“长江三角洲地区低层大气物理化学过程及其与生态系统的相互作用”项目圆满完成

通过项目组全体科研人员的共同努力,国家自然科学基金“九五”重大项目“长江三角洲地区低层大气物理化学过程及其与生态系统的相互作用”历时6年,圆满完成。分析了长江三角洲地区大气-生态系统近期变化的动态、大气环境物理化学特征及有关痕量气体源汇分布;进行了水、热与物质(C、N)通量输送与转化的综合观测试验和数值模拟试验,就大气环境变化对典型农业生态系统影     

水稻不同生长期稻田能量收支、CO2通量模拟研究

利用国家自然科学基金重大项目“长江三角洲低层大气物理化学过程与生态系统的相互作用”野外观测资料，将1999年常熟稻田水稻四个不同生长期（插秧、拔节、抽穗和成熟）的太阳辐射、水汽压、气温和水平风速及降水作为简化生物圈（SiB2）模式的5个强迫变量，在合理设计模式参数的前提下，分别模拟了上述四个阶段的能量收支、CO₂通量。模拟结果表明:在水稻不同生长阶段的感热、潜热和下垫面热通量占净辐射的比例不同；CO₂通量的模拟结果与1996年国际稻田试验结果相似。该研究为利用自动气象站网的资料估计各站能量收支、CO₂通量、土壤水分平衡、以及土壤温度廓线提供了新证据。     

长江三角洲低层大气物理化学过程和生态过程的相互作用

从1999年初开始,本项目开展了全面的野外观测工作,分别在常熟、临安及青浦等地区进行了低层大气物理化学过程的综合观测,观测内容为近地面层臭氧、NO。、CO、SO。、VOC、气溶胶、辐射以及地一气热量与物质交换通量。在我国首次采用条件采样技术和涡动相关技术测量了农田N对及CO。的地一气交换通量。完成了长江三角洲地区自1978年以来遥感地理信息系统以及有关气候与大气环境等资料的收集与分析工作。对于该地区20年来土地利用、地表、气候、大气环境的变化特征与规律,取得了初步研究结果。揭露了城市化进程及污染对局地气候与环境…     

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究是"九五”国家重点科技攻关项目(98-927).我院承担了该项目"南极大气和空间物理过程对全球变化的响应研究”专题中的两个子专题,即"南极臭氧和紫外辐射的监测和变化机制研究”和"南极冰雪与大气相互作用过程和辐射持征的观测研究”.2000年的主要研究进展有:     

南海年际尺度海气相互作用的初探

本文分析了南海海洋大气系统短期气候变化中存在年际振荡的若干观测事实，提出了局地尺度南海海洋与低层大气相互作用的一种可能机制。针对南海表层水温距平和低层风场异常的相关，设计了一个类似与ＭｃＣｒｅａｒｙ和Ａｎｄｅｒ－ｓｏｎ（１９８４）模型的简化海气耦合模式。大气部分为随下垫面海温变化而变化的异常风应力阶梯函数与季节性风场的联合；海洋部分为非线性β－平面的约化重力模式。考虑南海海洋大气相互作用中存在的海温与低层大气风场变化之间反馈过程，耦合模式在气候积分中表现出一类约３ａ的周期性年际振荡。说明这个区域ＳＳＴ、低层大气风场年际振荡是南海海盆尺度的海气相互作用的反映，改进了关于南海ＳＳＴ年际振荡是海洋对大气应力甚低频强迫响应的认识     

内蒙古半干旱草原土壤—植被—大气相互作用——科学问题与实验计划概述

“内蒙古半干旱草原土壤－植被－大气相互作用（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＳｅｍｉ－ＡｒｉｄＧｒａｓｌａｎｄＳｏｉｌ－Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ－ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＳｕｒｆａｃｅＳｔｕｄｙ,ＩＭＧＲＡＳＳ）”是国家自然科学基金委在“九五”期间支持的跨学部重大项目。该项目是全球变化研究的一个重要组成部分,主要着眼于具有全球代表性的温带半干旱草原区域中土壤－植被－大气相互作用的过程与参数化方案研究,理解在人类活动逐步增强背景下气候变化对草原生态的作用与反馈,定量了解中纬半干旱草原在温室气体排放与生物地球化学循环中的作用,发展利用卫星定量遥感陆气相互作用的反演方法与集成。这一项目将由一项中尺度综合观测和几项研究课题构成,希望成为我国对全球变化研究的新的独特贡献,亦为温带半干旱草原可持续发展提供进一步的对策依据。本文简要介绍ＩＭＧＲＡＳＳ项目的科学问题与实验计划。     

