全球海气系统年代际突变时空特征的模拟评估

文中评估了5个耦合模式对1880年至今全球海气系统的年平均年代际突变时空特征的模拟能力。19世纪80年代—20世纪90年代,评估了耦合模式对海表温度(SST)和海平面气压(SLP)的年代际突变水平分布的模拟能力;20世纪70—90年代,评估了耦合模式对70、80和90年代这3次年代际突变大气的四维时空特征的模拟。结果表明,在上述2个时段中,5个耦合模式对SST场中年代际突变分布最主要的空间分布型——太平洋年代际振荡(PDO)没有抓住,可能导致了对SST年代际突变的空间分布的模拟能力较差,也没有模拟出SLP年代际突变的行星及其以上尺度的空间结构。20世纪70—90年代,在对流层中,UKMO-HadGEM1模式较好地模拟出了70年代的热带地区500 hPa气温和位势高度,80年代极地SLP,90年代南、北副热带气温和500 hPa气温的年代际突变的空间分布。GFDL-CM2.1模式部分模拟出了90年代的SST和500 hPa温度场突变的水平分布。其余模式中也有行星及以上尺度的年代际突变发生,虽然所模拟出来的突变的时间和空间分布与实际差异都较大,但说明这些模式可以模拟出大尺度气候系统年代际突变,其中包含的物理过程还有待于进一步的研究。在平流层,肖栋(2008年)指出1994年平流层的降温突变可能是1991年Pinatubo火山爆发所造成的臭氧减少导致的。其中,GFDL-CM2.1和ECHAM5/MPI-OM模式较好地模拟出了平流层在1994年的降温突变,CCSM3和UKMO-HadGEM1模式部分模拟出了平流层的变冷突变,而FGC)ALS-g1.0模式没有模拟出来。分析表明,这可能是FGOALS-g1.0模式没有考虑火山灰或者臭氧的作用所致。     

Retrieving microphysical properties and air motion of cirrus clouds based on the doppler moments method using cloud radar

Radar parameters including radar reflectivity,Doppler velocity,and Doppler spectrum width were obtained from Doppler spectrum moments.The Doppler spectrum moment is the convolution of both the particle spectrum and the mean air vertical motion.Unlike strong precipitation,the motion of particles in cirrus clouds is quite close to the air motion around them.In this study,a method of Doppler moments was developed and used to retrieve cirrus cloud microphysical properties such as the mean air vertical velocity,mass-weighted diameter,effective particle size,and ice content.Ice content values were retrieved using both the Doppler spectrum method and classic Z-IWC(radar reflectivity-ice water content) relationships;however,the former is a more reasonable method.     

基于随机森林的遥感干旱监测模型的构建

利用遥感数据进行大面积旱情监测是现有干旱监测的重要方法之一,然而传统的遥感干旱监测方法主要侧重于对土壤湿度或植被状况等单一干旱响应因子进行监测,对综合多因子的干旱监测研究较为有限。随机森林是一种机器学习方法,具有学习过程快速、运算速度快、稳定性好、预测精度高的优点,近年来被应用于生态环境等多个领域。本文利用2001-2010年4-9月的MODIS数据提取的植被状态指数（VCI）、温度状态指数（TCI）和土地覆盖类型（LC）,TRMM降水资料计算的TRMM-Z指数及SRTM-DEM、土壤有效含水量（AWC）等多个遥感及土壤资料提取的干旱因子为自变量,以气象站点的综合气象干旱指数（CI）为因变量,利用随机森林模型构建遥感干旱监测模型,并以河南省为研究区进行了评价和分析。该模型在2009-2010年的监测值和实测CI值的具有显著的相关性,并且二者干旱等级的一致率为81%。在2001-2010年4-9月间,模型监测值与气象站点的标准降水蒸散发指数（SPEI）总体干旱等级一致率为74.9%,较为一致,其中9月的模型结果与SPEI的干旱等级一致率最高,达到82.4%,空评估率和漏评估率最低;与10 cm土壤相对湿度的相关系数在0.475-0.639之间,达到极显著水平。河南省2011年4-6月干旱事件同样验证了本文构建的模型旱情监测结果,说明本模型能较好地就应用于监测区域旱情监测。     

HLAFS显式云降水方案及其对暴雨和云的模拟(II)暴雨和云的模拟

在HLAFS业务数值预报模式的动力框架下,利用文章(I)所述的显式云降水方案,对一次暴雨过程和伴随着的云物蓝砸淮伪?雨过程和伴随着的云物泪果表明,显式方案对降水落区和强降水中心位置的预报较原HLAFS的大尺度饱和凝结方案有明显改进.模式能合理地揭示出暴雨发生、发展过程中的云系演变规律和云物理过程.冰相过程对降水、中尺度热力和动力场有明显影响,特别是冰相过程有利于降水的早期的形成速率.与卫星TBB资料的对比分析表明,引进显式方案后,模式能较合理地模拟出云系的轮廓、位置、范围、强度、生消和移向,模式模拟出的云顶温度与卫星测量出的云顶温度较为一致.     

