青藏高原北部荒漠化加剧的气候因素分析

青藏高原的荒漠化近年来显著加剧.通过空间自相关分析方法,对近50年来高原北部有代表性的5处荒漠化地区的降水、风速等气候因子在年内的时间分配格局及变化趋势进行了研究,并结合当地影响荒漠化的人为因素,与实地监测得到的荒漠化现状和动态指标进行了关联度分析.结果表明采用空间自相关分析等方法研究气象要素的时空分布特征能合理地揭示气候变化与荒漠化加剧等生态问题之间的因果关系.高原荒漠化加剧是一个受到气候因子、人为因子以及下垫面状况等多种因素综合影响的极为复杂的过程,气候因子是主导因子.在气候因素中一年内降水时间上分配不均衡趋势的增强对高原北部荒漠化加剧起到了关键作用.     

青藏高原近地面层微气象学特征

利用1998年5月-7月在改则、当雄和昌都三测站获得的近地面层气象要素变化的观测资料，分析了青藏高原近地面层风速、温度和湿度日变化特征及廓线规律，发现高原近地面层微气象学特征具有自己的特点；同时还讨论了高原近地面层白天出现的逆湿现象。     

1971-2012年青藏高原春季风速的年际变化及对气候变暖的响应

利用青藏高原73个气象台站的观测资料和日本气象厅JRA-55再分析资料,通过引入年际增量和动能收支方程,分析了1971-2012年高原春季风速的年际变化特征及其对气候变暖的响应。结果表明,在气候变暖的背景下高原风速呈减弱的趋势,随着变暖趋缓风速的变化也趋于平稳。春季高原风速与气温的线性趋势是相反的,但在年际尺度上二者表现出同位相的变化,当青藏高原、中南半岛和印度半岛的地面气温偏高,北亚和东亚地区的地面气温偏低时,有利于高原地面风速增大,反之风速减小。20世纪末青藏高原及其周边地区的升温速率表现为北快南缓,高原南、北侧气温差异减小,而东、西向的气温差异增大,风速趋于减弱;21世纪初高原中部及其南侧地区以升温为主,高原东北侧和东亚地区以降温为主,南、北向气温差异较小,高原风速的变化也趋于平缓,东、西向气温差异有减小的趋势,对应高原东部风速有所增大。青藏高原及其邻近地区的热力差异及其变化速率的不均衡改变了对流层大气的斜压性,进而通过两种途径影响青藏高原的风速,一方面是近地面层气压梯度力的直接作用,另一方面是高层动能向低层的输送。此外,还指出JRA-55再分析风速资料比ERA-Interim和NCEP/NCAR资料在青藏高原的适用性更强。      

青藏高原及其四周的近代气候变化

本文首先研究了近千年来高原及其四周的气候变化,表明青藏高原是百年尺度气候变化的“启动区”,并用有近百年记录的Leh和Srinagar两站间的温度垂直递减率与降水距平百分率的10年滑动平均求相关,结果表明高原上的降水与气温垂直变率密切相关,降水多的年代高原内部温度高、外部低,反之亦然,完成一个振荡的周期约40年。其次分析了近30多年高原及其四周的气候变化,发现在北半球降温的60年代随着行星西风的加强,背风下沉区降水明显减少,向风区则增多。到了70年代高原北部夏季风开始增强,沙漠区降水开始增多。最后根据以上分析结果对中国西部至本世纪末的气候变化趋势作了初步预测,认为中国西部至少到本世纪末将继续升温,高原东西两侧的降水呈现“东升西降”的态势。     

近43a来小兴安岭气候变化趋势特征及对林区生态环境的影响

通过对黑龙江省小兴安岭林区近43a来气候变化的趋势特征进行定量分析,结果表明:年平均气温、最低气温、最高气温、蒸发量呈增加趋势;年降水量、日照时数、辐射量、日平均风速呈减少趋势;日平均相对湿度的年变率呈小幅波动,变化不大。根据小兴安岭林区气候趋势变化特征、森林覆盖率、森林质量等因素,初步探讨了林区气候变化趋势特征与林区生态环境的相互影响。     

营口和鞍山城市气候变化对比分析及原因探讨

利用1951—2005年辽宁省沿海轻工业城市营口和重工业城市鞍山的气温、降水、云量、相对湿度及平均风速等气候资料,采用对比分析方法,分析了近55 a来2城市的各类气候变化特征及产生的原因。结果表明:近55 a来营口和鞍山平均气温呈递增趋势,降水、总云量、平均风速和相对湿度均呈递减趋势,只有低云量变化趋势不同,其中营口呈递增趋势,鞍山呈递减趋势,鞍山平均气温递增趋势及总云量、平均风速和相对湿度递减趋势均强于营口同类气候要素变化;营口和鞍山城市平均气温、相对湿度、低云量和风力气候要素特征趋势变率较大,降水和总云量趋势变率相对较小。     

