川渝地区夏季降水变化气候特征分析

利用川渝地区34站1960—2006年共计47年的逐月降水量资料,采用经验正交函数（BOF）分解、旋转经验正交函数（REOF）分解、小波分析等方法详细讨论了川渝地区夏季降水量的时空变化特征。结果表明：川渝地区夏季降水量时空分布不均,川渝地区夏季降水量可以分为3个区,分别是川西高原区、盆地中部区和盆地东部区。近50年来,川渝地区夏季降水量具有显著不同的年代际变化特征,川西高原和盆地东部夏季降水量长期变化呈增加的趋势,而盆地中部呈减少的趋势。川渝各区夏季降水量具有显著不同的多时间尺度的周期变化特征,其中川西高原具有准15年和准5年的周期变化特征,盆地中部具有准14年、准6年和准3年的周期变化,盆地东部具有准16年、准8年和准3年的周期变化特征。     

近30 a中国上空臭氧总量时空变化遥感监测分析

本文对近30 a以来中国上空臭氧总量的时空动态变化特征进行遥感监测与分析。结果表明,中国上空的臭氧总量在持续下降,下降速度低于全球臭氧总量下降速度,而与北半球下降速度基本一致,略低于北半球下降速度。中国臭氧总量每年平均减少0.11%,大约下降0.36 DU,但2000年后中国臭氧总量下降的速度有所减缓,尤其是2005年以来,中国臭氧总量呈上升趋势,这与全球的臭氧总量变化趋势相同。中国臭氧总量的季节变化呈正弦曲线变化,最大和最小值分别出现在3月和10月,平均值大约分别为333.36 DU和284.54 DU。中国臭氧总量季节变化在纬度方向上不明显,而在经度方向上变化较大,同纬度地区臭氧总量,东部地区的大于西部地区的,南北方地区臭氧总量季节变化几乎呈相反的趋势。     

海南琼海暴雨频次的诊断及预测研究

利用MHAT小波变换分析和灰色拓扑预测方法对海南琼海1953—2007年55年的暴雨频次的变化特征进行分析，结果表明，暴雨频次分别存在2a、6a、8a的准周期变化，8a准周期在20世纪70年代初期和80年代初期的信号最强，但1990年代后，暴雨频次较降水量出现了更多的小尺度周期波动扰动，表明极端降水事件有频繁出现的趋势。暴雨频次的季节变化主要体现在夏秋两季的暴雨多发季节，夏季主要存在2a、6a、12—13a、18a左右的准周期，秋季主要存在2—3a、8—9a、12a、17—18a左右的准周期，并且在各个季节表现出多时间尺度交替的复杂结构变化的非周期性特征，能在一定程度上解释暴雨频次较为异常的状况。琼海大暴雨和特大暴雨主要发生在秋季原因，可能与西行热带气旋和南下弱冷空气共同影响海南岛，同时配合偏东回流的环流背景有很大关系。文中基于小波分析和灰色预测方法的研究结果，提供了琼海地区暴雨预报和防灾减灾的一定科学依据。     

1980年和1981年旱涝异常的热力及环流特征

应用５００ｈＰａ非绝热热流量诊断资料和５００ｈＰａ、１００ｈＰａ高度资料，分析了１９８０、１９８１年北半球大气热力场及大气环流特征。分析结果表明：这两年盛夏，北半球非绝热热流量距平存在明显差异，在欧亚大陆一带表现出相反发布，前期６月也具有类似特征，相应北半球大气环流存在显著不同。     