《雾物理化学研究》出版

<正>雾是发生在近地层水平能见度低于1000m的天气现象。针对雾造成日益显著的不利影响和气象部门普遍关注的热点问题,基于对长江三角洲地区雾、广东湛江海雾和南方过冷雾的研究成果,撰写而成的《雾物理化学研究》一书已于近日出版。该书介绍了著者有关中国雾物理化学过程宏观、微观特征的研究成果。内容涉及:雾外场综合观测试验;辐射雾、平流雾及平流辐射雾的宏观特征;陆地     

96-908-05课题1997年年会介绍

1课题的结构96－908课题是国家‘“九五”期间全国15个科技重中之重项目之一。项目的名称是“我国短期气候预测系统研究”,项目的负责人是中国气象局局长温克刚同志。该课题下列5个子专题,分别以Wj－－－－称05,下同）课题的内容是：“区域中心短期气候预测业务系统的建立与     

南极大气和空间物理过程及其对全球变出响应的研究

本研究是”九五”国家科技攻关计划98－927项目（南极地区对全球变化的响应和反馈作用研究）的第三专题,项目组织部门为国家海洋局极地考察办公室。目的以南极考察站为基地。采用有国际先进水平的观测仪器。对南极扰动电离层、极隙区／极盖区动力学、大气臭氧变化及冰雪与大气相互作用过程进行系统的监测和综合分析。研究南极大气和空间物理过程及其对全球变化的作用和响应模式。背景南极地区包括南极大陆、亚南极岛屿和环绕南极大陆的南大洋,是全球大气研究计划1（GARP）、世界气候研究计划（WCRP）及国际岩6圈一生物圈计划（旧BP）…     

《九五》国家科技攻关项目(96-020)“农业气象灾害防御技术研究”正式立项

《九五》国家科技攻关项目（９６－０２０）“农业气象灾害防御技术研究”正式立项由中国气象局、农业部、林业部、水利部、中国科学院联合主持的《九五》国家农业科技攻关项目“农业气象灾害防御技术研究”经专家论证，国家科委批准，已于１９９６年１０月１０日正式立项...     

“海棠”台风（2005）降水非对称分布特征成因之大气因子研究

利用NCEP/NCAR FNL（Final Analysis）资料,通过分析1 000～600 hPa（低层）、500～100 hPa（高层）气柱内水汽条件、垂直上升运动条件及计算非地转干Q矢量及其分解、非绝热加热作用,进一步揭示大气因子对“海棠”台风（2005）降水非对称分布特征形成的贡献。结果表明:（1） 台风路径左右两侧低层大气湿度条件相当,而高层大气的湿度则是右侧明显比左侧大。（2） 台风路径右侧的高、低层大气中的垂直上升运动的范围、强度均比左侧广、强。（3） 台风路径左右两侧的高层大气对垂直上升运动的强迫作用相当,而台风路径右侧低层大气垂直上升运动的范围、强度明显比左侧广、强。均呈现出明显的非对称分布特点。进一步Q矢量分解诊断分析表明,低层大气中尺度天气系统对垂直上升运动的强迫作用比大尺度天气系统的强迫作用大。（4） 台风路径左右两侧的高、低层大气中均一直存在非绝热加热作用,且在范围及强度上均呈现出一定的非对称分布特点。高层大气的湿度条件、低层大气对垂直上升运动的强迫作用,尤其是低层大气中尺度天气系统的强迫作用,及高、低层大气中的非绝热加热作用,均呈现出与“海棠”台风（2005）降水场相似的非对称分布特征,表明上述大气因子均有助于降水非对称分布特征的形成。      

黄、渤海大风的次天气尺度环流特征及其应用

选取2008年12月出现在黄、渤海的一次大风过程,采用常规观测资料和NCEP全球再分析资料,对大风期间的次天气尺度特征及其与天气尺度系统之间的相互作用进行了诊断分析。结果表明,黄、渤海大风区的次天气尺度环流具有明显的波动特征,这种波动结构的维持与否和大风期间的天气尺度背景密切相关。黄、渤海位于高空槽前,波动结构维持,该区域从次天气尺度系统获得正涡度和动能,气旋发展,大风形成。中纬度斜压带东南移至黄、渤海上空,波动结构遭到破坏,消耗次天气尺度系统涡度,气旋减弱,但低层大气仍获得次天气尺度系统动能,大风维持。在与高空槽相互作用的过程中,虽然次天气尺度环流有不同的分布特征,但低层大气若获得次天气尺度动能,则有利于动能输入地区的风速增幅和大风持续,若消耗次天气尺度系统动能,大风停止。次天气尺度动能大值区主要在850hPa以下的低层。     