ENVIRONMENT AND CLIMATE CHANGE IN CHINA

ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＮＤＣＬＩＭＡＴＥＣＨＡＮＧＥＩＮＣＨＩＮＡ￥ＺｈｏｕＸｉｕｊｉ（周秀骥），ＣｈｅｎＬｏｎｇｘｕｎ（陈隆勋），ＬｉＷｅｉｌｉａｎｇ（李维亮）ａｎｄＬｉＸｉａｏｗｅｎ（李晓文）ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＮＤＣＬＩＭＡＴＥＣＨＡＮＧ...     

NUMERICAL SIMULATION OF METHANE EMISSIONS FROM RICE PADDY FIELDS IN THE YANGTZE DELTA OF CHINA

A numerical simulation model is presented in this paper,which comprises the processes ofcrop growth,soil organic carbon decomposition,and methane emissions in agroecosystems.Simulation results show that the model can simulate the main process of methane emissions well,and the correlation coefficient between the simulated values and observed data is 0.79 with 239samples,which passed a significance test of 0.01.The average error of methane emissionsimulation in whole growth period is about 15%.Numerical analysis of the model indicates that theaverage temperature during rice growth period has much impacts on methane emissions,and thebasic trend of interannual methane emissions is similar to that of average temperature.The amountof methane emissions reduces about 34.93%,when the fertilizer is used instead of manure in singlerice paddy.     

CLIMATIC FEATURES OF SEA TEMPERATURE OF WARM POOL AND RELATIONSHIP WITH SST OF ITS ADJACENT REGIONS

In this paper,climatic features of sea temperature of western Pacific warm pool and therelationship with sea surface temperature (SST) of its adjacent regions are analyzed based on theobserved sea temperature on vertical cross section along 137°E in western Pacific,the monthlymean SST of Xisha Station in South China Sea and the global monthly mean SST with resolution of1°×1°(U.K./GISST2.2).The results indicate that (1) in a sense of correlation.SST of westernPacific warm pool can represent its sea subsurface temperature from surface to 200 m-depth level inwinter,and it can only represent sea temperature from surface to 70 m depth in summer.The seasubsurface temperature anomaly of warm pool may be more suitable for representing thermalregime of western Pacific warm pool.The sea subsurface temperature of warm pool has acharacteristic of quasi-biennial oscillation.(2)Warm pool and Kuroshio current are subject todifferent ocean current systems (3)Furthermore,the relationship between SST of Xisha Stationand SST of warm pool has a characteristic of negative correlation in winter and positive correlationin summer,and a better lag negative correlation of SST of Xisha Station with sea subsurfacetemperature of warm pool exists.(4)Additionally,oscillation structure of sea temperature like “aseesaw” exists in between warm pool and Regions Nino3 and Nino4.January (June) maximum(minimum) sea subsurface temperature anomaly of warm pool may serve as a strong signal thatindicates maturity phase (development phase) of La Nina (El Nino) event,it also acts as a strongsignal which reveals variations of SST of Regions Nino3 and Nino4.     

评述地球科学进展 促进地球科学发展——《地球科学进展》新世纪致读者和作者

《地球科学进展》(双月刊)是由国家自然科学基金委员会地球科学部、中国科学院资源环境科学与技术局、中国科学院资源环境科学信息中心联合主办的综合性学术性刊物。主要评述国内外地球科学研究进展,介绍全球变化研究、可持续发展研究等综合性跨学科重大研究领域发展态势,报道边缘学科、交叉学科最新信息,推动高新技术在地球科学中的应用,报道国家地球科学科技攻关项目和重点基础研究发展规划项目、国家自然科学基金项目等研究内容、进展与重要成果,促进地球科学与资源环境科学研究工作的发展;介绍国家自然科学基金项目选题意向,宣传地球科…     

雷电与雷电过程

本书共分20章,内容比较丰富,它介绍了雷电与闪电形成,雷雨云电结构的基本研究方法,雷雨云降水的电等一般观测方法和机制问题;偶极云的热力学与电能,雷雨云云泡形成的振动机制和龙捲风模拟实验等动力学问题;雷雨云中水滴碰撞、溅散、雪花、沙尘碰撞摩擦的微观起电机制以及强电埸与闪电作用下形成的天电,尖端放电,雷声,水滴变形等饒有趣味而又有实际意义的物理效应,最后作者还介绍了火山雷电、地域性雷电特征等观测事实以及很有实际价值的避雷问题。     

一次对流层异常臭氧次峰的观测研究及其动力输送过程的分析

文中分析了 1996年 8月 1日发生在西宁 (36 .4 3°N ,10 1.4 5°E ,海拔 :2 2 96m)地区对流层异常臭氧次峰现象。观测资料揭示了高空低压槽东移是臭氧次峰的主要天气特征。三维后向轨迹计算表明 ,尽管代表臭氧次峰的气团可以追溯到中亚地区 ,但是明显的气团向下输送则发生在新疆、青海间的高空低压槽内。中尺度模拟进一步确认了对流层顶折叠和平流层向下输送是臭氧次峰出现的动力机制。臭氧次峰在对流层高度位置与准无辐散层有关