The strong El Niño of 2015/16 and its dominant impacts on global and China's climate

The oceanic and atmospheric conditions and the related climate impacts of the 2015/16 ENSO cycle were analyzed, based on the latest global climate observational data, especially that of China. The results show that this strong El Niño event fully established in spring 2015 and has been rapidly developing into one of the three strongest El Niño episodes in recorded history. Meanwhile, it is also expected to be the longest event recorded, attributable to the stable maintenance of the abnormally warm conditions in the equatorial Pacific Ocean since spring 2014. Owing to the impacts of this strong event, along with climate warming background, the global surface temperature and the surface air temperature over Chinese mainland reached record highs in 2015. Disastrous weather in various places worldwide have occurred in association with this severe El Niño episode, and summer precipitation has reduced significantly in North China, especially over the bend of the Yellow River, central Inner Mongolia, and the coastal areas surrounding Bohai Bay. Serious drought has occurred in some of the above areas. The El Niño episode reached its peak strength during November-December 2015, when a lower-troposphere anomalous anticyclonic circulation prevailed over the Philippines, bringing about abnormal southerlies and substantially increased precipitation in southeastern China. At the same time, a negative phase of the Eurasia-Pacific teleconnection pattern dominated over the mid-high latitudes, which suppressed northerly winds in North China. These two factors together resulted in high concentrations of fine particulate matter (PM_2.5) and frequent haze weather in this region. Currently, this strong El Niño is weakening very rapidly, but its impact on climate will continue in the coming months in some regions, especially in China.     

GRAPES全球三维变分同化系统的检验与诊断

中国气象局数值预报中心新近升级的GRAPES全球三维变分同化系统的大气基本状态变量在物理属性与定义的网格和坐标上与预报模式保持一致,是一个完全针对GRAPES预报模式的同化系统。该系统不仅有利于减小分析误差,也是构建GRAPES四维变分同化系统的基本环节之一。该文通过与观测资料的对比、与国际其他业务中心分析场的对比,以及中期数值预报的检验,对新的GRAPES全球三维变分同化系统性能进行较全面讨论,并通过对这一系统的检验,探索资料同化系统性能的检验方法,尤其是观测资料同化效果的定量评价方法。诊断结果表明:在宏观特征上,GRAPES变分同化系统的分析场与欧洲中期数值预报中心和美国国家环境预测中心的分析场十分相似, 但细节上仍有差别。这些差别主要源自GRAPES同化系统中探空、地面报、掩星以及飞机报观测的贡献偏大,而卫星垂直探测仪观测资料的作用尚未充分发挥。从探测单要素来讲,风及湿度观测的作用发挥不够。此外,青藏高原周围地区、模式高层及赤道地区分析场偏差较大,它们与模式地形及高层的处理等有关系,这些问题有待进一步改进。     

EWOS-1型生态气象自动站的数据解析方法

已定型安装的EWOS-1型生态气象自动站,可监测二十几种气象及环境要素,输出平均数据、极值数据、质控和状态数据近2 kb字节的分钟数据,并且数据长度可根据挂接传感器数量任意调整。从数据分析到程序开发,提出一种通用数据解析方法,能正确解析挂接任意传感器的各类型或客户定制化的生态气象站数据。该方法已成功应用到EWOS-1型生态气象自动站终端处理软件中,并经过半年时间的测试可靠性得到了有效验证。     

用包埋脱水法冰冻保存小新月菱形藻

采用包埋脱水法研究了小新月菱形藻(Nitzschia closterium minutissima)的超低温保存,探讨了影响存活率的内、外因素:藻细胞年龄、脱水速率、胶球含水量和化冻后的恢复方法等。结果表明,将处于静止初期的藻细胞包埋在含有0.5 mol/L蔗糖的3%褐藻酸钙胶球中,以含水量每小时减少0.9%的平均速率脱水至胶球含水量为40%,化冻后在冻存管中室温下暗恢复12 h的条件下冰冻存活率较高,可达到18.3%左右。与常规的两步法冰冻保存相比,包埋脱水法可大大简化操作程序,是保存小新月菱形藻的一种有潜力的方法。     

