近20年中国南极科学考察的气象业务进展

近20年来，中国南极科学考察的气象业务取得了长足进展。1985年在南极半岛建立了中国长城气象站；1989年在南极大陆建成了中国中山气象台；2001年与澳大利亚南极局合作在距中山站160km的南极冰盖上安置了LGB-69自动气象站(AWS)。在长城和中山两站开展了常规地面气象观测、站区天气预报服务、气象卫星高分辨率图像传输资料(HRPT)接收等业务；在中山站进行Brewer大气臭氧和紫外辐射(UV-B)等要素的观测；在赴南极考察的航渡期间进行气象观测和预报服务。南极常规气象业务已为研究南极在全球气候变化中的作用积累了丰富资料，为航渡和站区考察项目的实施提供的气象服务保障，为我国南极科学考察和研究事业作出了重要贡献。进一步提高南极气象业务水平，拓展气象业务和大气科学考察研究领域，是今后极地大气科学考察和研究的重要任务。     

长江下游农业生态区CO2通量的观测试验

利用2001年6月10日~7月20日在安徽省全椒县稻田和2002年6月10日~7月20日在肥西县农作物混作区观测的近地层CO₂和能量通量资料，对农作物混作区和稻田CO₂通量特征进行了比较。结果表明:平均情况下，观测期内稻田白天(夜间)吸收(放出) CO₂为55.16 g·m-2(14.19 g·m-2)；农作物混作区白天(夜间)吸收(放出) C02为22.67 g·m”(12.40 g·m-2)；稻田白天吸收的CO₂通量随水稻生长而逐渐增加，夜间放出的CO₂在拔节期最高；农作物混作区CO₂通量在整个观测期并没有显著改变；稻田和农作物混作区均为大气CO₂的汇。对CO₂通量与光合有效辐射的关系分析表明:白天稻田吸收的CO₂通量与到达地面的光合有效辐射存在着显著的负相关关系。文中结果为数值模拟稻田与近地层大气CO₂交换提供了重要依据。     

北极斯瓦尔巴德地区近地层大气观测研究 I.平均场特征

利用“中国科学探险协会2002年北极科学探险考察”期间, 在斯瓦尔巴德地区政府所在地朗伊尔宾城架设的两个自动气象站记录的气象资料, 分析了该地区气象要素平均值的日变化, 给出了这一极端环境区夏季近地层气象要素的基本物理图像: 太阳辐射、大气温度、地表温度和大气湿度等气象要素的日变化都呈单峰分布; 地气温差因地而异, 不同下垫面类型大气能量的源汇不同; 局地环流多种多样, 冰川风、海陆风、山谷风相互叠加, 主导风向各地不一。     

南极海冰的时空变化特征

依据Hadley中心提供的全球海冰密集度格点资料 ,利用诊断分析方法 ,对近 35年来南极海冰的时空变化特征进行了研究。研究表明 ,在南极地区 ,海冰平均北界和海冰总面积的变化基本一致 ,可以用海冰北界来研究南极海冰的时空变化特征。南极海冰最多和最少期分别出现在 9月和 2月 ;威德尔海和罗斯海地区海冰最多、变化最大 ,南极半岛地区海冰最少 ,变化也小 ;近 35年来环南极地区的海冰有明显的减少趋势。南极海冰变化的时空多样性十分明显 ,存在着 5个变化不同的区域 ,其中有两个区域近 35年来海冰范围扩大 ,面积增加 ,而另三个区域则海冰范围缩小 ,面积减少。不同区域的海冰都存在着较明显的 2- 3年和 5- 7年主振荡周期。南极海冰时空变化特征的研究对进一步认识南极地区海 冰 气相互作用的物理过程 ,讨论南极海冰变异与大气环流和天气气候的关系有重要意义     

水稻不同生长期稻田能量收支、CO2通量模拟研究

利用国家自然科学基金重大项目“长江三角洲低层大气物理化学过程与生态系统的相互作用”野外观测资料，将1999年常熟稻田水稻四个不同生长期（插秧、拔节、抽穗和成熟）的太阳辐射、水汽压、气温和水平风速及降水作为简化生物圈（SiB2）模式的5个强迫变量，在合理设计模式参数的前提下，分别模拟了上述四个阶段的能量收支、CO₂通量。模拟结果表明:在水稻不同生长阶段的感热、潜热和下垫面热通量占净辐射的比例不同；CO₂通量的模拟结果与1996年国际稻田试验结果相似。该研究为利用自动气象站网的资料估计各站能量收支、CO₂通量、土壤水分平衡、以及土壤温度廓线提供了新证据。     

近十年来我国的南极气象考察与研究

一、概述南极气象学是现代气象科学中的一个年轻的分支。南极所处的特殊地理位置及其特有的生态环境,突出了南极气象研究在全球变化研究中的地位和作用。南极气象研究是随着近百年来南极科学考察事业的兴起而发展起来的。目前在南极地区已有二十余个国家设立了四十余个全年工作的气象站。南极     

1984年夏季张掖地区辐射参数的振荡特征

本文用多维谱分析的方法，研究了1984年夏季张掖地区辐射参数的中短期和超短期振荡特征。1984年夏季，张掖地区辐射等参数存在着3—5天的中短期振荡及30分钟、50分钟和80分钟的超短期振荡。准3天振荡主要存在于热力边界层，振荡是由西向东传播的，影响高度大致为400 hPa。超短期振荡强度有着明显的日际变化，其变化周期也大致为3—5天。在大气中各种时间尺度的振荡之间存在着某种联系。准3天振荡可能是青藏高原地面热力扰动影响的一种反映；准30分钟的超短期振荡强度与天气系统的关系不明显，而与热力状况及主要云状却有一定的关系。     

1984年夏季张掖地区的热状况特征

本文用热平衡方法估算了1984年夏季张掖地区的平均感热、潜热输送以及对热量和水份的滞凝系数，对该地的平均热状况特征进行了研究，在张掖地区，感热通量及热量滞凝系数随高度增加，而潜热通量及水份滞凝系数则减小；热力参数与辐射参数一样，也存在着3—5天的中期振荡周期，热力参数及辐射参数相应振荡的位相差都很小，而谱相关则大多在50%以上。可以用辐射参数的平均值来估计近地面层感热和潜热输送的平均状况。张掖地区的热状况平均特征基本上与1979年QXPMEX结果一致。     

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究是"九五”国家重点科技攻关项目(98-927).我院承担了该项目"南极大气和空间物理过程对全球变化的响应研究”专题中的两个子专题,即"南极臭氧和紫外辐射的监测和变化机制研究”和"南极冰雪与大气相互作用过程和辐射持征的观测研究”.2000年的主要研究进展有:     

Summer weather characteristics on the Grove Mountain of East Antarctica

The summer weather characteristics of the Grove Mountain, East Antarctica, are presented based on the data obtained by Chinese National Antarctic Expedition (CHINARE) in January 1999. The result shows that the pattern of daily variation of temperature and the prevailing wind direction in Grove is similar to that of Zhongshan Station. However, the daily range of temperature and strong wind frequency are much higher than those of Zhongshan Station.The change of wind direction is close to the weather system that impacted the Grove Mountain. The warm and wet air from northern parts often causes the precipitation. The clear weather appears when controlled by eastern winds in January.