营口和鞍山城市气候变化对比分析及原因探讨

利用1951—2005年辽宁省沿海轻工业城市营口和重工业城市鞍山的气温、降水、云量、相对湿度及平均风速等气候资料,采用对比分析方法,分析了近55 a来2城市的各类气候变化特征及产生的原因。结果表明：近55 a来营口和鞍山平均气温呈递增趋势,降水、总云量、平均风速和相对湿度均呈递减趋势,只有低云量变化趋势不同,其中营口呈递增趋势,鞍山呈递减趋势,鞍山平均气温递增趋势及总云量、平均风速和相对湿度递减趋势均强于营口同类气候要素变化;营口和鞍山城市平均气温、相对湿度、低云量和风力气候要素特征趋势变率较大,降水和总云量趋势变率相对较小。     

1961—2007年重庆风速的气候变化特征

利用重庆地区34个常规气象观测站的1961—2007年共47 a的常规风速观测资料,采用线性趋势拟合、变化速率计算、EOF分解等方法,研究了重庆地区平均风速的时空气候变化特征。结果表明,重庆地区逐年平均风速呈现＂春季大,秋冬小＂型,47 a来各季和全年的平均风速均是显著减弱的,在20世纪70年代中前期之后出现显著的下降趋势;平均风速呈现出＂全场一致＂与＂东西反位相＂的气候变化形势,其中风速减弱的整体性变化是第一位的。     

近50年深圳气候特点

本文概述了近50年来深圳气候变化情况.分析表明,深圳城市的快速发展对气候影响极显著,呈现出气温升高、湿度下降、日照减少的趋势,在80年代后期至90年代尤为明显,降水则呈波动变化,城市高楼群对风向风速也产生了一定的影响,同时简述了深圳主要灾害性天气的特点.     

川西高原近五十年气候变化的初步研究

利用川西高原近五十年逐日观测资料,研究了川西高原的气候变化,并与高原主体的拉萨和四川盆地代表站成都进行了比较.结果表明,近五十年来,川西高原大部分区域气温升高,气候在变暖.但其变暖幅度比拉萨弱,比成都强;且海拔越高,变暖趋势越明显.川西高原气候变暖最明显的是最低气温,其升温幅度及趋势要比年平均温度明显.近五十年来川西高原降水略有增加,与拉萨的降水趋势较一致,与成都的不同甚至相反,近五十年来成都降水下降趋势明显,值得引起注意.     

影响青藏高原植被生理过程与大气C02浓度及气候变化的相互作用

利用一陆面过程模式,初步模拟研究了青藏高原夏季风盛行期植被生理过程与大气CO2浓度及气候变化的相互作用.结果表明,气候以及大气CO2浓度变化对青藏高原地区的植被生理过程有较明显的影响,高温、高湿和高CO2浓度将加强高原植被的光合作用和呼吸作用,有利于植被生长.高原植被也可通过生理过程,产生净C02吸收,降低大气C02含量,起到调整温室效应的作用,从而影响全球气候变化;当气温升高、大气C02增加时,这种作用更加有效.青藏高原地区大气C02浓度加倍,对高原地区气候的直接影响不明显.植被的存在也会影响区域气候变化,并可通过改变高原热源,进而影响高原及其周边地区气候变化.文中还归纳出了植被生理与气候相互作用的简单概念模型.     

青藏高原年代际气候变化研究进展

青藏高原是全球气候系统的重要组成部分.从降水、气温、积雪及能量源汇方面,系统地阐述了众多学者关于青藏高原年代际气候变化的研究进展.研究显示,近百年来高原的气温变化可分为4个阶段,即20世纪20年代之前偏冷,20～50年代偏暖,60～70年代气温下降以及80年代至今的持续偏暖;80年代前后全球性的暖跃变在高原气候变化上同样存在,而且更超前于北半球.全球变暖的环境下,高原降水趋于增加,高原积雪呈偏多状态.高原气候的变化还存在着明显的地域性和季节性差异.文中还综述了青藏高原的热源和地形作用对亚洲季风爆发、季风区降水等区域和全球气候变化影响的研究成果,并简要提出了研究中存在的问题和今后的科研方向.     

祁连山区的气候变化

通过对近500年来不同资料的对比分析,发现祁连山区气候变化的位相比我国东部地区要超前,平均超前15年。从近50年的气象资料也证实了此种“位相超前”现象。同时还发现山区不同部位的气候变化並非趋势一致,如东段和西段的降水年际变化往往反向;60年代在大范围降温的背景上,流向朝东的河流中游一段反而升温。70年代气候变化的基本特征,可从高高原夏季风在高原东北侧的增强而得到解释。山内部夏季降水和温度的变率均比山外明显偏小,而环绕山区外围一带的变率比其更外面的平地还要大。这一现象可从直接影响山区气候的高原季风垂直环流圈具有年际变化而得到解释:在干、暖年份,高原季风环流图增强;湿冷年份反之。     

利用卫星数据分析青藏高原云微物理特性

青藏高原(下称高原)对东亚大气环流、气候变化及灾害性天气的形成和发展都有重要的影响.首先比较了不同空间分辨率数据对云微物理特性分析结果的影响,结果表明,在整体区域性变化分析中,利用0.01°×0.01°高空间分辨率的MODIS数据和2.5°×2.5°低空间分辨率的ISCCP数据所反映的云特性变化趋势相当.与ISCCP资料相比,高空间分辨率的MODIS资料可以更多地反映出云的局地性特征.其次,利用近10年高空间分辨率的卫星资料分析了高原云微物理特性的时空变化,结果表明,近10年高原上云的光学厚度有减小的趋势,云水路径的年、季变化有少许波动,但多年变化没有明显趋势.在空间分布上,高原云光学厚度和云水路径从东南向西北减少,充分反映了高原西北部干旱少雨,东南部湿润多雨的事实.     

