高精度曲面建模的中国气候降尺度模型

 与站点统计降尺度插值和动力降尺度相比,高精度曲面建模(HASM)降尺度,具有不需大尺度预报因子,直接从GCM结果构建区域上高空间分辨率的未来气候模拟曲面的优势。HASM降尺度将未来气候,分为历史观测拟合的气候基准值和GCM未来气候变化值进行模拟,精度明显高于传统方法,但常系数全局拟合的气候基准值忽略了降水分布的空间非平稳性,导致降水模拟受到较大影响。为增强降水降尺度的气候背景值的描述能力,通过分析全国尺度降水的非线性非平稳性特点,提出耦合空间变系数气候基准值的HASM空间变系数降尺度模型(HASM-SVDM)以改进HASM对非平稳要素的降尺度能力,并以1961-2010年全国气温降水观测数据结合地形特征信息,利用HASM降尺度方法对HadCM3的A1Fi、A2a和B2a 3种情景的1961-1990、2010-2039、2040-2069和2070-2099时段的全国未来气温与降水进行降尺度模拟。分析表明,耦合全局线性模型的HASM常系数降尺度模型适合全国气温的降尺度模拟,而耦合空间变系数拟合的HASM-SVDM增强了空间非平稳背景值的描述能力,模拟的空间分布更能体现降水总体的非均匀分布趋势,适合全国降水的降尺度模拟。     

青藏高原0．8m地温异常与我国汛期降水的关系

用青藏高原５个站从１９５６～１９８６年共３１年的０．８ｍ地温距平，计算了秋季（９～１１月）的地温异常，同时考虑了我国汛期（４～９月）及夏季（６～８月）的降水相关，发现两者相关很好。不同部位的高原地温异常对我国降水关系的区域是不相同的。本文为中国汛期降水预报提供了依据。     

多因子集合相似模型的研究及其在川渝汛期降水预测中的应用

为了进一步提高川渝地区汛期降水量的预报准确率,建立了一种多因子集合相似模型应用于川渝地区汛期(6-8月)降水预测中,该模型使用了相似系数法和欧氏距离法选取影响川渝地区汛期降水的主要因子,不仅考虑影响川渝汛期降水的环流因子、天文因子、海洋因子等外强迫因子,而且将降水自身的年际、年代际变化特征引入预测模型中.用该模型对1999-2009年11年川渝地区汛期降水进行预测检验,预测结果的平均PS评分值比同期四川省气候中心业务预报评分68.4分高约13分,且效果稳定.     

中国西南汛期降水异常及影响因子

用１９５１～１９９２年３１个站的降水资料，作自然正交分解研究了近４２年汛期降水（４～９月）变化异常的时空分布，得到３种降水型。在此基础上通过相关函数和谱分析讨论了副高强度、副高强度、副高面积指数、副高西伸脊点、南方涛动指数、高原加热指数对西南汛期降水和降水型的影响作用和影响方式     

高原季风对500hPa中纬度西风带活动的影响

利用1948--2008年NCEP／NCAR逐月再分析资料和1958—2007年中国560站夏季降水资料,设计了一个区域西风指数,探讨了高原夏季风和500百帕中纬度西风带活动的时间一频率多层次年际、年代际时间尺度变化特征以及对我国夏季降水的影响。结果表明：高原夏季风对区域西风带活动具有显著的影响,近61年来,两者总体变化趋势相反,前者增强后者减弱。除了都具有1—2年、27—28年和线性趋势变化的共同周期外,还呈现出各自的周期变化,并且均发生过一次年代际气候跃变现象,前者发生在20世纪70年代中期,后者发生在80年代中期,高原夏季风由偏弱转为偏强,区域西风由偏强转入偏弱,在跃变前后两者各种周期的时间尺度和强度存在明显的不同。如果排除1—2年周期的不确定性,预计接下来高原夏季风将直接进入偏弱期,区域西风指数可能在3—4年后才转入偏强期,并且高原夏季风会比区域西风指数提前发生突变,对区域西风指数具有一定的指示意义。高原夏季风不仅自身对我国夏季降水产生重要的作用,同时,它通过影响中纬度西风带的活动,间接地影响着我国的夏季降水。     

青藏高原地面加热场与四川主汛期降水及伏旱关系

分析了高原地面加热场强度距平指数与四川盆地伏旱及主汛期降水的联系。结果表明，高原前期加热强度同四川盆汛期降水和伏旱程度密切相关。把这些关系引入汛期降水预测模型对提高短期气候预测能力有一定积极意义。     

