1997/1998年热带太平洋海温异常的诊断分析与预报检验

通过与历史上已发生的ENSO事件的比较，对1997－1998年热带太平洋海温异常的基本特征和可能成因进行了诊断分析，发现1997／1998年E1Nino事件具有显著的异常性和独特性，不同于以往单纯的东部型或西部型E1Nino。对用一个简化海气耦合动力学模式做1998／1998年E1Nino事件的预报进行检验。结果表明该模式对这次暖事件超前0－24个月的预报技巧均在0．5以上，模式对暖事件的成熟位相及以后阶段的预报比对暖事件的开始阶段预报得好。     

利用卫星云图变分同化初始场对热带气旋路径影响的数值试验

通过奇异值分解方法研究了热带太平洋对流活动(OLR)和海温SST的相互关系。结果表明，两场间具有高度的相关性。赤道中、东太平洋和赤道西太平洋上存在类似偶极子型的两个符号相反的显著相关区。ENSO期间，两区对流活动变化趋势相反，由两者之差建立对流涛动指数COI(Convective activities oscillation index)。并以1997／1998年暖事件和1998／2000年冷事件为例分析了COI在ENSO监测中的作用。分析表明，COI能够较好地反映海气相互作用信息，同其他指数相比，具有一定的优越性，是一个较为完善的ENSO监测指标。     

1998/2000年ENSO冷事件过程诊断

通过对1998／2000年ENSO冷事件发展过程的诊断分析，揭示了这次事件爆发快、强度较大、结束时东太平洋海温变化突然，大气响应滞后等特点。通过与其它冷事件特征的比较，着重分析了冷事件爆发前期次表层海温及大气风场的演变特征，指出次表层冷水异常的发展和东移是本次冷事件爆发的基本条件，大气风场特征对冷事件的形成和加强起着关键作用，同时冷事件和爆发季节对事件的长度和强度有着非常重要的影响。     

ENSO事件对招远地区气温的影响

使用太平洋海表温度资料、南方涛动指数和招远国家气象观测站气温常规观测资料,对1981-2010年ENSO事件与气温的影响及相关性进行分析。结果表明:ENSO事件强度呈现剧烈起伏波动的特点。年平均气温呈现在波动中明显上升的趋势,冬季最为显著。ENSO事件的强度与年平均气温的变化呈明显的正相关性。春季气温和ENSO强度两者间呈正相关特征,暖事件年的前一年,气温明显偏低,暖事件年气温升高明显;夏季气温和ENSO事件强度主要呈正相关特征,但90年代末期后,气温和事件强度呈负相关特性;在秋季暖事件年气温偏低,冷事件年气温偏高;冬季气温与ENSO事件强度呈明显正相关特性,中等强度的ENSO事件对冬季气温的影响更大。     

ENSO事件与青藏高原积雪和东亚大气环流的可能联系

本文利用1951 ～1998 年的北太平洋高温和北半球大气环流及1961 ～1993 年的青藏高原积雪等资料,分析了ENSO事件与青藏高原冬季积雪、亚洲季风、夏季东亚阻塞高压和西太平洋副热带高压之间的可能联系,分析表明ENSO事件与青藏高原积雪和东亚大气环流之间存在着较好的关系。     

热带太平洋西风异常对ENSO事件发生的作用

本文从观测资料对80年代两次ENSO事件产生过程中，热带太平洋西风异常及其对赤道中、东太平洋表层海温增暖的作用进行了分析和比较。分析结果表明:在这两次ENSO事件的产生过程中，赤道西太平洋上空均有较大的西风异常，并且它由赤道西太平洋向赤道中、东太平洋传播，随着西风异常从西向东传播，赤道中、东太平洋的表层相继增温。分析还表明，1982／1983年ENSO事件发生过程中，热带太平洋西风异常的强度要比1986／1987年热带太平洋西风异常强得多，这使得1982／1983 ENSO事件的强度比1986／1987_ENSO事件强得多。为了说明热带西太平洋西风异常对赤道中、东太平洋ENSO事件发生的作用，本文还利用IAP太平洋环流模式对西风异常在ENSO事件产生过程中的作用进行了数值模拟。模拟的结果说明了热带太平洋的西风异常对赤道太平洋暖水的向东传播和赤道中、东太平洋的增温起了很重要作用，这与观测事实分析一致。     