对流层中层与近地面大气二氧化碳浓度的比较研究

通过地基观测站点的实测数据,首次证实大气温室效应是由人为排放造成的,地表能量平衡受二氧化碳（CO₂）浓度水平的影响。因此,分析CO₂浓度时空分布特征,从而探究其源汇、控制其排放尤为重要。本文采用AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）对流层中层CO₂浓度数据及GOSAT（Greenhouse gases Observing SATellite）近地面CO₂浓度数据,对比研究了CO₂浓度在对流层中层及近地面的时空分布特征差异。结果表明,AIRS探测到的对流层中层CO₂浓度,在时空上普遍高于GOSAT探测到的近地面CO₂值,高值区位于30°~90°N,浓度多集中在390~395 ppm,这与AIRS探测的对流层中层CO₂浓度已充分混合相关;而GOSAT CO₂浓度高值区则位于热带、亚热带人口众多的地域,如非洲和中国东部沿海地区等人类活动活跃地带,这也表明GOSAT探测近地面CO₂的重要性,其可弥补地基站点测量在空间分布上的不足。本文进一步对比分析了CO₂浓度在海陆及南北半球的差异特征及影响原因,CO₂在海洋及陆地区域的平均浓度具有相似的时间波动特征,但其浓度在陆地几乎始终高于海洋,这与人类活动释放大量的CO₂密切相关。CO₂浓度在南北半球存在明显的差异,这是因为南半球的季节变化规律与北半球相反,且由于化石燃料燃烧及土地利用变化等主要集中在北半球,因而北半球CO₂浓度高于南半球。此外,本文还对NUCAPS（NOAA/NESDIS/STAR NOAA Unique CrIS/ATMS Processing System）反演得到的CrIS（Cross-track Infrared Sounder）CO₂柱平均浓度及廓线产品做了初步分析,发现其与AIRS、GOSAT CO₂分析结果一致。     

青藏高原全区与东西部各分区大气热源的变化规律对比

为了找出青藏高原与东西部各分区大气热源的变化规律,利用美国国家环境预报中心的月平均温度场、比湿场、风场以及位势高度场的再分析格点资料,采用"倒算法"计算得到高原地区月平均大气热源原始格点资料,对比分析青藏高原全区与东西部各分区大气热源在1948~2011年的年际和年代际变化特征,证实青藏高原大气热源的时空分布具有显著的差异性,研究结果表明:青藏高原全区和东西各分区的大气热源均表现出明显的年际振荡特征。在变化周期方面,青藏高原全区大气热源存在14年的显著周期,高原东部地区大气热源存在16年的显著周期,高原西部地区大气热源存在8年的显著周期。在变化趋势方面,青藏高原西部地区和东部地区1989年前,大气热源变化趋势相同,1989年后,大气热源变化趋势相反。在大气热源各个季节的空间分布方面,青藏高原全区大气热源各个季节热源热汇分布特征不同,春季西部地区出现热源中心,夏季东部地区出现热源中心,秋季东部地区出现热汇中心,冬季出现西部地区热源中心和东部地区热汇中心共存;在变化趋势突变检测方面,青藏高原全区大气热源在1989年存在显著的突变,西部地区大气热源1976年左右存在显著的突变,东部地区大气热源在1990年左右存在显著的突变。     

夏季亚洲季风区典型旱涝年大气热源（汇）的变化特征

使用2001年和2003年NCEP/NCAR再分析资料计算夏季亚洲季风区大气热源（汇）,再用BUTTER-WORTH带通滤波器对原始热源（汇）场进行带通滤波,得到2001与2003年夏季30-60天的大气热源（汇）的低频分量,然后分析两年夏季东亚各区域大气热源（汇）及其低频变化特征、传播特征和传播差异,得出以下结论：（1）2001年呈连续带状分布;2003年热源中心分布零散且位置显著东移,热源（汇）强度比2001年减弱;（2）2001年和2003年低频分量的平均分布有明显差异,且旱年低频分量强度远大于涝年;（3）2001年低频振荡向北传播范围仅到20°N-30°N的华南至江南地区,而2003年低频振荡多数可达30°N以北的江淮流域;（4）2001年低频分量纬向传播均为自西向东,而2003年在6-8月期间自东向西传播,5月和9月则主要由西向东传播。因此,江淮流域典型旱涝年分2001年和2003年在低频分量的配置和低频波的传播上存在明显差异,这可能正是导致这两年气候巨大差异的原因之一。     

