河北省冬季低槽冷锋层状云结构特征和可播性分析

2018年1月6日河北省出现一次低槽冷锋天气系统,利用两次云粒子垂直探测资料分析层状云结构特征和演化规律,探讨冬季低槽冷锋系统层状云催化条件和催化时机。结果表明：天气系统初期西南风风速中心发生在6500 m高空时,风速随高度呈不连续分布,层状云云顶温度为-29.2℃,中低云层稀薄;3000 m以上云层粒子基本被冰化,云内过冷水含量小于0.05 g·m^-3,固态含水量为0.1 g·m^-3左右,3000 m以下云层有大量自然冰晶,过冷水低于0.15 g·m^-3,不具备催化条件。700—3000 m高度层西南风加强,云内过冷水含量普遍大于0.1 g·m^-3;2200 m风速中心风速达16 m·s^-1,该高度最大液态水含量达0.38 g·m^-3,冰晶浓度为6 L^-1,温度为-9℃,适宜催化。低槽冷锋天气系统层状云结构特征和催化条件受槽前西南风强弱和风速中心高度影响,天气系统初期层状云云顶过高、温度过低时,层状云为不可播云。随槽线东移,风速中心高度降低,3000 m以下西南风加强,层状云转变为可播云。     

顾及姿态偏移的重力梯度卫星姿态确定方法

针对卫星在轨温度变化导致GOCE卫星星敏感器视轴夹角相对于地面安装矩阵计算结果存在5″～9″的系统偏移，并且单星敏感器低精度分量会因坐标系变换存在精度混叠现象的问题，该文设计了一种构建温度响应函数模型校正星敏感器间相对姿态偏移的多星敏感器组合方法，有效削弱了在轨温度变化对星敏感器的观测影响，以及单星敏感器低精度分量对高精度分量的混叠效应。结果表明，多星敏感器组合有效克服了单星敏感器低精度分量的影响，提高了重力梯度张量的分离精度，顾及姿态偏移校正进行多星敏感器组合后，减小了姿态误差影响，重力梯度观测张量的迹精度提高了14 mE,与欧洲空间局发布的数据5 947.811 mE精度相近。     

1980—2017年四川省气候变化综合区划北大核心

基于四川省1980—2017年主要气象要素观测资料,运用ArcGIS空间分析法,分别探讨了气温、降水量和极端气候指数的年际空间变化特征;同时建立极端气候指标体系,结合熵权法、模糊综合评价法开展综合极端气候指数区划,最终完成1980—2017年四川省气候变化综合区划。研究表明:1980—2017年四川省极端气候事件的发生率呈上升趋势,从区域分布上大致表现为东高西低;根据四川省气温和降水量变化速率区划、综合极端气候指数区划,将四川省划分为6个气候变化区,其中,川东北地区综合气候变化速率最快。     

陆地水资源变化对变暖的响应及其影响因素

"干更干、湿更湿"变化范式为理解气候干湿变化提供了一个简化模板。然而,这一范式仅能有效描述受海洋变化影响的全球平均结果。陆地上水资源变化的影响因素众多,存在很大的不确定性,地形复杂地区尤其如此,目前尚未找到高度概括其时空变异规律的方法。本研究总结了全球陆地,尤其是高海拔地区的水资源变化的研究进展,对比了全球气候模式和区域气候模式预估结果的差异,揭示了陆地水资源对变暖的响应机理,并分析了影响陆地水资源变化的主要地表和人类活动因素;提出陆面过程的精确描述以及地表水热状况及其非均匀性的高分辨率精细刻画和模拟,可以为气候系统提供更准确的下边界条件,进而提高地形复杂区域降水空间分布的模拟性能,为陆地尤其是高海拔山区的水资源及其变化研究奠定基础。     

基于MAS模拟的北极航运对生态环境的影响评估

随着全球气温不断升高、海冰不断融化缩减，北极海上运输活动日益增加，对北极大气和海洋生物等产生了潜在的威胁。从生态保护视角，以北极船舶海上溢油事故为例，评估北极海上运输活动对北极海洋生物的潜在影响；并采用多元回归分析方法探究影响因素的效应大小。考虑到北极航运和北极海洋生物之间潜在的相互作用，运用多主体系统（Multi-Agent System,MAS）建模并进行模拟分析。将北极航运的生物效应模型与北极航运海上运输模型、船舶溢油模型、溢油扩散模型相结合，以溢油污染区域的北极海洋生物损失率（直接接触溢油的北极海洋生物数量占比）和溢油油膜面积作为环境影响评价指标。结果表明，以北极东北航线为例，北极船舶交通量较少时，北极船舶溢油事故将影响1.1%～1.4%的北极海洋生物；交通量翻一番时，影响扩大至2.1%～2.7%。对北极海洋生物损失量影响最大的因素是溢油持续时间，北极水域通航期次之，北极船舶交通量影响再次之，溢油种类的影响最小。造成不同溢油种类中北极海洋生物损失率差异的重要原因是溢油面积不同。研究结果有助于评估北极航运对北极生态环境的影响，并可为北极海上事故应急响应提供参考。     

WRF/CALMET/BP预报系统对内陆山区风电场的一次滚动预报检验北大核心

利用以中尺度数值模式WRF/CALMET作为风电场预报系统的动力模块,及BP神经网络法(BP-ANN)作为风电场预报系统的统计订正方法,对重庆市齐跃山风电场进行了一次时间分辨率为5 min的24 h风速、风功率的滚动预报试验,探讨了适用于中国典型内陆山区的风电场预报系统。结果显示:以WRF/CALMET/BP组成的动力—统计预报系统能够较好地模拟出内陆山区的风场特征,系统对正午至傍晚时段的风速预报准确率较高。WRF/CALMET动力模式对于风速中心振幅的模拟能力较好,经过BP神经网络订正后,模拟结果会趋于均值。不同风速段中,模式对低风速段(3~8 m·s^(-1))的预报效果较好,BP神经网络对中风速段(8~14 m·s^(-1))预报结果的订正效果最明显。     

全球清洁能源发展现状与趋势分析

一次能源尤其是化石能源的大规模开发利用,导致环境破坏越来越严重,对人类生活造成了极大的负面影响,因此,清洁能源的开发利用引起全球的广泛重视,美国、日本、欧盟、中国、印度等国家或地区从20世纪开始开展清洁能源的开发利用工作.本文在前人的研究基础上,首先明确了清洁能源的概念和能源种类.其次,从投资、装机容量和消费变化等方面深入分析了全球清洁能源的发展现状,采用趋势预测法预测了未来清洁能源开发利用成本,与2019年相比,2050年聚光太阳能发电成本下降超过七成,陆上风电、海上风电、地热下降超过六成,光伏发电下降接近六成,水电上升超过一成;运用生长曲线预测模型(SGompertz曲线模型)预测了未来清洁能源需求趋势,2030年全球清洁能源需求约为30.5×108 t油当量,约占全球一次能源需求的18％;2050年全球清洁能源需求57×108 t油当量,约占全球一次能源需求的30％.最后,得出了清洁能源的利用程度和碳排放量呈负相关关系、中国处于全球清洁能源发展的领先地位和清洁能源将改变全球一次能源格局等结论.