热带大西洋暖海温促使拉尼娜事件发生的可能性研究

首先,通过对多年冬、春季节热带大西洋海温、夏季大气季节内振荡(MJO)异常活动特征和冬季太平洋ENSO之间的分析研究,发现三者之间存在显著的相关关系。其次,1951年以来最强的两次厄尔尼诺年(1982和1997年)后都跟随着拉尼娜年。因此对1983、1998和2016年大西洋春季海温及MJO信号进行的分析和比较表明,2016年初大西洋关键区海温异常偏暖,与1998年情况较为类似。2016年夏季,MJO可能出现在印度洋异常活跃的情况,并可能导致热带太平洋秋、冬季节出现中等强度的拉尼娜事件。     

华北两次气候异常事件成因浅析

文章利用NCEP再分析图，根据华北2000年1月冷湿多雪白灾、4月暖干强沙尘暴的情况，对其气候异常特征、环流异常特征、太平洋SST场变化以及南方涛动的ENSO事件等进行图解分析．指出华北气候异常事件与大气环流、北太平洋SST异常有关．造成了冬季1月东亚阻高和春季4月北太平洋-白令海阻高明显偏强、偏北，而二者的强度和位置又决定东亚大气环流的位相和天气特点。两次气候异常事件与1月东亚反气旋频发过程、4月东亚气旋频发过程存在密切的关系。     

HHT新技术及其对ENSO的诊断

年际及年代际时间变率是当代气候研究的重要问题之一。通过对近百年Nino3区月平均海面温度（SST）资料做HHT多时间尺度分析，结果表明：SST的变化包含了7个不同时间尺度的准周期振荡和一个世纪尺度的气候态，SST的主周期发生了一次显著的变化：1891-1943年主周期是准2a，1944-2002年的主周期是3～4a；分析不同模态对ENSO事件的作用表明：3～4a和6～8a分量决定了ENSO事件发生，具有相位锁定的作用，而其余尺度上的分量起着振幅和持续时间的调制作用；近百年来，冷、暖气候态变化对ENSO的冷、暖事件的影响并不显著；一些研究认为的1977年以来的“暖态有利于ENSO暖事件发生”的主要原因是：准18～20a、40a和平均气候态三个时间尺度振荡的共同作用在1977-2002年期间呈强暖相位的缘故。自20世纪90年代末期，这三个尺度的共同作用在暖相位的振幅显著的减弱，对ENSO暖事件的影响可能会减小，这在ENSO的预报中应该引起注意。     

一种新的ENSO循环负反馈机制

本文利用包含海洋表面边界层和大气辐合反馈过程的热带太平洋海气耦合异常模式的30年模拟结果，通过对模式ENSO循环演变特征和正负反馈机制的细致分析揭示出了ENSO循环形成的一种新的负反馈过程。指出:ENSO循环的正反馈机制是不稳定海气相互作用过程，且这一不稳定过程的发展在暖态中明显强于冷态；ENSO循环的负反馈机制在冷暖态中表现不同，在冷态消亡过程中，这种负反馈过程主要表现为暖的西传Rossby波经西边界反射产生的暖的东传Kelvin波来抑制冷位相不稳定发展的，但在暖态消亡过程中，不存在类似的纬向波作用过程，其负反馈过程主要表现为在海气耦合不稳定充分发展时伴随的赤道两侧冷水上翻过程的加强以及非线性过程的衰减作用共同抑制了不稳定的发展，并最终使系统从暖态恢复至冷态。本文得出的ENSO循环暖位相中的负反馈机制和近年来国外提出的“时滞振子”理论明显不同。     

