利用卫星遥感数据集确定气候 过渡带和植被过渡带

利用卫星遥感数据,以局域植被物候现象分析为基础,开展大尺度植被分布的宏观特征研究,试图从一个新的角度,考察中国东部季风区植被物候的地域表现。研究区域位于夏季风自南向北推进的路径上,限定在（23～47oN,115～120oE）的条状区域内,并以1个纬度的间隔划分出24个空间段。在研究中,利用NOAA/NASA Pathfinder AVHRR陆地数据集中的规一化植被指数（NDVI）数据集,对24个空间段上的植被物候季节特征进行了经验正交函数（EOF）分析。使用EOF第一主分量的方差贡献作为一种定量指标,以一种定量化的方式,确定了由不同植被物候特征表现的植被过渡带和气候过渡带的位置,其结果与过去植被生态研究和气候研究中通过植被和气候区域划分提出的过渡带位置相对应,验证了在中国东部季风区上现有植被区划和气候区划的合理性。这项研究还表明,植被生态的宏观特征可以使用定量化的方法进行分析,卫星遥感为此提供了有力的支持。     

土壤湿度与气候变化关系的研究进展与展望

总结和分析了土壤湿度与气候变化关系研究的现状和存在问题。首先,详尽的描述了土壤与气候变化关系的数值模拟研究,在总结和评述土壤湿度对气候变化作用的同时,对与土壤湿度变化有关的陆面模式的类型和三种蒸发的计算公式进行了详细的讨论。     

亚洲的全球变化问题

本文分为三个部分,首先论述本世纪,尤其是近几十年来,全球变化在亚洲的主要表现,然后分析引起亚洲变化的主要驱动因子,特别是与全球气候变化相关的亚洲季风的变化和人类的作用;然后主要依据全球气候模式（ＧＣＭ）的结果评估全球增暖条件下亚洲未来２０～５０年的变化。最后讨论了ＧＣＭ模式在区域尺度模拟和评估上的不确定性,提出应将研究亚洲季风系统中大气圈－生物圈相互作用和亚洲地区土地利用／土地覆盖变化这两个科学问题,列入亚洲地区ＩＧＢＰ的研究,并和全球变化的三大国际科学计划ＩＧＢＰ、ＷＣＲＰ和ＨＤＰ中的一系列核心计划相结合     

The Role of Land-sea Distribution and Orography in the Asian Monsoon. Part Ⅱ:Orography

The role of various mountains in the Asian monsoon system is investigated by AGCM simulations with different mountains.The comparison of the simulation with Asian mountains(MAsia run)with the simulation without mountains(NM run)reveals that the presence of the Asian mountains results in a stronger South Asian summer monsoon(SASM),characterized by enhanced lower-tropospheric westerly winds,uppertropospheric easterly winds,and stronger water vapor convergence.In East Asia,the southerly winds and water vapor convergence are significantly strengthened in association with the intensified zonal pressure gradient between the East Asian continent and the Pacific Ocean.Both the dynamical and thermodynamic forcing of the Tibetan Plateau play important role in strengthening the Asian summer monsoon.In winter,the presence of Asian mountains significantly strengthens the continental high,which leads to a stronger Asian winter monsoon.The presence of African-Arabian mountains helps to intensify the exchange of mass between the Southern Hemisphere and Northern Hemisphere by strengthening the cross equatorial flows in the lower and upper troposphere over East Africa. Asian mountains also play a crucial role in the seasonal evolution of Asian monsoons.In comparison with the NM run,the earlier onset and later withdrawal of lower-tropospheric westerly winds can be found over South Asia in the MAsia run,indicating a longer SASM period.The African-Arabian mountains also moderately contribute to the seasonal variation of the South Asian monsoon.In East Asia,the clear southto-north march of the southerly winds and subtropical rainfall starts to occur in early summer when the effects of Asian mountains are considered.     