基于地基GPS的新疆地区大气可降水量时空分布特征

利用中国大陆构造环境监测网络的GPS观测资料，结合ERA-Interim模型气压和温度，解算2016年新疆地区GPS测站的大气可降水量，分析该地区大气可降水量的空间分布和季节性变化。结果表明：1）GPS和探空观测获取的大气可降水量具有较好的一致性，均方根误差约为2.7 mm；2）新疆地区全年平均大气可降水量在7.0~13.0 mm之间，且海拔每升高1 km，其含量减少约1.4 mm，当测站海拔相近时，大气可降水量随纬度的升高而减少；3）大气可降水量季节性变化明显，夏季为12.0~23.2 mm，冬季为1.4~5.5 mm，春、秋季大气可降水量差异不大且变化范围介于夏、冬季之间。
     

海～气耦合振荡的非绝热慢波

本文从大气能量平衡方程和海温变化方程出发,得到海～气耦合的多频振荡系统,分析此多频系统的特殊频率方程得到: 1)当大气视为非定常,海洋视为定常的情况下,得到的波动本质上是非绝热的Rossby波。 2)当大气定常,海洋非定常的情况下,得到两类性质相异的波动;一类是周期为准半年(4～9月)的非绝热慢波,另一类是周期为准两年(2～3年)的非绝热慢波;两类慢波的传播方向完全相反,准两年波比准半年波传播得更慢(两者几乎相差一个量级)。     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算，结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前，距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常，异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态；2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征；3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常；4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲，林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

中国区域ERA5和MERRA-2再分析资料计算Tm的精度分析

以中国区域89个探空站2017年资料为参考值,对ERA5和MERRA-2再分析资料积分计算的Tm的精度进行评估,并分析2种资料计算的Tm的bias和RMSE的时空变化特性。结果表明：1）以探空站资料为参考值,ERA5和MERRA-2再分析资料计算的Tm的年均bias分别为0.41 K和0.10 K,年均RMSE分别为1.26 K和1.34 K。2）2种资料计算的Tm的bias和RMSE具有相似的时空变化特性,时间上总体表现为夏季精度高、冬季精度稍低,但ERA5再分析资料计算的Tm的bias在全年均表现为正值,而MERRA-2再分析资料计算的Tm的bias在夏季表现为负值,其余时间表现为正值;在空间上,2种资料计算的Tm的bias和RMSE在高程上无明显变化特性,但在纬度上RMSE均表现出随纬度增加而逐渐变大的趋势,总体保持在2.5 K以内。     

全球恐怖袭击事件时空演变与态势分析

恐怖主义具有极大的破坏性与杀伤力,已成为世界和平与安全的最大威胁之一。本文以全球恐怖主义数据库（GTD）为基础,采用伤亡人数的热点分析以及各区域事件频次的层次聚类方法,对全球恐怖主义袭击事件的时空演变特征与态势进行分析研究,探讨了2013-2017年内全球高伤亡率热点区域的空间分布与变化,并对不同地区的袭击频次进行统计并划分了事发率严重等级。研究表明：① 5年内,伤亡人数在2014年为最高达103 134人,而后逐年递减的趋势;袭击频次呈现一种锯齿状为“猖狂-治理-收敛-不治理-再次猖狂”的模式;② 中东及北非地区是恐怖主义袭击的严重区与策源地,也是高伤亡率的热点区域,平均每年伤亡人数约占全球的49%,事件发生频次约占40%,而南亚伤亡人数约占22.8%,袭击频次约31.1%,撒哈拉以南的非洲地区次之,东南亚及西欧、东欧、南美地区也为恐怖主义的暴动区域;③ 全球恐怖主义的时空演变趋势已形成以中东及北非地区以及与撒哈拉以南的非洲交界区域为爆发中心,逐渐向南亚、东南亚、西欧地区扩散的趋势,为新的恐怖主义活跃区。通过对5年内全球恐怖主义的时空演变和态势,以及造成恐怖主义发生的原因进行分析,可为反恐组织以及避免袭击事件的发生提供有效的参考和决策辅助。     