黑龙江省闪电活动特征及其与地面相对湿度的响应关系

利用2006-2017年黑龙江省闪电定位资料和日平均地面相对湿度资料,采用数理统计、Pearson相关分析、GIS空间分析技术,研究了闪电密度和强度对地面相对湿度（R_H）的响应关系。结果表明：地面R_H过小或过大都不利于闪电活动产生;当R_H < 25%时,几乎无闪电发生,当R_H < 77%时,R_H增加有利于闪电活动发生,当R_H>79%时,随着R_H增加,闪电活动减少;当R_H < 77%时,闪电密度与之呈正相关,闪电强度与之呈负相关;当R_H>79%时,闪电密度与之呈负相关,闪电强度与之呈正相关;地面R_H的临界值域约为77%-79%;70%≤ R_H ≤ 90%区间为闪电易发湿度区间,在闪电密度与湿度相关度高的区域,闪电更趋于集中发生在闪电易发湿度区间。     

Determination of microbial versus root‐produced CO2 in an agricultural ecosystem by means of δ13CO2 measurements in soil air

The amounts of microbial and root‐respired CO₂ in a maize/winter wheat agricultural system in south western Germany were investigated by measurements of the CO₂ mixing ratio and the ¹³C/¹²C ratio in soil air. CO₂ fluxes at the soil surface for the period of investigation (1993–1995) were also determined. Root respired CO₂ shows a strong correlation with the plant mass above ground surface of the respective vegetation (R²≥0.88); the maximum CO₂ release from roots was in August for the maize (2.0±0.5 mmol m⁻² h⁻¹) and in June for winter wheat (1.5±0.5 mmol m⁻² h⁻¹). Maximum CO₂ production by roots correlate well with the maximum amount of plant root matter. Integrating the CO₂ production over the whole growing season and normalizing to the dry root matter yields, the CO₂ production per gram dry organic root matter (DORM) of maize was found to be 0.14±0.03 gC (g DORM)⁻¹. At the sites investigated, root‐produced CO₂ contributed (16±4)% for maize, and (24±4)% for winter wheat, respectively, to the total annual CO₂ production in the soil (450±50 gC m⁻² for maize, 210±30 gC m⁻² for winter wheat).     

2018年冬季鲁西北大气污染特征及影响因子分析

利用2018年12月至2019年2月滨州、德州和聊城PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO和O₃逐日质量浓度及其对应的气象资料,分析了鲁西北大气污染特征和影响因子。结果表明：2018年冬季鲁西北大气污染比较严重,聊城、德州和滨州轻度及以上污染天数分别占61%、60%和54%,重度以上染污天数分别占24%、11%和9%;首要污染物均为PM_2.5、PM₁₀和NO₂,其中PM_2.5占60%以上。PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO日变化呈双峰双谷型,谷值分别出现在04-07时和15-17时,且下午比清晨更低,峰值出现在上午和下午交通高峰期后2-3 h,且峰值上午大于下午;O₃呈单峰型分布,09时出现极小值,18-19时出现极大值。PM_2.5是鲁西北主要的首要污染物,与PM₁₀、CO、NO₂均为显著正相关,并通过0.01水平显著性检验,与NO₂的相关性在低相对湿度(< 60%)时大于高相对湿度(≥ 60%),与CO的相关性在高相对湿度时大于低相对湿度;污染时段(PM_2.5>75 μg·m^-3)的平均相对湿度和平均温度明显大于清洁时段(PM_2.5 ≤ 75 μg·m^-3),清洁时段风速和气压比污染时段明显偏大。     

The H2/CO ratio of emissions from combustion sources: comparison of top-down with bottom-up measurements in southwest Germany