广东汛期蒸发皿蒸发量变化趋势及气象影响因子的通径分析

选取广东省86个气象观测站的观测资料,采用气候趋势分析和通径分析方法,对广东省1961～2003年小型蒸发皿蒸发量及其相关气象影响因子进行了分析。结果表明:虽然汛期广东省整体平均蒸发量呈下降趋势,前汛期、后汛期线性倾向率分别为-15.86 mm/10a和-13.79 mm/10a;但变化趋势在广东省内空间分布并不均匀,前汛期、后汛期粤东、中部部分地区分别有16、12个站呈上升趋势;前汛期6种气象因子单独对蒸发的决定程度按大小依次为:日照时数>气温>风速>降水>饱和差>气温日较差,后汛期6种气象因子单独对蒸发的决定程度按大小依次为:日照时数>降水>饱和差>风速>气温>气温日较差,整个汛期日照时数与其它各要素的协同作用对蒸发皿蒸发量的决定作用都很大。日照时数和风速总体上的下降是导致广东省汛期蒸发皿蒸发量逐年减少的重要原因。     

短期气候降水预报及陆—气耦合的非绝热慢波

首先,用1980—1985年的深层地温距平资料做付氏展开,并假定满足热传导方程,得到地温及平均地温的表达式。其次,根据前期地温与后期降水成正相关的事实,提出了两种有实用价值的降水短期气候预报方法。结果表明,对1981—1986年汛期(4—9月)旱涝趋势预报效果很好。最后,提出了陆—气耦合系统中存在两类非绝热慢波,一类是准半年波,另一类是准三年波,这刚好可以解释前面的两类相关场,进而为两类预报方法提供了物理基础。     

陕西近40年气候变化特征的分析

利用陕西96个台站近40a气候资料，通过对气温和降水两个基本气象要素变化特征进行全面分析，得到陕西气候变化的一些特征。（1）近40a来，陕西平均气温在经历了20世纪60年代后期的低温后，从80年代中期开始有明显的上升趋势，陕北西部上升幅度最为明显；冬季平均气温明显上升，夏季平均气温有明显的降低趋势；极端气温明显上升，特别是90年代以后极端最低气温上升明显。（2）陕西平均年总降水量波动略有减少，自20世纪90年代以后冬季降水量增加明显，夏季降水量减少，尤其是关中西部增加明显。（3）年平均气温、季平均气温变化存在以1985年为跃变点，这次跃变比全国晚5～7a，比西北地区提前1a。     

广东省前汛期多雨或少雨年降水异常研究

广东省前汛期降水的年际变化较大,为对广东地区的旱涝变化有进一步的认识,利用广东省观测资料、NCEP全球再分析资料以及向外长波辐射通量资料,采用经验正交函数分解和合成分析方法研究了1970~2007年广东前汛期4~6月降水的年际变化异常以及时空特征,得出第一类雨型是广东前汛期一致多雨或少雨型。对造成第一类雨型的异常特征进行分析,得出:中高纬度地区大尺度环流场的变异引起环流异常分布,使得副高、西南季风水汽输送、冷空气活动等气候场产生变异,从而引起广东前汛期降水异常。经向风、相对湿度、垂直运动、向外长波辐射通量等分析得到多雨年与少雨年水汽条件、垂直运动条件、对流发展活动环流异常的分布特征。     

中国西部降水和树轮关系及传输函数探讨

本文利用EOF展开,对我国西部树轮指数和降水场进行了讨论,分别计算了降水和树轮的第一、第二主成份的周期。结果表明我国西部树轮和降水在空间与时间上都有着较好的对应关系。在此基础上,通过稳健回归方法对树轮和降水的传输函数进行了研究。     

北太平洋海表温度异常对我国汛期降水的影响

本文对我国汛期降水进行了旋转主分量分析,得到6个最基本的降水型,并利用北太平洋超前一年各季的海表温度与这6个降水型求相关,得到24张相关图。分析相关图的结果表明:黑潮海域的海表温度对我国东部绝大部分地区降水很敏感;影响我国江淮流域降水的海温区有几个,因而使得江淮流域旱涝情况特别复杂也难以预报;我国汛期降水和北太平洋海表温度的相关具有不同的时滞现象,绝大多数与冬半年的海温有密切联系,充分反映了海气相互作用具有十分复杂的机制。     

太平洋海温异常与西南区夏季降水

本文考察了西南区夏季(5～8月)降水距平分布与太平洋海温场的统计相关,认为与冬季太平洋海温场存在三个显著相关区;在此基础上,分析了其相关的物理机制,得到了基本的物理规律,为西南区夏季降水长期预报提供了有意义的参考经验。     

金矿床的热液流体特征研究

通过对中国东部金成矿区域地质特征的分析,根据氢氧同位素及流体包裹体数据特征,表明中国东部金矿床成矿流体主要来自大气降水,其次为变质作用过程释放的水和岩浆分异水;成矿金属组分主要来自太古宙变质岩系。     

Stable isotopes in precipitation in Xilin River Basin, northern China and their implications

