大气科学数值模拟

大气科学研究大气运动规律和各种大气物理及化学现象。相当时期以来,大气科学同其他环境科学一样,是在观测、收集并分析资料基础上总结其规律和提出理论。随着科学的发展和技术的进步,一方面是对大气运动和变化的有关物理和化学过程有了更深入的认识,出现了新的理论;同时,计算数学和计算机技术的发展提供了定量地研究大气运动的必要条件。这样,便形成了一个以电子计算机为重要工具、以流体动力学和其他科学为理论基础的对大气运动和演变进行定量计算的现代新学科—大气科学数值模拟。这门新学科类似于物理学和化学中的     

大气科学研究的一个前沿领域——气候系统动力学与气候预测

从气候环境的变化及其对工农业和人类生活的影响论述了气候系统动力学和气候预测研究在地球科学中的地位和作用，指出气候动力学与气候变化预测是当今大气科学的一个重要前沿研究领域；并从气候系统及其各子系统的相互作用论述了气候系统动力与气候预测的研究对象和主要研究内容；此外，还从当今气候和环境科学发展的趋势和特点指出气候动力学研究应采取的研究路径与方法。     

大气科学研究的一个前沿领域───气候系统动力学与气候预测

从气候环境的变化及其对工农业和人类生活的影响论述了气候系统动力学和气候预测研究在地球科学中的地位和作用，指出气候系统动力学与气候变化预测是当今大气科学的一个重要前沿研究领域；并从气候系统及其各子系统的相互作用论述了气候系统动力学与气候预测的研究对象和主要研究内容；此外，还从当今气候和环境科学发展的趋势和特点指出气候动力学研究应采取的研究路径与方法。     

浅谈大气科学与地质学的学科交叉

随着新一轮的科技革命蓬勃兴起,大气科学学科正步入地球系统科学的新时代,学科交叉必然产生新的增长点.大气科学的发展经历了观测-理论-模型的三个阶段,很好地践行了“数据-模式驱使科学”的研究范式.然而,地质学具有更深远的时空复杂性,需要更长时间的数据积累.目前,地质学正面临着研究范式由观测向理论和模型的转变.大气科学与地质学的交叉将为这一转变提供经验和启示.同时,大气科学与地质学的交叉,需要研究气候系统上边界(大气顶的太阳辐射)和下边界(固体地球形态)变化导致的大气和海洋环流的响应.研究这些问题,将成为发展同时统辖“分钟、小时”直至“地史”的时间尺度的大气科学理论的关键,也是未来地球系统模式发展的重要方向之一.中国地质大学(武汉)的大气科学专业,作为推动大气科学与地质学交叉的排头兵,任重而道远.      

气候变化的突变性

气候突变是指气候从一种稳定状态跳跃式地转变到另一种稳定状态 ,已经观测的大量事实表明气候突变是一种多时间尺度现象 ,气候状态的跳跃可以发生在从季节、年际到更长的时域内 (符淙斌 ,1994)。 2 0世纪末期 ,随着第四纪古气候研究向高分辨率方向发展 ,发现了一系列气候突变事件。(1)末次冰期的气候突变　目前国际学术界公认的一次气候突变是距今约 110 0 0年前的新仙女木 (ＹＤ)事件 ,这是末次冰消期在转暖过程中出现的一次突然变冷事件。冷期持续了大约 130 0年 ,冰芯的δ1 8Ｏ分析表明 ,在 5 0年的时间里当地的气温变化达 7℃ ,显示了气…     

征稿启事

《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成果、重要进展,当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态;她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、     

征稿启事

正《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成果、重要进展,当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态;她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、     

征稿启事

正《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成果、重要进展,当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态;她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、水利科学和水力学、冰川学、水生态学以及法学、经济学和管理科学中与水有关的内容。本刊热诚欢迎广大水科学工作者踊跃投稿,尤其欢迎以下几方面的稿件:(1)题材较重大,能为国家对与水有关的重大问题的决策提供科学依据的稿件;     

征稿启事

《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成果、重要进展,当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态;她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、水利科学和水力学、冰川学、水生态学以及法学、经济学和管理科学中与水有关的内容。     

征稿启事

正《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中科学技术的最新成果、重要进展,当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态;她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、水利科学和水力学、冰川学、水生态学以及法学、经济学和管理科学中与水有关的内容。     