高原大地形及海洋热力强迫对东亚及北半球环流和气候变化影响的观测研究

本文总结了“青藏高原大地形及西太平洋暖池势力强迫对东亚及全球气候变化的影响”专题五年来的主要研究工作。其中包括青世故高原东部大气热源的时间演变特征,夏半年高原热源异常对我国降水和北半球环流的影响;西沙海温变化特征及其与我南方降水的关系,北太平洋海温主因子特征及其与华南前汛期降水的变化。     

青藏高原植被变化对区域气候影响研究进展

陆地生态系统与气候变化之间存在这密不可分的相互作用过程。青藏高原地区是全球气候变化的敏感区,全球变暖对高原陆地生态系统演变的影响非常明显,这必将导致高原生态系统变化。生态系统的变化又将会引起局地、区域气候的响应,导致局地、区域、甚至全球的气候变化。因此研究青藏高原地区植被演变及其与气候变化的关系是一个有着重要学术价值和实际意义的课题。本文在对青藏高原植被与气候关系研究回顾的基础上,介绍了近年来关于青藏高原植被变化对区域气候影响取得的新的进展,提出了一些可能的物理过程,同时指出了研究中存在问题及今后的工作重点。     

中国短期气候变化的一个重要原因

通过数值试验对高原地表反射率变化的气候效应进行了敏感性研究，同时与观测的近４０年中国区域气候变化趋势作了对比分析。结果表明，高原主体地表反射率增加是我国短期气候变化的重要控制因子之一，它能造成东亚夏季风和高原夏季风的显著减弱，使夏季我国东部季风区北方变暖，南方变冷，季风降水普遍减少     

近40a甘南高原日照时数变化趋势及影响因子

利用甘南高原8个气象站1971~2010年的日照时数地面观测资料,对其近40 a日照时数的时空变化特征进行了分析。发现:甘南高原年日照时数的空间分布特征呈西多东少;月际变化表现出明显的3峰3谷的特征;20世纪70~80年代是甘南高原日照时数最少的时期,而20世纪90年代日照时数明显增加,进入21世纪后,高原西部日照时数出现了减少的趋势,而东部仍以偏多为主。突变分析表明,甘南高原日照时数的变化可分为3种类型:第1类为出现增大突变,并且仍持续上升的,主要有卓尼、迭部;第2类为出现增大突变,但目前开始减少,主要有夏河、玛曲、舟曲;第3类为未出现突变的,有合作、碌曲、临潭。日照时数的变化与气温、水汽压、云量、降水和风速的变化密切相关,造成甘南高原西部与东部日照时数不同变化趋势的主要原因是降水量和风速的不同变化。     

一次对流系统引起奥帆赛场风速突然减小的多普勒雷达特征

根据青岛黄岛新一代天气雷达和浮标站等观测资料,对2006年8月青岛国际帆船赛期间一次赛场风速突然减小的多普勒雷达特征进行了分析,以探讨雷达产品对地面风变化的指示意义.结果发现,对流系统周围的环境风场存在较强的风垂直切变,在对流系统移动和发展过程中,风切变层的高度发生了变化.当赛场附近近地面风切变层高度降低、切变层风速减小时,赛场附近风速也减小;切变层升高后,赛场附近的风速又重新增大,表明近地面风切变层的高度和切变层风速的大小对地面风速有影响.新一代天气雷达VAD风廓线产品可以较好地反映出雷达站附近风切变层以及风速的垂直变化,对地面风速的变化有指示意义.     

1960-2004年南京市风速变化及其成因研究

利用南京、高淳、江宁、江浦、六合、溧水六个地面站1960—2004年逐日平均风速数据资料,分析了南京市平均风速的时空变化特征及其可能原因。其结果表明:近45年来南京市年平均风速为2.61m/s,最大平均风速出现在3月,为3.08m/s,十月的平均风速最小,为2.45m/s。一年四季中,春季的平均风速最大,为2.93m/s,秋季平均风速最小,为2.50m/s,呈现出"春季大,秋季小"的季节分布类型。近45年间各季节与年平均风速的年代际变化趋势基本一致,都呈现出波动性变化及总体减弱的趋势。在空间上,南京市平均风速呈现出"南大北小"的地理分布格局。风速的变化,主要是由于全球气候变暖下中国乃至亚洲大气环流的变化而引起的局地环流的变化。此外,强冷空气南下次数和强度的减小、台风的减少、观测环境的影响、仪器性能的差异以及统计时次的变更等也是引起南京市风速变化的原因。