气象学研究中特别活跃的一些领域

国际气象学及大气物理学协会(IAMAP)和国际海洋物理学协会(IAPSO)子1985年在夏威夷的檀香山共同召开了一次联席科学讨论会。会上共举行了26个各种专题讨论。从这些讨论中反映出目前气象学研究中特别活跃的一些领域。 1、南方涛动和全球海洋大气气候 系统问题 现在人们已越来越清楚地意识到,要想对气候变化作任何定量的讨论就必须把海气相互作用和海洋的特性包括进来。这样就会遇到以往在大气模拟中所未曾遇到的许多其他问题。如海洋活动动量、热量和短波辐射等的表面通量在大气模式中的表述,以及变化范围很大的海洋时间尺度(从局地大气通量     

SHARE Asia自动气象站网络：喜马拉雅山—喀喇昆仑山地区气候研究的一个必要组成部分

Ev K2 CNR SHARE Asia计划的目标就是建立一个沿喜马拉雅山—喀喇昆仑山脉的监测网络，为气象学和气候研究提供参数，特别是为季风变化、大气化学、冰川学、高海拔湖沼学和古湖沼学等研究，同时也为准确地确定地球表面坐标。SHARE Asia 计划的一个特殊的目的是发展一套完整的测量系统，以满足不断进步的环境与地球科学；促进当地的技术升级和建设的能力。 就像WMO CEOP 和UNEP ABC一样，SHARE Asia 气象—气候及大气化学观测站已经成为重要的国际科学计划的一部分。     

当代大气辐射问题

根据1988年国际辐射会议的情况，介绍了在基本大气辐射过程、云的辐射作用及其对气候的影响、气溶胶的作用及其对气候的影响、大气辐射的参数化计算模式与遥感技术等方面的研究动态。     

气溶胶吸收及气候效应研究的新进展

最新研究结果表明仅关注气溶胶大气顶辐射强迫是不够的,特别是对于在短波辐射区域存在较强吸收的气溶胶类型,如烟尘、沙尘气溶胶。INDOEX实验表明来自印度次大陆的吸收性气溶胶产生的地表辐射强迫在量值上是大气顶辐射强迫的3倍左右,二者的差额以大气辐射加热的形式出现。气溶胶吸收通过加热气溶胶层所在大气,减少地表太阳辐射,影响地面蒸发,改变大气稳定度,从而影响水分循环。另外气溶胶的吸收对云产生“燃烧效应”,从而可能导致云量下降。鉴于气溶胶吸收的重要性,气溶胶吸收问题是当前气溶胶气候效应研究的一个热点问题。尽管关于气溶胶的吸收问题以及与之有关的气候效应还存在很大不确定性,根据观测事实或模拟结果得出的结论差别明显,但勿庸置疑的是气溶胶吸收是一个急需深入探讨的课题。由于我国北方地区春季沙尘活动十分频繁,而东部地区由于能源结构以及能源利用效率等问题致使气溶胶中吸收性成分（碳黑）含量偏高,一些资料分析以及模式研究结果均表明我国发生了一些有别于全球或其他地区的独特气候变化现象,初步分析表明气溶胶吸收在其中可能发挥了一定作用,因此加强我国气溶胶吸收特性的观测和理论研究,结合全球或区域气候模式,深入认识我国气溶胶辐射强迫、气候效应具有重要的科学意义,另外对于评估我国近年来采取的一些卓有成效的污染控制措施的环境和气候效应也是必不可少的。     

大气科学发展的回顾与展望

回顾了20世纪大气科学的发展历程和所取得的重要成就。就20世纪这100年中大气探测技术、大气环流与大尺度动力学、数值天气预报和大气环流数值试验、大气物理、中小尺度气象学、大气环境和大气化学、中层大气、气候系统动力学、气候预测和全球变化等方面所取得重要研究进展和学术成就作了系统的回顾；并对21世纪初大气科学研究发展的趋势作了展望。     

中层大气模式的应用及发展前景

随着空间探测技术和计算机能力的不断提高,近年来中层大气模式得到了快速的发展。简要概述了中层大气模式的现状及其发展中存在的问题和挑战,同时也阐述了中层大气模式在近年来研究中的一些主要应用和未来的发展前景。目前,完备的基于大气环流模式的中层大气模式大多只包括了对流层和平流层大气,少量的模式可达到中间层和热层大气。这些现有的中层大气模式对平流层的化学过程和一些动力过程都具有了一定的模拟能力,如能较好地模拟出南极臭氧空洞及其时间演变以及热带平流层大气中的准两年和准半年振荡信号。但是不同模式模拟结果之间的差异仍然是显著的,现有的中层大气模式还需要进一步的发展和完善。改进模式的辐射传输方案和重力波参数化方案,实现大气化学过程、动力过程和微物理过程的充分耦合,改善平流层以上的大气化学过程和物理过程在模式中的描述是目前正在进行的工作。中层大气模式目前已开始被广泛应用于大气科学研究的各个方面,进一步发展和完善中层大气模式不仅对天气、气候预报具有重要的意义,对空间科学的研究来讲也是需要的。     