RIEMS中积云对流参数化方案对我国降水的影响

利用区域环境集成系统模式RIEMS选择Kuo-anthes(KA)和Grell(GCC)积云对流参数化方案,进行1991年5～8月敏感性试验,重点考察了区域环境集成系统模式中两种积云对流参数化方案对1991年江淮流域持续性暴雨的模拟能力.结果表明:1)对于200 hPa西风急流的位置和强度来说,采用GCC积云对流参数化方案较采用KA对流参数化方案,RIEMS模式模拟的结果更加接近观测;2)不管模式采用哪种参数化方案,RIEMS模式都能模拟出850 hPa上的水汽输送和流场,但模式模拟的水汽输送都比观测强;3)不管是采用GCC方案还是KA方案RIEMS模式基本上能够模拟出平均气温的空间分布,但对于长江以南地区,模式模拟的温度较观测偏低,对长江以北地区模式模拟的温度偏高.而采用GCC方案模式模拟的温度更加接近观测,并且对大部分地区温度偏差在-1.65～1.5℃;4)对于降水来说,采用GCC方案模式能够较好地模拟降水的空间分布特征以及雨带季节性移动,但模拟的雨带较观测的偏北,大约为1～2纬度.尽管GCC积云对流参数化方案在RIEMS模式中模拟中国地区降水更加接近观测,但由于积云对流参数化在不同水平分辨率下影响模式模拟的效果,因此对利用RIEMS模式进行数值模拟应考虑不同水平分辨下积云对流参数化方案的适用范围.     

近50年阿留申低压地区凝结加热的变化

利用1948~2003年NCEP再分析凝结加热率资料,研究了北太平洋地区整层凝结加热的季节演变,着重研究了阿留申低压地区(30~50°N,160~210°E)凝结加热的长期变化,探讨了它对北太平洋年代际变率可能的反馈。研究表明:冬季阿留申低压地区上空存在较强的凝结加热,它与阿留申低压的强度存在显著的正相关关系;该处凝结加热的垂直分布不均匀可引起大气环流热力适应,从而可能有利于阿留申低压的加强;该处凝结加热在20世纪70年代末发生了一次明显的阶段性转折,70年代末以后增强,它可能对阿留申低压的强度形成反馈,从而有利于阿留申低压在70年代末以后加强。作者进一步讨论了该处凝结加热发生这种阶段性转折的原因和传播机制。     

中国区域ERA-40、NCEP-2再分析资料与观测资料的初步比较与分析

再分析资料在气候变化研究中有着广泛的应用,但是再分析资料在不同时空尺度上的可信度能够影响到研究结果。作者就中国区域的月平均地表(2 m)气温和降水两种基本气候变量在空间分布及其变化趋势上对ERA-40和NCEP-2与观测资料之间的差异做了一些比较和分析,对两套再分析资料的可信度进行了初步的检验。结果表明:两套再分析资料基本上都能反映出中国区域的温度场和降水场的时空分布,尽管在中国西部,尤其是青藏高原地区的差异比较较大;再分析资料在东部地区的可信度高于西部,温度场的可信度要高于降水场,ERA-40可信度要高于NCEP-2。     

应用探空观测资料评估几类再分析资料在中国区域的适用性

通过与中国8个不同区域温度场和高度场的探空观测资料相比较发现, ERA-40、NCEP/NCAR和NCEP/DOE等再分析资料所描述的温度场和高度场产品的平均值以及年际变化特征等与观测结果的差异均在夏季比较明显, 尤其1970年代以前在中国的西部和西南部地区的差别较为显著。其中, 温度场的差别主要存在于对流层上层; 高度场的绝对偏差也主要出现在对流层上层, 而它们在年际变化特征及其长期变化趋势上的差别则反映在对流层中、下层, 特别是NCEP/NCAR对流层中、下层的夏季高度场在1970年代以前存在着过于明显的“低压” 现象, 从而夸大了很多地区的年代际气候变化特征。就大多数地区而言, ERA-40在中国区域气候变化研究中具有相对较好的适用性, 特别是在年代际气候变化研究中要明显好于NCEP/NCAR。研究还表明, NCEP/DOE与NCEP/NCAR在大多数地区除了在均值上有所不同外, 它们的年际变化特征则并无显著差别。     

Relationships between surface albedo,soil thermal parameters and soil moisture in the semi-arid area of Tongyu,northeastern China

Continuous observation data collected over the whole year of 2004 on a cropland surtace m Tongyu, a senti-arid area of northeastern China （44°25＇N, 122°52＇E）, have been used to investigate the variations of surface albedo and soil thermal parameters, including heat capacity, thermal conductivity and thermal diffusivity, and their relationships to soil moisture. The diurnal variation of surface albedo appears as a U shape curve on sunny days. Surface albedo decreases with the increase of solar elevation angle, and it tends to be a constant when solar elevation angle is larger than 40°. So the daily average surface albedo was computed using the data when solar elevation angle is larger than 40° Mean daily surface albedo is found to decrease with the increase of soil moisture, showing an exponential dependence on soil moisture. The variations of soil heat capacity are small during Julian days 90 300. Compared with the heat capacity, soil thermal conductivity has very gentle variations during this period, but the soil thermal diffusivity has wide variations during the same period. The soil thermal conductivity is found to increase as a power function of soil moisture. The soil thermal diffusivity increases firstly and then decreases with the increase of soil moisture.