Under the increasing pressure of water shortage and steppe degradation,information on the hydrological cycle in steppe region in Inner Mongolia,China is urgently needed.An intensive investigation of the temporal variations ofδD andδ1 8O in precipitation was conducted in 2007-2008 in the Xilin River Basin,Inner Mongolia in the northern China.TheδD andδ1 8O values for 54 precipitation samples range from+1.1‰to-34.7‰and-3.0‰to -269‰,respectively.This wide range indicates that stable isotopes in precipitation are primarily controlled by different condensation mechanisms as a function of air temperature and varying sources of vapor.The relationship between δD andδ1 8 O defined a well constrained line given by δD =7.89 δ18O+9.5,which is nearly identical to the Meteoric Water Line in the northern China.The temperature effect is clearly displayed in this area.The results of backward tra- jectory of each precipitation day show that the vapor of the precipitation in cold season(October to March)mainly originates from the west while the moisture source is more complicated in warm season(April to September).A light precipitation amount effect existes at the precipitation event scale in this area.The vapor source of precipitation with higher d-excesses are mainly from the west wind or neighboring inland area and precipitation with lower d-excesses from a monsoon source from the southeastern China.     

Influence of the Eastern Indian Ocean Warm Pool Variability on the Spring Precipitation in China

The relationship between the variability of the Eastern India Ocean Warm Pool （EIWP） and the spring precipitation in China is studied in the paper based on an analysis of the Simple Ocean Data Assimilation （SODA） Sea Surface Temperature （SST） data, the reanalysis data of monthly grid wind field at 925 hPa with a resolution of 2.5^＊ latitude and longitude from the National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research （NCEP/NCAR）, and the monthly mean rainfall data from 160 observational stations in China. The results show that there is a strong correlation between the EIWP variability and the spring precipitation in China. The area, volume and intensity indices of the EIWP are negatively correlated with the spring precipitation in southwestern China, while they are positively correlated with the spring precipitation in the rest of China, especially in the northeast. For this correlation between the EIWP variability and the spring precipitation in China, it is found that the correlative relationship is mainly connected with the variations of the moisture transport by the warm air flow, which is under the influence of the EIWP variability, into the inland of China in spring. Two causative factors may influence this transport. One is the variation of the moisture transport carried by the warm air flow from the Arabian Sea influenced by the EIWP variability. The other is the variation of the equator-crossing flow （70^＊-90^＊E） influenced by the EIWP anomaly in the previous winter which exerts its effect on the moist warm air transported from the Southern Hemisphere. The position and intensity of the Western North Pacific Subtropical High （WNPSH） variability caused by EIWP variation also influence the spring precipitation in China.     

辽北清河镇群硅质岩的成因与构造—沉积环境

辽北清河镇群是由一套蛇绿岩组成,其中硅质岩与绿片岩和碳酸盐岩密切共生。在硅质岩中釆到了下古生代化石,从而否定了辽北“辽河群”的存在。根据硅质岩的化学成分关系图解和硅质岩的平均原子量计算,以及与硅质岩共生的岩石组合等分析, 笔者认为清河镇群中硅质岩形成于深海平原,硅质来源于地壳深部,通过生物比学作用而沉积,属于大洋板块内部远海沉积的硅质岩,随着大洋板块的俯冲作用被带到俯冲带中残留下来。     

中国近5000a来地质灾害群发性与环境变化

中国近５０００ａ来地质灾害群发期中岩石围异常事件存在着同步性、叠加性、相关性。灾害群发期与太阳活动等宇宙因素、中国不同地区环境演变──冰川进退、黄土沉积、沙漠化演化、海平面变化，降水变迁等对比分析，揭示出地质灾害群发的重要环境背景──温暖潮湿的气候条件；并且在宇宙变化→构造活动→气候变化→地质灾害群发之间存在着链锁性效应。     

四川盆地东部、西部年降水量的振荡与太阳活动的联系

本文应用四川盆地23个站的年降水资料、太阳黑子相对数与西北太平洋副高强度指数资料,分析太阳黑子活动的异常与四川盆地降水的联系,认为:四川盆地东西部降水量呈振荡型、这种振荡型可能是太阳活动通过西北太平洋副高的作用而激发的、时间上有滞后一年以上的特性,即太阳黑子活动的强弱、引起西北太平洋副高强度的变化,进而影响四川降水的东西分布特征。反映为太阳黑子偏多年分,第二年的西北太平洋高压偏强、相应四川盆地降水呈西涝东旱型、反之亦然。     

东北南部的石炭系

东北南部的地台型石炭系,按其沉积层型可划分为3个沉积地理区(块),即辽东—吉南沉积地理区(块)、辽南沉积地理区(块)和辽西沉积地理区(块),它们当属于华北型石炭系的次级层型(亚型),是在石炭纪华北总体下沉的条件下各自受不尽相同的古构造、古地理格局控制的结果。它们既有华北型石炭系的共性,又表现了其个性。现有资料表明,辽东、吉南肯定存在下石炭统,辽南、辽西存在下石炭统也可基本肯定,从而为重新认识华北地质史提供了重要素材。