植被对云南气候要素影响的敏感性试验

利用MM5模式对云南两个具有代表性的强降水过程进行高分辨率模拟,通过下垫面植被的敏感性试验,考察云南气候要素(降水、温度、湿度、风等)对下垫面植被状况的敏感性,从而达到了解自然环境及人类活动在云南天气、气候及气候变化中的作用与影响,以期提高对未来天气、气候变化、环境变化及其对人类社会发展影响的预测和评估能力。试验结果表明,下垫面植被状况的改变对云南气候要素值的影响非常明显,这种影响一般在近地面至700 hPa之间;下垫面植被覆盖率的锐减,使云南降水范围、降水量、空气湿度急剧减小,温度、风力、蒸发能力、干旱指数迅速增大,加剧了云南的干旱化和沙漠化,最终将导致云南的天气气候和环境生态系统偏离本来的平衡状态和演变过程。但下垫面植被状况的改变对降水中心、冷(暖)中心、干(湿)中心位置影响不大。     

卫星遥感海南岛气候特性的研究

利用NOAA极轨气象卫星的AVHRR资料，研究了海南岛干、湿两季在无云情况下的下垫面短波反射率、植被指数、下垫面温度和射出长波辐射的分布及变化特征。结果表明利用气象卫星资料可以较详细地了解气候形成的主要因素之一——下垫面状况。     

红外与铂电阻地表温度测值分析对比

介绍了红外与铂电阻观测地表温度的方法和原理及影响因素。通过2007年1月至2008年2月锡林浩特国家气候观象台红外与铂电阻地表温度对比观测试验获取数据对比,分析不同典型天气条件下(高温、低温、降雨、降雪覆盖等)观测差值的变化情况。结果表明,观测结果差异的大小主要受太阳辐射和下垫面状况影响。夏季高温时,铂电阻地表温度传感器受太阳辐射影响较大,两者的观测差值在白天较大,夜晚较小;冬季低温时,两者的观测差值日变化较小,且观测资料具有很好的可比性;降雨时,下垫面状况发生变化,同时不受太阳辐射影响,两者的观测差值会减小;降雪覆盖时,两者的观测值由于下垫面状况发生变化,观测对象发生变化而不再一致,红外观测值高于铂电阻观测值,随着积雪的融化,差值逐渐变小。     

气候变化中下垫面作用的数值模拟

本文利用一个三维数值模式,对下垫面在气候变化中的作用进行了数值模拟.共做了两个均一土壤下垫面试验和一个非均一土壤下垫面试验.结果表明,东半球夏季季风气候区的基本气候特征,主要是由海陆分布和大地形的影响所产生.但是,细致的气候特征却受下垫面土壤物理性质和初始湿度的很大影响.而且,通过环流系统的相互作用,除对本地区天气气候产生影响外,还会影响周围地区.非洲撒哈拉大沙漠的形成很可能是长期受到海陆分布及高原地形所造成的基本气候场作用的结果.     

西北地区气候与环境变化影响沙尘暴的研究进展

中国西北地区生态环境极为脆弱,由于常年水资源不足,荒漠化成为该区域主要的生态环境问题。根据诸多学者对西北地区的研究,总结了我国西北地区生态环境与气候变化的特征,以及未来发展趋势。由于气候、环境变化及沙尘暴频次之间存在着一定的耦合关系,在此基础上,通过对影响沙尘暴频次的气候因子与其相关性研究的简要阐述,并结合相关论点,来探讨西北地区气候与环境变化如何影响沙尘暴的发生发展。相关研究表明,西北地区的大风、降水、下垫面状况等都直接影响着沙尘暴的发生发展,沙尘暴发生的频率和强度与沙尘源区的状况及其气候与生态环境变化都具有密切联系。其中,在一定的下垫面条件下,大风是影响较大的因子,降水的增加对沙尘暴有一定的抑制作用,气温通过大气环流的形式间接影响沙尘暴,土壤湿度则是通过改变植被覆盖、地表状况来影响沙尘暴。     

