浓度明显增加。南京地区冰核浓度随温度降低和湿度增加而增加。后向轨迹模式分析表明东北海洋气团冰核浓度最高,不同气团中冰核浓度的差异随着活化温度的降低而减小。个例分析秸秆燃烧生成的PM₁(大气中直径小于或者等于1 μm的颗粒物)与冰核关系发现燃烧产物对冰核有一定的贡献。