地球表层辐射平衡质疑

太阳辐射是推动地球表层系统向前发展的根本动力。为了揭示地表太阳辐射输入、转化、贮存和输出的客观规律,自然科学工作者进行了长期的不懈探索,创立了地表辐射平衡学说,它是气象学、自然地理学、以及地球表层学的基本理论之一。     

复杂自然环境时空定量信息的获取与融合处理的理论与应用

从理论、方法与应用实现三方面,对国家“973 ”项目“复杂自然环境时空定量信息的获取与融合处理的理论与应用”在地球信息科学领域中的研究进展作一个概述。在遥感机制与信息理论上,以合成孔径雷达（ SAR ）研究为背景,发展全极化散射与SAR 成像信息理论;以微波辐射遥感为背景,发展非均匀自然介质矢量辐射传输（ VRT ）理论。在这基础上,开展在轨业务与试验遥感卫 星在多类陆地地表和大气遥感数据验证的方法与算法的研究。结合遥感、辐射传输、地理信息系统、中国陆面水文过程、数据同化技术,建立一个中国陆地水环境数据同化系统（ CLDAS ）;针对我国未来气象卫星的发展,由在轨SSM / I 、AMSU 、MTI 等遥感卫星数据、结合地面台站实测与探空等工作,形成了星载微波大气三水（降水、水汽、云水）反演与气象卫星数据业务算法与数据库;针对我国SAR 技术的发展,由ERS 、RADARSAT 等SAR 数据图像的应用研究,形成SAR - INSAR 多类应用技术研究与软件遥感应用平台。同时,结合多源信息融合理论方法与环境中目标跟踪实验与仿真,发展了目标与环境复合建模与特性数值仿真、开展了沿海区域异常大气结构中波传播实验等 研究。     

沙漠层辐射热量传输的界面过程研究：以古尔班通古特沙漠为例

根据古尔班通古特的自然与气候条件,对不同下垫面区域的太阳短波辐射量和地表与大气的长波辐射热量以及沙层热通量收支状态２进行了测量分析。结果表明,波支和固定沙模层的热量传输差异主要是由地表状况、沙层性质和气温等因素决定的。流沙漠区反射率和长波辐射大于固定沙漠区。沙漠层热通量随白天以感热、夜间以潜热的形式向大气传输,形成了沙漠地区对辐射热量特有的响应与反馈交换传输过程。同时,依据实测资料和地球表面热量平     

大气水文学初探

大气中水分的生成、活动关联降水预报、旱涝防治、保护和改善生态环境等方面.气象学的各个分支中没有统一的理论框架.从"地球的水科学"角度看,它也缺少"大气水"分支.建议建立"大气水分学"这个科学分支以填补这个空白.大气水文学就是研究大气中水分的存在、运动、变化、作用和利用的知识体系.     

大气微量成分浓度的变化及其气候效应(摘要)

1、引言 大气微量成分在地—气系统的辐射收支中起着非常重要的作用,它们在很大程度上决定着大气的温度结构。这些成分浓度的变化必然造成气候的变化。最近十几年大气化学研究证明地球大气是一个变化着的化学系统,其微量成分的浓度正在不断变化,其中有辐射活性气体的浓度变化很大,这引起了各界的普遍关注。     

地基GPS气象学研究的主要问题及最新进展

目前大多数映射函数在低高度角时精度都比较差，发展适应低高度角的映射函数，提高低高度角观测值的利用率，研究大气的水平梯度是目前地基GPS气象学的主要研究任务，发展随时空变化的动态映射函数也是国际上的一个主要研究问题。由于PWV不能提供水汽分布的三维信息，求定GPS信号斜路径方向上的水汽SWV，以及利用SWV层析大气的垂直结构是目前国际上 GPS气象学的研究前沿。文中总结了目前国际上SWV的求定及层析水汽三维结构的主要方法，及存在的问题。把GPS探测的水汽同化到数值天气预报中，以提高数值预报的能力是GPS气象学研究的目的，作者介绍了目前水汽在数值预报模型中的同化情况。另外还回顾了利用GPS观测结果进行全球气候变化和大气折射环境研究的进展。     

冰川/积雪-大气相互作用研究进展

冰川和积雪是冰冻圈的重要组成部分,在全球或区域气候系统中起着极其重要的作用.开展冰川/积雪-大气相互作用研究,是研究冰冻圈物理过程及其对气候系统反馈作用的必然需求,也是研究冰川/积雪对气候变化响应的有效手段,同时还可为全球(区域)气候和水文模式提供冰川/积雪面的地表特征参数.近一个世纪以来,在冰川/积雪面辐射特征、能量通量计算方法和平衡特征等方面开展了许多观测试验和理论研究,并取得了卓有成效的研究结果.但是在准确获取辐射通量、研发普适性较强的反照率参数化方案、复杂地形条件下能量通量的计算,以及发展分布式能量平衡模式等方面尚存在许多不确定性,仍面临许多技术难点,也是未来的研究重点.     