青藏高原热力状况异常特征及其与长江中下游地区夏季降水的关系

本文首先对青藏高原热力状况特征进行统计分析，得出高原下垫面热力状况分布具有复杂性和多样性，除具有整个高原一致性外，还具有南北反相关及东西反相关等异常的热力对比分布型，不同的下垫面热力分布型能够对大气环产生不同的影响。并针对南北反相现象进行成因及持续性分析，青藏高原下垫面热力状况南北反相关分布型与大气环流的异常有关，分析表明青藏高原下垫面热力状况南北反相关分布型与大气环流的异常有关，青藏高原下垫面热力状况异常实际上可能是亚洲冬季风异常活动的结果；而高原下垫面热力异常状况具有较强的持续性，其与后期大气环流存在密切的联系，通过影响亚洲夏季风进而影响我国夏季降水的分布型，即当青藏高原下同前冬热力状况为南侧偏暖（冷），北侧则偏冷（暖）分布时，对应长江中下游地区夏季易偏旱（涝），反之亦然。     

高山积雪

积雪不仅对农业具有重要的意义和作用,而且积雪作为特殊的下垫面影响着近地层空气的热状况。长期的、大片的积雪,可以改变气团属性,调整大气环流,所以近年来对积雪的气候效应的研究,也越来越为气象工作者所重视。     

半干旱区不同下垫面近地层湍流通量特征分析

本文分析了2003～2005年半干旱区退化草地和农田下垫面近地层湍流通量日、季、年的变化特征, 探讨了不同年份的气候背景和下垫面土地覆被对地气交换过程的影响。结果表明: 半干旱区退化草地和农田近地层湍流通量具有明显的日变化、季变化周期; 地气间通量交换年际间的差异主要受当年的气候背景影响, 尤其是降水的影响; 同时还受到下垫面覆被的影响。潜热通量和感热通量的能量分配比率呈反位相变化, 且农田和退化草地的变化趋势相似, 在夏季潜热通量所占比例均超过感热通量; 两种下垫面的波恩比月均值变化趋势十分相似, 量级接近, 夏季低, 春、秋季高; 夏季退化草地和农田下垫面波恩比均小于或等于1。     

土壤种类对气候影响的数值模拟

本文在有限区域5层模式中,引入修改后的土壤温度和土壤湿度的预报方法,进一步完善了模式,同时把积分区域内的陆地分成5种不同类型的下垫面,即:粘土牧草地、热带雨林气候下的土壤、沙漠、沼泽地和雪面,用此改进的5层模式模拟了下垫面对气侯的影响。模拟结果表明:模式大气对于陆地下垫面边界条件是敏感的,不同种类的下垫面,影响也不同。     

内蒙古典型草原区域Palmer气象干旱指数适用性分析

本研究选取我国内蒙古典型草原下垫面区域,进行PDSI在半干旱半湿润典型草原下垫面下的适用性分析。从各单点PDSI结果与区域平均PDSI的相关性结果以及PDSI与降水距平百分率、标准化降水蒸散指数、归一化植被指数以及实际干旱记载对比分析可以看出,PDSI结果与其余各干旱指标对比分析结果无论在时间趋势的一致性还是空间分布的吻合程度方面均很好的对应,说明PDSI在典型草原下垫面区域具有较好适用性,能很好反映此类下垫面状况下的干湿状况;同时,PDSI在指示频繁交替的旱涝时存在时间滞后性。研究结果可为PDSI在类似区域的精细化应用及在其余下垫面状况下的适用性分析提供参考。     

青藏高原热状况对南亚高压活动的影响

本文分析了青藏高原下垫面与高原上空热状况变化的异同及其二者与南亚高压的关系。指出青藏高原下垫面热状况与高原上空热状况年际变化的一致性及月际变化的差异——青藏高原下垫面从2月就开始大幅度增温,而高原上空5月才开始突发性增温。高原下垫面降温幅度最大的月份出现在11月,高原上空则出现在10月。分析还指出,青藏高原下垫面热状况与南亚高压南北振荡,青藏高原上空热状况与南亚高压东西振荡有密切关系。并且前期青藏高原上空热状况较高原下垫面热状况对南亚高压的预报更具有指示意义。     

青藏高原热力状况异常与长江中下游地区梅雨关系的相关分析及数值试验

利用观测资料对青藏高原热力状况与长江中下游地区梅雨进行统计分析, 发现两者存在一定的联系:旱、涝年青藏高原下垫面热力状况存在南北反相特征, 即当青藏高原下垫面前冬南侧偏暖 (冷)、北侧偏冷 (暖) 时, 对应长江中下游地区梅雨量易偏少 (多)。而且这种高原下垫面异常热力状况具有持续性, 可以持续维持到夏季。在此基础上, 设计了两组敏感性试验, 分别改变高原下垫面热力状况, 应用NCAR RegCM2区域气候模式进行数值模拟, 模拟结果可以较好的验证上述统计事实。     