Interpretation of sea surface wind interannual vector EOFs over the China seas

Using interpolation and averaging methods, we analyzed the sea surface wind data obtained from December 1992 to November 2008 by the scatterometers ERS-1, ERS-2, and QuikSCAT in the area of 2°N–39 °N, 105°E–130°E, and we reported the monthly mean distributions of the sea surface wind field. A vector empirical orthogonal function (VEOF) method was employed to study the data and three temporal and spatial patterns were obtained. The first interannual VEOF accounts for 26% of the interannual variance and displays the interannual variability of the East Asian monsoon. The second interannual VEOF accounts for 21% of the variance and reflects the response of China sea winds to El Niño events. The temporal mode of VEOF-2 is in good agreement with the curve of the Niño 3.4 index with a four-month lag. The spatial mode of VEOF-2 indicates that four months after an El Niño event, the southwesterly anomalous winds over the northern South China Sea, the East China Sea, the Yellow Sea, and the Bohai Sea can weaken the prevailing winds in winter, and can strengthen the prevailing winds in summer. The third interannual VEOF accounts for 10% of the variance and also reflects the influence of the ENSO events to China Sea winds. The temporal mode of VEOF-3 is similar to the curve of the Southern Oscillation Index. The spatial mode of VEOF-3 shows that the northeasterly anomalous winds over the South China Sea and the southern part of the East China Sea can weaken the prevailing winds, and southwesterly anomalous winds over the northern part of the East China Sea, the Yellow Sea, and the Bohai Sea can strengthen the prevailing winds when El Niño occurs in winter. If El Niño happens in summer, the reverse is true.     

Spatial and Temporal Pattern of Urban Smart Development in China and Its Driving Mechanism

Smart urban development is an inevitable choice, and is essential to overall strength improvement. It is important to explore an urban smart development path which unites smart growth with driving shrinkage perfectly in forming scientific and sustainable development concept and responding to new normal strategic opportunities. Based on statistic data of 294 prefecture-level cities and above in China from 2000 to 2015, we analyzed spatial and temporal evolution of urban smart development in China by constructing a dynamic fitting model of urban land expansion, population growth, and economic development as well as the coefficient of variation of urban smart development(CVSD). Further efforts were then made to consider differential distribution regularity of urban smart development so as to understand the driving mechanisms of heterogeneous classification of urban smart development in China from different scales and scale variation. Our results indicate that: 1) the disordered growth tendency of urban cities in China is overall well controlled in the middle, and late research and it mainly presented a doublet coexistence of shrinkage disordered cities and smart developing cities. It is particularly obvious that Northeast China and East China have regarded shrinkage disordered cities and smart developing cities as main development tendency separately. 2) Areas with basic stability and relative variation were relatively dispersed across the time period, but the proportion was far beyond areas with significant variation. It demonstrates a relative equilibrium spatial and temporal differential evolution pattern of prefecture-level cities and above in China, except for Tongling, Lanzhou and Chaoyang. 3) prefecture-level cities and above in China are mostly characterized by shrinkage disordered and smart development classification under the background of different scale and scale variation from 2000–2015; however, the spatial resonance relation is not obvious. 4) There are many interaction factors forming an important driving mechanism in developing the spatial and temporal pattern of urban smart development in China, including natural geographical factors, industrial structure adjustment, human capital radiation, regional traffic accessibility, and government decision-making intervention.     

