“中国气候观测系统实施方案”设计进展

根据全球气候观测系统（GCOS）中国委员会的总体部署，GCOS中国委员会办公室负责人郭亚曦司长、巢清尘副司长负责组织了“中国气候观测系统实施方案”的设计实施，由中国气象科学研究院张人禾院长、徐祥德研究员主持的多部门联合设计专家组T2005年成功地完成了“实施方案”初步编写，设计工作取得了显成果。     

2006年“中国气候观测系统实施方案”设计工作进展

“中国气候观测系统实施方案”初稿先后在2006年2月28日、4月5～6日分别通过了由12位院士组成的高层次专家评审组、国务院各部委（科技部、财政部、外交部、发改委等）组成的国家气候委员会与全球气候观测系统（GCOS）中国委员会审议，得到国务院各部委领导及著名专家、学者的高度评价，目前该方案已经得到各部委的认可与支持。2006年在以下几个方面取得进展：     

中国气候观测系统工程设计

气候观测系统(CCOS)设计方案已在国内外产生重要影响,有关设计监测网系统思路与技术方案已被多部门的发展规划与业务计划采纳,并逐步形成多部门共识的观测网建设思路.2006年在世界气象组织(WMO)、国际科教文组织政府间海洋委员会(IOC)、联合国环境规划署(UNEP)、国际科协(ICSU)第14届联合执行委员会工作报告中"中国气候观测系统"被评价为全球出色的范例.     

中国"代"尺度气候预测

将子波分析技术与随机动力学相结合,提出了突变点数建模代尺度气候预测新技术—突变点数建模技术,并将该技术应用于中国不同地区代尺度的干湿驰豫时间的预报。研究结果表明,在代尺度上,我国北方、西南和东南气候灾害频繁,南方多涝,西北和北方(不包括东北)则多旱。由于该技术是关于时间序列建模的,故可以应用到水文、地震、生态等领域有关的建模和预测。     

GPCP与中国台站观测降水的气候特征比较

文中利用GPCP降水资料和中国大陆740个台站雨量计降水观测结果,分析研究了1980-2000年中国大陆范围内两者的异同.平均降水率分布结果表明:在中国台站雨量计分布密集地区(100°E以东)两者的多年年平均、季平均和月平均降水率分布具有很好的一致性,即均能表现自春季至冬季中国大陆降水分布自东南向西北伸展,然后向东南后退的气候变化特点.对长江中下游、华北、东北、西南的降水距平随时间的变化分析表明,两者的月距平随时间变化也具有很好的相似性,相关系数均超过0.8.差异分析还表明,由于中国降水季节性变化和台站雨量计密度不均匀,造成春秋冬三季节GPCP和台站雨量计之间的差异较小,而夏季差异较大.总体上GPCP有过高估计降水率的趋势.在GPCP逐月降水资料既能很好地反映出100°E以东中国大陆降水的气候分布,又能很好地表示出上述地区降水量异常变化的基础上,我们利用GPCP降水资料对青藏高原和中国大陆西北地区西部降水分布及变化进行了分析.结果表明20世纪80年代前期青藏高原西部降水偏多,而90年代后降水量减少;中国西北地区降水总体偏少,但没有明显的变化趋势.     

气候观测站08时对Cb云的观测

按《地面气象观测规范》及《地面气象观测技术问题综合汇编》规定,非24h固定(或没有)航危报任务的国家一般站每天只进行08、14、20时3次观测,夜间不守班。由于夜间从20时至第2天早上08时长达12h不守班观测,无法对云进行连续观测,云的演变无法知道,这样08时对云的观测判断往往难于确定,特别是Cb云的观测判断更易出错,经常有人把Cb云记成其它相似云而漏记Cb云,或者把其它相似云记成Cb云。针对这一难题,本人经过多年观测判断总结,认为通过以下4个方面去观测判断是比较准确的。     