宁夏中北部地区沙尘暴频率气候影响指数模型的建立

从形成沙尘暴天气的动力机制、热力条件及物质基础入手,定性地分析了月平均风速、湿润度指数、月地面温差及下垫面沙化程度对沙尘暴频率的影响,在此基础上借鉴最新研究进展,建立适合宁夏中北部地区沙尘暴频率气候影响指数模型,比较深入地分析了宁夏中北部地区气候因素对沙尘暴频率的影响。     

铂电阻地表温度与玻璃液体地表温度分析对比

通过2010年不同天气条件下铂电阻地温传感器与玻璃液体地温表对比观测获取数据分析,不同典型天气条件下（无云、降水、低温阴天等）,观测差值的变化情况。结果表明：观测结果差值大小,主要受太阳辐射和下垫面状况影响。无云时两者受太阳辐射影响较大,观测值在早上（或夜间）至12时之前较小,12时至16时较大,低温阴天覆盖时两者的观测差值日变化较小。降雨时下垫面状况发生变化,不受太阳辐射影响,两者的观测差值会逐渐减小。     

植被变化对辽西夏季气候影响的数值试验

利用2001年6、7、8月份的资料及中尺度模式MM5V3．5对当年夏季辽西生态脆弱区进行了气候模拟性能试验，模拟出植被退化和恢复后辽西地区的温度变化。试验结果表明：在辽西部分地区植被退化后，当地夏季平均温度明显升高；在部分地区植被恢复后，当地夏季平均温度降低；在下垫面状况改变的周边地区，平均温度有一定程度的变化。同时，植被状况的改变对高空气压场和温度场也产生一定影响。     

浅谈下垫面性质对乌兰察布市气温地理分布的影响

太阳辐射、大气环流和下垫面性质（如水、陆、地形、土壤、植被等）是形成和影响气候变化的主要原因,它们相互联系,综合影响,其中起主要作用的因子是太阳辐射,但地形地理在一定的条件下对太阳辐射和大气环流起到一定的制约作用,使某些要素改变了原来的分布规律,乌兰察布市的气温、降水等气候要素分布,就是下垫面在其中起了主要作用。     

长江下游地区短期积雪的气候效应

本文就1984年1月中旬末至2月上旬长江下游地区大雪所引起的短期气候效应进行了初步研究,认为当时天气形势较稳定,冷空气对该地区影响不大,而因地表持续积雪所形成的特殊下垫面条件,则导致一系列的气候效应。从中可得出在较低纬度地区短期积雪影响气候的一般规律。     

气候因素对宁夏中北部沙尘暴频率影响的模拟研究

利用宁夏中北部地区6个气象站多年气象资料,分析了月平均风速、土壤湿润度、地面温度及下垫面风蚀沙化系数对沙尘暴频率的影响,计算了各气候因素对本地沙尘暴频率的影响指数,建立了适合宁夏中北部地区的沙尘暴频率的定量模型,并利用气候影响指数对沙尘暴频率进行拟合,取得了比较理想的效果。     

“塔克拉玛干沙漠热力作用及其对周边绿洲气候的影响研究”项目介绍

正地球大气的运动广泛地受到下垫面热力作用的影响,下垫面热力作用是导致区域大气结构及气候变化的重要因素之一,是大气及气候环境研究中不可或缺的环节。塔克拉玛干沙漠地处我国西北干旱区,东西长约1 000 km,南北宽约400 km,面积达33.76万km2,沙漠95%以上为裸露的流沙地表覆盖。其特殊的下垫面组成所产生的热力作用及其对周边地区气候的影响所受关注甚少,33.76万km2的广袤面积所带来的热力作用必然对我国西北干旱区的天气及气候有着重大影响。而且沙漠地区春夏季沙尘天气频繁,大量的沙尘气溶胶被输送至空中,改变了太阳辐射在地表的吸收和能量分配,这种特殊的天气背景必然使得塔克拉玛干沙漠的热力作用有其自身的特殊性。因此,开展塔克拉玛干     

汛期降水预报的统计—热力学模式

本预报模式,对影响降水的三类因素做了不同的处理,其中对下垫面热状况各项是用数学物理方法求解的;对水平方向的相互影响,主要考虑海温与高原温度,用其表征海陆季风和高原季风状况;对下垫面反照率与下垫面湿度项,是根据这两个要素与前冬、前秋的下垫面温度和降水的关系,用统计方法得到这些前期因子与降水的回归方程。 该模式中,方程的系数是采用物理-统计相结合的方法处理的。用此模式做的1980年汛期降水预报,准确率为63％。