上层海洋-低层大气科学研究计划

海洋和大气是地球系统的重要组成部分，其在全球气候变化中具有重要作用。上层海洋与低层大气研究（SOLAS）作为IGBPII第一个新的核心计划，以海洋中深度在100 m以上的水层和 1 000 m以下的大气边界层为主要研究对象，通过多学科的交叉研究，以揭示海洋与大气相互作用的物理和生物地球化学过程耦合及其在气候变化中的作用。SOLAS科学计划得到了世界各国的积极响应，已有16个国家向国际SOLAS科学委员会提交了SOLAS进展状况的国家报告。我国也制定了自己的科学研究计划重点研究中国近海的大气物质入海、海洋温室气体排放、海-气界面上的物质和能量交换过程及其对气候和环境的影响和反馈。     

气候突变与古文明衰落

世界不同地区的古代文明在其发展过程中大多经历过衰落,其原因一直是人们关注的焦点。近几十年来,随着测年精度的提高、全新世较高分辨率气候变化研究的进展、古代文明衰落时间的相对精确考证以及对全新世气侯突变现象认识的不断深入,气候突变在古代文明衰落过程中的作用越来越受到学术界的重视。介绍了目前古代文明衰落的气候因素作用研究的进展,包括人们对气候突变、全新世气候变化以及气候突变在文明衰落中的作用的认识。深入了解气候突变与古代文明衰落之间的关系,不仅有助于理解这些古代文明衰落的原因,而且也将为人类对未来气候突变的适应提供有益的借鉴。      

浅析新生代气候变化与大气温室气体浓度的关系

摘要：根据国内外相关研究结果,对新生代气候变化与温室气体(特别是CO2)浓度在不同时间尺度上的可能关系进行初步归纳和探讨。在构造、轨道和千年时间尺度上,气候变化和温室气体浓度均有显著的相关性,表明温室气体无疑是影响地球气候系统的重要因素。同时,两者亦具有显著的“非耦合”特征,包括新近纪构造尺度上CO2相对稳定水平下的全球变冷和冰量扩张、轨道和千年尺度上CO2浓度变化滞后于气候变化、两半球气候的不对称演化等;两者变化的幅度、趋势和变率也常有不同。这些特征中的多数并不能用地球轨道参数的变化来直接解释,表明除太阳辐射和温室气体外,气候系统内部的其他一些因素或过程有时对过去的气候变化起到了决定性的作用。气候变化与温室气体浓度之间可能存在一种自调节功能,构成一个自调节系统而相互调控,而目前我们对这类过程与机理所知尚少。CO2、CH4等作为温室气体,在上述不同时间尺度的气候变化过程中,无疑对气温具正反馈效应。地质尺度上气候变化与温室气体浓度的关系与机理有助于理解当前全球增温的机制,但把过去与现在类比的同时,也要考虑其他边界条件的不同。加强气候模拟与记录对比的研究,对理解上述问题有望发挥重要作用。 关键词：新生代气候;温室气体;碳循环;人类活动     

黔桂地区最近16万年高分辨率石笋记录的气候事件

全球变化研究是当今地球科学最前沿的课题。要了解地球系统长期演变的动力过程 ,预测未来气候变化 ,就必须首先研究和重建最后 2次冰期高分辨率的气候变化历史。本项研究选择中国南方广西、贵州地区几个大型石笋 ,在沉积学研究的基础上 ,采用碳氧稳定同位素、α谱U系法、TIMSU系 (2 3 0 Th/2 3 4U)法等方法提取高分辨率的气候记录。本区 16万年来石笋气候记录可以与海洋记录的16阶段进行对比。末次冰期的起始点及终止点通过石笋记录分别确定为 (130 1± 1 0 )kaB P 及(11 2± 0 1)kaB P ,其准确性大大高于目前其它记录。所揭示的Heinrich型气候波动事件 ,其时限分别为 :H114～ 15kaB P ,H2 2 1～ 2 3kaB P ,H32 5～ 2 7kaB P ,H44 1～ 42kaB P ,另外在 35～ 37kaB P 也存在振幅很大的冷事件 ,与北大西洋沉积及格陵兰冰芯记录可以逐一对比。长周期的气候旋回以及短期的突变事件 ,在时限上所谓存在几千年以上滞后或超前 ,可能是测试方法和测试对象的不同带来的差错 (包括测试误差 ) ;具有全球意义的一些气候突变事件 ,在发生的时间上可能都具有同时性。这种短期突变事件发生的动力机制问题 ,可能也是目前人类尚未识别出来的天文因素的驱动所致。     