气候观测系统及其相关的关键问题

地球系统中的大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈构成了气候系统, 气候系统中不同圈层之间的相互作用决定了气候的自然变化。由于人类活动的日益加剧, 对气候系统已经产生了显著影响。气候的自然变化和人类活动导致的气候变化对社会经济的发展以及人民生活的影响日益加大, 并涉及到国家安全、环境外交和可持续发展等一系列重大问题。要认识气候变化及其强迫因素、预测未来气候变化, 最基础的工作是建立针对气候目的涉及到气候系统五大圈层的综合气候观测系统, 以获取所需的高质量资料和相关产品, 提供气候系统变化的详细信息。该文回顾了气候观测系统设计在中国的发展以及中国气象科学研究院在组织设计中国气候观测系统中的作用, 并指出了在建立我国气候观测系统中存在的一些需要改进的方面。在对气候观测系统进行分析的基础上, 指出了与建立气候观测系统相关的10个方面的关键问题, 这些问题包括:气候观测系统的科学需求、气候观测系统的代表性、全面性、规范性、对气候预测和预估及模式发展的支撑性、多学科应用性、社会经济性、资料开放共享性以及气候系统资料的同化再分析和历史资料的抢救。     

国家气候观象台建设观测环境问题

城市化对全国气象台站观测环境造成了严重影响.针对国家气候观象台建设中观测环境的评估和新选址问题进行了讨论.国家气候观象台的环境选择必须较好地反映本地较大范围的气象要素特点.避免局部地形、障碍物或者人为因素的影响.观测环境下垫面与区域地表一致有利于真实反映区域的实际情况,但在部分陆面特征中,农业生产也会对部分气象要素的观测造成影响,这些在具体观测项目中要作具体考虑.对于受城市化影响的气象台站,在新建国家气候观象台的同时保留原观测站是比较好的选择.     

干旱气候观测系统

建立一体化观测系统是中国气象事业发展战略确定的重要目标之一。本文站在西北区域气象事业发展的高度上,在充分分析西北地区天气气候和环境特征以及气候观测系统现状的前提下,对干旱气候观测系统(ACOS)进行了初步设计。系统由地基观测、空基探测、天基监测和信息传输与共享系统4部分构成,其中地基观测站网分为气象站(代表站)、生态气候试验站(重点站)和陆面过程综合试验基地(关键站)3个层次。干旱气候观测系统(ACOS)的建成将实现对西北地区内大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈等5大圈层以及各圈层之间相互作用三维综合的观测。     

作物根系形态观测方法研究进展讨论

介绍了根系观测中的主要方法,侧重介绍目前作物根系研究中较为常用的观测方法--微根管法(Minirhi-zotron),讨论和分析了根系观测方法的优缺点.指出从气象预报业务需要的角度出发,根系观测有助于订正陆面模式中地下基本参数获取不准确给模拟结果带来的误差,提高区域小气候预测的准确率,更加深入地研究地气相互作用,掌握天气变化规律.通过对国内外一些根系研究情况的回顾与分析,指出科研人员在野外试验中选择具体方法时应基于特定的研究目的或者特定的科学条件,需要对各种方法的适用条件有所了解,并在这些条件下进行分析比较,选取适宜的观测方法.最优的根系研究方法要根据研究目的和研究条件来确定,对于具体的研究,往往需要采用不只一种方法.     

我国干湿气候区划研究进展

本文回顾和综述了20世纪中期以来我国在干湿气候区划指标、潜在蒸散计算方法、干湿气候区划等级划分标准及命名方式等方面的研究进展,在此基础上给出了利用干燥度指数进行干湿气候区划的计算方法和等级划分标准,并利用1981-2010年全国2207站的气象观测资料,对近30年来我国干湿气候空间特征进行了分析。结果表明,最近30年我国干旱区（包括极干旱、干旱和亚干旱区）面积为469.2万km²,占国土面积的48.8%,其中极干旱区、干旱区和亚干旱区面积分别为87.8万km²、209.2万km²和172.2万km²,分别占国土面积的9.1%、21.8%和17.9%,主要分布于新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃等西部地区;亚湿润区、湿润区和极湿润区面积占我国国土面积的比例分别为16.2%、27.8%和8.8%,主要位于我国长江以南及东北部分地区。     

河南省气候业务数据库系统的设计与实现

基于关系型数据库管理系统,构建了河南省气候业务数据库系统,用于存储全省各气象台站建站以来的逐日数据、月统计数据、年统计数据等。利用可视化开发环境,采用面向对象编程语言,开发了气候业务数据库应用系统,具备数据库记录实时追加、信息化文件采集、数据库记录修改、数据库记录查询统计、数据质量检测等功能。系统投入使用后,提高了气候...