The hydrogen-to-carbon monoxide (H₂/CO) emission ratio of anthropogenic combustion sources was determined from more than two years of quasi-continuous atmospheric observations in Heidelberg (49°24' N, 8°42' E), located in the polluted Rhein-Neckar region. Evaluating concurrent mixing ratio changes of H₂ and CO during morning rush hours yielded mean molar H₂/CO ratios of 0.40 ± 0.06, while respective results inferred from synoptic pollution events gave a mean value of 0.31 ± 0.05 mole H₂/mole CO. After correction for the influence of the H₂ soil sink on the measured ratios, mean values of 0.46 ± 0.07 resp. 0.48 ± 0.07 mole H₂/mole CO were obtained, which are in excellent agreement with direct source studies of traffic emissions in the Heidelberg/Mannheim region (0.448 ± 0.003 mole H₂/mole CO). Including results from other European studies, our best estimate of the mean H₂/CO emission ratio from anthropogenic combustion sources (mainly traffic) ranges from 0.45 to 0.48 mole H₂/mole CO, which is about 20% smaller than the value of 0.59 mole H₂/mole CO which is frequently used as the basis to calculate global H₂ emissions from anthropogenic combustion sources.     

工业园区大气污染过程与气象风场响应关系研究

本研究在天津空港工业园区建设大气污染物网格化监测系统,基于控制变量法、Moran's I研究并形成大气污染过程与气象风场响应关系建立方法体系。结果表明：工业园区垂直层次主要污染物为PM_2.5、NO₂、PM₁₀、O₃。SSW风、ENE风、SE风分别对高浓度PM_2.5、NO₂、O₃及PM₁₀区外传输影响较大。除区内自排放外,区外机场南西南段排放对PM_2.5影响较大;区外东东北方向津汉公路、东丽湖路等道路移动源对NO₂影响较大;O₃及PM₁₀受区外东南方向津滨高速、宁静高速及津北高速移动源,以及机场东南段排放影响较大。对于区内气流辐合区,9月23日09时1#应加强PM_2.5、NO₂、PM₁₀协同管控,2#应关注NO₂管控,3#西北延长带及5#北向延长带应关注O₃管控;15时应加强对工业园区中、西、东、东南部PM_2.5、O₃、NO₂协同管控;21时14#应加强PM_2.5、O₃协同管控,17#、18#应关注PM₁₀管控。     

广州高建筑物雷电回击光脉冲特征分析

为了深入认识负地闪放电过程中光辐射信号的特性, 对广州高建筑物雷电观测站所获得的回击光脉冲波形进行了分析。对观测到的88例负地闪事件中的184次回击(包括60次下行闪电首次回击、58次下行闪电继后回击、66次上行闪电继后回击)的光脉冲特征进行了统计分析, 结果表明: 下行闪电首次回击光脉冲10%~90%上升时间T₁的算术平均值/中值为32.5/31.4μs, 20%~80%上升时间T₂的算术平均值/中值为22.6/22.4μs, 半峰宽度T₃的算术平均值/中值为131.1/117.0μs。下行闪电继后回击光脉冲T₁的算术平均值/中值为30.4/27.7μs, T₂的算术平均值/中值为19.5/17.6μs, T₃的算术平均值/中值为153.6/142.6μs。在21例下行多回击负地闪事件中, 光脉冲回击间隔时间在12.6~368.6 ms范围之间, 算术平均值为78.7 ms, 有14%闪电事件存在继后回击光脉冲峰值大于首次回击的情况。上行闪电继后回击光脉冲T₁的算术平均值/中值为27.5/24.3μs, T₂的算术平均值/中值为17.0/15.7μs, T₃的算术平均值/中值为132.2/124.5μs。总体上, 下行闪电首次回击的光脉冲上升时间最长、下行闪电继后回击次之、上行闪电继后回击最小; 下行闪电继后回击脉冲半峰宽度比下行闪电首次回击及上行闪电继后回击的更大。