Abrupt climate change: An alternative view

Hypotheses and inferences concerning the nature of abrupt climate change, exemplified by the Dansgaard-Oeschger (D-O) events, are reviewed. There is little concrete evidence that these events are more than a regional Greenland phenomenon. The partial coherence of ice core δ¹⁸O and CH₄ is a possible exception. Claims, however, of D-O presence in most remote locations cannot be distinguished from the hypothesis that many regions are just exhibiting temporal variability in climate proxies with approximately similar frequency content. Further suggestions that D-O events in Greenland are generated by shifts in the North Atlantic ocean circulation seem highly implausible, given the weak contribution of the high latitude ocean to the meridional flux of heat. A more likely scenario is that changes in the ocean circulation are a consequence of wind shifts. The disappearance of D-O events in the Holocene coincides with the disappearance also of the Laurentide and Fennoscandian ice sheets. It is thus suggested that D-O events are a consequence of interactions of the windfield with the continental ice sheets and that better understanding of the wind field in the glacial periods is the highest priority. Wind fields are capable of great volatility and very rapid global-scale teleconnections, and they are efficient generators of oceanic circulation changes and (more speculatively) of multiple states relative to great ice sheets. Connection of D-O events to the possibility of modern abrupt climate change rests on a very weak chain of assumptions.     

气候突变:史实与意义

利用国际上有关气候突变研究的最新结果,综述了冰期与间冰期气候突变的史实,重点探讨了近２０００年以来的气候突变问题,结果表明：无论是呈是暖期,气候 存在突变。特别是发生于Ｅｅｍｉａｎ期间和近２０００年以来的气候突变,为暖期气候民存在突变提供了非常重要的证据。同时还发现：发生于１２３０ＡＤ年的气候突变,虽然其幅度较冰期与间冰期气候要小得多,但同样具有全球性。这些结果动     

近300a来古里雅冰芯记录的气候突变事件

根据古里雅冰芯高分辨率气候环境信息记录,利用小波气候突变的检测方法,对近300a来的气候突变事件进行了检测.结果表明,在百年尺度上,近300a来古里雅冰芯中所记录的δ¹⁸O(温度代用指标)发生了2次突变,分别在1788年和1932年;净积累量(降水量的代用指标)也发生了2次突变,分别在1805年和1939年;降水突变发生的时间迟于温度突变发生的时间.时间尺度越短,发生突变的次数则越多,这也体现了气候变化的层次性.因此,较好地确定隐含在气候资料中冷暖(干湿)期突变的位置,从冷暖(干湿)期的变更上去把握气候变化,将有助于认识气候变化的机理.     

Integrative Modeling and Strategic Planning for Regional Sustainability under Climate Change

Climate change and land use/land cover change have resulted in water shortage, degraded ecosystem services, and increased disaster risks across the world. Developing strategies and measures for achieving regional and global sustainability in the face of these environmental problems is a key topic of current climate change research. This paper provides an overview of the 973 project, entitled “Integrative Modeling and Strategic Planning for Regional Sustainability under Climate Change”, including its background, relative progresses, key scientific questions, major research elements, methodology, and expected outcomes. The proposed research is based on sustainability science, guided by the idea of Orderly Human Activities (OHA), and implemented through an integrated methodology of combining field observations, simulation experiments, and scenario analysis. The main objectives of the project are: to quantify the relationship between human activities and climate change, to assess the impacts of human activities on ecosystem services and human well being in the face of climate change, and to develop an integrated model of climate change, OHA, and regional sustainable development. The ultimate goal is to provide a landscape/regional-scale strategy for sustainable development in the face of climate change. The project is expected to help advance the science and application of landscape sustainability science and land system design, particularly in terms of linking climate change, ecosystem services, and human well-being in the dry land region of China.     

气候变暖成因研究的历史、现状和不确定性

简要回顾了关于气候变暖成因研究的历史和现状,重点评述了当前气候学界对全球和中国气候变暖原因的认识及其仍存在的不确定性。气候学者对气候变暖与大气中温室气体浓度关系的认识,目前比过去任何时候似乎都更加清晰,但他们眼前仍然弥漫着重重迷雾。引起观测到的气候变暖的因子十分复杂,相关问题的研究仍存在大量不确定性。未来气候变化科学的进步依赖于对这些尚存不确定性的认识水平和削减程度。     

Holocene warming marked by abrupt onset of longer summers and reduced storm frequency around Greenland

The abrupt climate shifts identified in Greenland ice cores transformed understanding of the climate system. Although primarily studied in the paleoclimate record, abrupt climate change induced by greenhouse gas rise poses a serious threat to modern humans and ecosystems. We present the first ultra‐high‐resolution view (hundreds of samples per year) of the abrupt onset (within 1 year) of the current interglacial (warm) climate retrieved from the Greenland Ice Sheet Project Two (GISP2) ice core archive. This abrupt onset is manifested by a marked reduction in storm event frequency and increase in the length of the summer season around Greenland. We apply this metric to the current rapid climatic amelioration in the Arctic as a precursor for future abrupt climate change events.