1987年南亚夏季风的季节内变化

应用１９８７年５月～９月南亚地区ＯＬＲ格点资料，先进行距平合成分析，研究了这一年东南亚夏季风不同阶段对流发展的空间分布，然后用复自然正交函（ＣＥＯＦ）展开，进一步分析了南亚季节不同阶段各地对流强度的时间变化以及振荡传播的方向     

城市气溶胶光学厚度空间格局特征多指标综合分析

本文以厦门市为例,基于MODIS影像反演的大气气溶胶光学厚度（AOD）,利用空间自相关和景观格局指数从数量、形态和结构方面综合分析了2014年各月份（5月和9月除外）AOD时空格局变化。结果表明,研究区AOD具有明显的时空分布差异,林地上空的AOD处于较低等级,建设用地上空AOD大部分处于中高等级;AOD在春夏季较大,在秋冬季较小。AOD分布存在显著正空间自相关性,而且主要存在高高（HH）、低低（LL）、高低（HL）3种聚集模式。低低聚集模式主要分布在厦门市的北部山区;高高（HH）和高低（HL）模式主要分布在本岛东北部新城和本岛外各新城的城区。在景观格局指数方面,从秋冬季节到春夏季节期间,研究区气溶胶光学厚度高等级斑块增加,景观结构趋于复杂,景观异质性增加。对AOD时空格局变化进行多指标综合分析可以更加深入、细致、全面地刻画气溶胶的变化规律,有助于精确评估气溶胶对环境、气候等的影响,为城市可持续发展提供决策支持。     

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Spatial-temporal variations of dominant drought/flood modes and the associated atmospheric circulation and ocean events in rainy season over the east of China

By using Season-reliant Empirical Orthogonal Function (S-EOF) analysis, three dominant modes of the spatial-temporal evolution of the drought/flood patterns in the rainy season over the east of China are revealed for the period of 1960-2004. The first two leading modes occur during the turnabout phase of El Nino-Southern Oscillation (ENSO) decaying year, but the drought/flood patterns in the rainy season over the east of China are different due to the role of the Indian Ocean (IO). The first leading mode appears closely correlated with the ENSO events. In the decaying year of El Nino, the associated western North Pacific (WNP) anticyclone located over the Philippine Sea persists from the previous winter to the next early summer, transports warm and moist air toward the southern Yangtze River in China, and leads to wet conditions over this entire region. Therefore, the precipitation anomaly in summer exhibits a ’Southern Flood and Northern Drought’ pattern over East China. On the other hand, the basin-wide Indian Ocean sea surface temperature anomaly (SSTA) plays a crucial role in prolonging the impact of ENSO on the second mode during the ENSO decaying summer. The Indian Ocean basin mode (IOBM) warming persists through summer and unleashes its influence, which forces a Matsuno-Gill pattern in the upper troposphere. Over the subtropical western North Pacific, an anomalous anticyclone forms in the lower troposphere. The southerlies on the northwest flank of this anticyclone increase the moisture transport onto central China, leading to abundant rainfall over the middle and lower reaches of the Yangtze River and Huaihe River valleys. The anomalous anticyclone causes dry conditions over South China and the South China Sea (SCS). The precipitation anomaly in summer exhibits a ’Northern Flood and Southern Drought’ pattern over East China. Therefore, besides the ENSO event the IOBM is an important factor to influence the drought/flood patterns in the rainy season over the east of China. The third mode is positively correlated with the tropical SSTA in the Indian Ocean from the spring of preceding year(-1) to the winter of following year(+1), but not related to the ENSO events. The positive SSTA in the South China Sea and the Philippine Sea persists from spring to autumn, leading to weak north-south and land-sea thermal contrasts, which may weaken the intensity of the East Asia summer monsoon. The weakened rainfall over the northern Indian monsoon region may link to the third spatial mode through the ’Silk Road’ teleconnection or a part of circumglobal teleconnection (CGT). The physical mechanisms that reveal these linkages remain elusive and invite further investigation.     

FEATURES OF SPERMATOPHYTIC FLORA OF HENAN PROVINCE IN CHINA

1 INTRODUCTIONFlora refers to the sum total ofthe plant species found ina specified region, and is the integration of florogenesis,plant evolution and historical geographical change.Henan Province is located in Central China Plains(comprising the middle a…