海水和淡化养殖凡纳滨对虾的组织成分比较研究

对海水（盐度为28）和淡化（盐度为2）条件下养殖8周的凡纳滨对虾体营养成分蛋白质、脂肪、灰分、矿物质、氨基酸以及脂肪酸组成等进行了比较研究.2种盐度养殖的全虾粗蛋白与粗脂肪含量没有显著差异,但淡化养殖的全虾灰分含量显著降低.从2种盐度养殖的虾壳、肝胰腺、肌肉与血清等组织的矿物元素含量来看,淡化养殖对对虾的组织矿化程度造成一定的影响.淡化养殖的对虾血清蛋白含量下降,而肝胰腺指数却显著上升.2种盐度养殖的对虾肌肉氨基酸总量与脂肪酸总量没有显著差异,但淡化养殖的对虾肌肉必需氨基酸含量上升,而不饱和脂肪酸含量略微下降.结果表明,盐度对对虾各组织成分的影响是对虾对不同盐度的生境进行渗透调节与离子调控的适应性反应.     

基于VAP方法的多普勒雷达风场反演研究

采用VAP(Velocity Azimuth Processing)方法反演多普勒雷达风矢量场,在利用各个距离圈径向速度随方位角分布的廓线推算风向和风速的设计中,要求基数据速度资料中没有明显的脉动.介绍了在多普勒天气雷达风场反演设计中,直接将方格法的速度资料处理过程融入到方格法风场反演的过程中,利用距离方格内保持中尺度特性的特点,不改变原始资料的同时保证风场反演的正确性.     

2004年春季长江河口水体与沉积物表层的叶绿素a浓度分布

2004年5月7日至12日在31°~31.8°N、122.5°E以西到海水上溯至0盐度的长江河口进行14个站位叶绿素a浓度的现场观测,其中N1~N3、M1~M3、S1~S3和R6这10个观测站用3条渔船在4天内进行潮周期的涨憩、落急、落憩、涨急、涨憩5个潮时的准同步周日采样观测;对S2、S3、R2、R3、M3、N2和N3这7个位于长江入海口门站位进行表层泥样的叶绿素a浓度观测。结果表明,观测海区表层海水叶绿素a浓度为0.230~11.500μg/dm3,平均值为(1.514±1.712)μg/dm3,高值出现在观测海区东北部的长江冲淡水稀释区,表层海水叶绿素a浓度平面分布从该区的东北部向西南方向逐渐降低,离岸越近叶绿素a浓度越低,低值出现在长江口门内和测区西南部的广阔浑水区域;底层叶绿素a浓度为0.291~2.620μg/dm3,平均值为(1.186±0.531)μg/dm3,其变化幅度与平均浓度均明显低于表层。在涨憩、落急、落憩、涨急和涨憩5个潮周期中水柱平均叶绿素a浓度为1.198~1.910μg/dm3,涨憩和落急潮时,叶绿素a浓度自表层向底层逐渐下降;落憩和涨急潮时,表层的平均叶绿素a浓度略低于中层和底层。2004年春季观测海区叶绿素a浓度与往年夏季和秋季的观测结果相近,但明显高于冬季。表层沉积物叶绿素a浓度为(0.089±0.052)μg/g(湿重),仅占其上方水体平均叶绿素a浓度的极少部分,两者具有良好的相关性。     

鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段致密油特征及油源分析

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段）半深湖—深湖相优质油源岩是油气的重要来源,包括黑色页岩和暗色泥岩,作为盆地重要的供烃源岩一直是研究的热点。为了明确不同烃源岩的贡献及油气来源,通过对庆城地区长7段致密油特征进行分析,对原油进行精细划分,并对源岩有效性进行分析,进一步明确油源对应关系,研究表明,庆城地区长7段黑色页岩和暗色泥岩均对油气成藏有贡献,其中黑色页岩贡献最大,长73段暗色泥岩次之,长72和长71段暗色泥岩贡献较小;原油为低密度、中—低黏度和低凝固点的轻质油。根据生标物特征将原油划分为3类,A类原油具有低C30重排藿烷/C29藿烷、低C29Ts/C29藿烷、低Ts/Tm的特征,由黑色页岩贡献,主要分布于长71段;C类原油具有高C30重排藿烷/C29藿烷、高C29Ts/C29藿烷、高Ts/Tm的特征,主要由暗色泥岩贡献,数量较少且分布局限;B类油各项生标物参数均居中,为A、C类原油的混合,主要分布于长72段。由于黑色页岩生烃时间比暗色泥岩早,且原油黏度和密度更低,因此黑色页岩先生成低黏度A类原油易于向长72和长71段运移,而暗色泥岩后生成的C类原油主要近源富集与A类油混合分布于长72段,从而形成的A类油主要分布于长71段,B类油主要分布于长72段,而C类油分布局限的格局。这对下一步勘探开发及资源评价有重要意义。     

1961—2021年叶尔羌河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水变化特征北大核心CSCD

叶尔羌河流域冰湖溃决洪水致灾严重,在全球变暖背景下建立完善冰湖溃决洪水数据库,掌握其变化规律是开展冰湖研究和洪水危险性评估、风险管理的基础。基于水文径流数据、科考资料及洪水灾情资料,建立了1961—2021年叶尔羌河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水数据库,利用线性趋势、R/S分析、累积距平、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法分析了冰湖溃决洪水的频次、洪峰流量变化特征,基于多概率分布函数估算了不同重现期情景下的洪峰流量并对其进行了危险性评估。结果表明:叶河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水出现频次和洪峰流量在月分布上均呈单峰型,8—9月溃决洪水风险全年最高。1961—2021年克亚吉尔冰湖溃决洪水频次线性变化趋势不明显,呈现高、低交替变化的年代振荡特征,洪峰流量则呈现显著线性减少趋势,其减少速率为15.5 m^(3)·s^(-1)·a^(-1),对于洪水资源化利用而言利大于弊。对于19 a准周期,短期内克亚吉尔冰湖溃决洪水发生频次处于低位,风险较低,并将持续下降到2027年左右,此后进入下一个上升阶段。虽然21世纪初受全球气候变化影响,克亚吉尔冰湖溃决洪水出现短暂的高频期,但这仍不能改变其振荡减少为主的长期变化特征。克亚吉尔冰湖溃决洪水在5 a一遇重现期情景下有一定的致灾风险,10 a及以上不同重现期情景下致灾风险极高。建议后期加强对叶尔羌河克亚吉尔冰湖的动态监测、风险评估以及冰湖溃决突发洪水机理研究,加快水利工程建设力度,趋利避害、提高流域防洪减灾能力。     

我国新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征分析

在全球变化背景下,雪面雨发生频次增加,致灾风险加大,认识雪面雨时空变化特征对于防洪减灾具有重要意义。基于我国新疆北部地区42个国家气象站1960—2015年逐日气温、降水、雪深、天气现象等气象观测数据,制定降水类型、地面状态、雪深等共同判定雪面雨事件的参数化方案,进而分析新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征及其与气温、海拔的关系。结果表明：近56 a来新疆北部地区雪面雨日数以0.3 d·（10a）^-1的速率呈缓慢增加趋势;空间分布上,新疆北部地区雪面雨主要集中于塔城北部、伊犁河谷、乌鲁木齐河源地区,其中塔城裕民县最多,年平均雪面雨日数12.2 d;相关分析显示雪面雨日数及雪面雨量均与海拔呈显著正相关。该研究有望提升对新疆干旱区雪面雨事件这一诱发雨雪混合洪水重要现象的科学认识,为新疆地区致灾洪水过程分析以及洪水监测预警提供参考。