全球尺度水文学:陆地表面过程模拟的进展

全球尺度水文学的研究是正在发展扩大的领域,它吸引了来自气象学、气候学、生态学和水文学等学科的研究人员。本文评述了最近几年美国在这个领域的研究工作及进展。包括五方面内容:大气环流模式中陆地表面水文过程的表述;这些表述对全球水文因子如降水的敏感性分析;具有全球意义的区域气候研究;旨在改进陆面与大气相互作用理论的野外试验;以及应用遥感资料探索地表水文过程的空间变异性。     

干旱区陆面过程和大气边界层研究进展

干旱区陆面过程和大气边界层不仅与气候、生态、水资源密切相关,而且影响我国气候格局和东亚大气环流,是一个十分重要的研究领域,近20多年已取得了比较系统的研究进展.从干旱区陆面热力和水分过程特征、干旱区大气边界层结构特征、干旱区陆面过程参数及其参数化公式、非均匀下垫面大气边界层理论、干旱城市大气边界层特征与污染机理等方面归纳总结了干旱区陆面过程和大气边界层领域取得的部分研究进展.并且,认为科学试验的代表性、复杂下垫面的影响、尺度转化、地表能量不平衡、极端天气过程的相互作用、水分过程的复杂性等问题是干旱区陆面过程和大气边界层研究领域的突出问题和未来研究重点.     

基于FLAASH的高光谱遥感数据大气校正应用

星载传感器接收到的电磁波,必经大气吸收和散射的影响。高光谱分辨率遥感影像具有大量光谱信息,为了精确提取高光谱遥感信息,对大气校正是必不可少的。对于Hyperion遥感影像而言,其信噪比较低,在反演地表反射率过程中,此项工作尤为重要。基于FLAASH对Hyperion影像进行了大气校正,分析了不同地物校正前、后的光谱特征,与标准库对比后,取得了比较理想的校正效果。结果说明,通过大气辐射传输模型理论进行大气校正是可行的。     

中国大气气溶胶及其气候效应的研究

介绍了2006年新立项的国家重点基础研究发展计划项目“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”的目的、意义、关键科学问题等。该项目预期在中国大气气溶胶理化和光学特性的时空分布特征、气溶胶数值模拟及大气灰霾数值预报方法、气溶胶直接—间接辐射特性、气候效应等方面开展系统的研究,从而降低气溶胶气候效应研究中的不确定性,提高气候预估的可信度。同时提高描述和预报区域大气污染的能力。不仅在全球气候变化这一重大科学问题上做出相应的贡献,也为国家环境外交、区域大气灰霾污染控制提供科学支持。     

国际大气科学会议消息

1、1989年1月29日——2月3日在美国安纳汉姆(加里福尼亚)召开的国际学术会议有: (1)美国气象学会第69次会议。 (2)全球气候和大气化学云层作用研讨会。 (3)第5次水文学、海洋学、气象学系统相互影响过程国际会议。 (4)第3次航空天气系统国际会议。 (5)第6次气象学与空气污染应用联合会议。 2、2月15——20日在旧金山召开美国科学发展协会年会。 3、3月7——10日在南卡罗来纳的卡尔斯顿召开第19次森林气象学与农业会议。     

大气灾害学

人类一直与自然灾害进行着抗争,暴雨、洪涝、干旱、台风、风暴潮、地震以及其它几十种灾害不时威胁着人类的生存与发展。在与灾害斗争中,自然灾害学逐渐诞生而且得到了人们的关注。 大气灾害学是自然灾害学的一个重要分支学科,近十年来得到了迅速的发展。众所周知,气象学或大气科学的许多分支学科(比如天气动力学、气候学、大气物理、人工影响天气等)都     

地表温度反演的数值方法

陆地表面温度(LST)是区域和全球尺度上陆地表面物理过程的一个关键参数,它综合了地表和大气相互作用以及能量交换的结果。研究地表温度对全球能量平衡的研究有着重要的意义。地表温度反演以地表热辐射传输方程为基础,直接求解辐射传输方程是不可能的,也就是说它是不适定的。因此要采用一系列的数值计算方法来求解。主要介绍了几种方程解算的非线性数值方法,并阐述了其大致过程及优缺点。