我国大气科学的一个重大综合型野外观测实验"西北干旱区陆气相互作用观测实验”在敦煌正式启动

由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所高原大气物理部分 (原中国科学院兰州高原大气物理研究所 )承担的“国家重点基础研究发展规划”首批启动项目“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”的“西北干旱区陆—气相互作用观测实验” ,于 2 0 0 0年 6月 1日在敦煌、五道梁及临泽等地正式启动。该实验启动会上 ,国家科学技术部基础研究司杨启文司长、中科院资环局陈泮勤副局长分别致词 ,并为“敦煌陆—气相互作用观测实验站”揭牌。该项目首席科学家黄荣辉院士宣布 :“西北干旱区陆—气相互作用观测实验”正式开始。　　黄院士首先指出 ,…     

南海季风试验研究

介绍了"九五"国家攀登项目"南海季风试验"外场观测系统和主要结果.该试验是一次旨在了解南海季风爆发,维持和变化主要物理过程的大气与海洋联合试验,是由十几个国家与地区参加的一次大型国际合作项目.通过1998年5～8月的外场观测试验,取得了大量和多种大气与海洋的加密观测资料,为南海和东亚季风及其与海洋的相互作用研究提供了比较完善的资料集.目前研究正在深入阶段.作者只是对这个试验的一般情况作了说明.     

提高地面气象观测目测项目的判别技能

提高地面气象观测目测项目的判别技能＠宇辉￥大同市气象局提高地面气象观测目测项目的判别技能冉启攵贤宇辉（大同市气象局０３７００４）地面气象观测对大气物理过程，及其相互作用所反映的现象是靠气象仪器和目测来完成的。云、天气现象、能见度的“目测”是统一技术的规范化...     

低层大气运动的浑沌吸引子

本文应用低层大气的实测资料以及重构相空间的方法,研究了低层大气运动的浑沌特征,结果发现,在低层大气运动中浑沌吸引子是存在的。就本文给出的四个实例而言,它们的关联维数和最大的李雅普诺夫指数分别在5.5与7.3之间和0.037与0.046bit/s之间。上述结果对大气运动模式的评估、大气观测方案的设计以及低层大气可预报性问题的研究是有重要参考价值的。     

主编语

生态气象学是一门交叉学科,它以包括大气环境在内的生态系统为主要研究对象,利用天气学、气候学、应用气象学、生态学原理与方法研究生态系统诸因子间的相互作用及变化规律。在全球气候变暖、生态环境问题日益突出的背景下,生物资源和土地资源退化等问题直接威胁到了人类的生存和可持续发展。考虑到未来气候变化的不确定性和负面影响,如何维持生态系统的健康演变,适应环境变化,需要将气象学和生态学结合起来开展交叉研究,探讨各相关要素相互作用的过程和因果关系,这是生态气象学需要探讨、解决的问题。水生生态系统是全球生态系统重要的组成部分。长江作为我国最长的河流,其流域的生态环境与天气、气候变化对于沿江区域的经济发展有着重要影响。特别是在“万里长江,险在荆江”的荆江流域,夏季的强降水使得这片素有“九曲回肠”之称的流域始终面临着洪水宣泄不畅、极易溃堤成灾的威胁。因此,研究该流域的生态气象特征,对于这里以农业、水产养殖业为特色的地方经济、及清洁环境和健康生态系统的维持具有重要的气象服务价值。近年来,湖北省荆州市气象局在生态气象领域做了大量工作,对一些科技问题进行了积极探索和总结,本期以“刊中刊”的形式集中刊登了依托于荆州市气象局的“江汉平原生态气象遥感监测技术协调创新中心”有关成员单位在湿地生态与农业气象等方面的最新研究文章。本期“进展报告:长江生态气象”在荆州市气象局的支持下,展示了该局科研业务人员独立或与高校等机构学者合作,在江汉生态气象方面近年来取得的主要成果。这些研究分别从产量预报(P36)、洪涝灾害(P51)、农作物遥感(P58、P72)、水体遥感(P85、P91)以及流域生态环境保护(P105)等不同角度阐述了生态气象领域在当地的研究进展,这些研究与长江流域生态保护与可持续发展问题密切相关。     

青藏高原植被变化对区域气候影响研究进展

陆地生态系统与气候变化之间存在这密不可分的相互作用过程。青藏高原地区是全球气候变化的敏感区,全球变暖对高原陆地生态系统演变的影响非常明显,这必将导致高原生态系统变化。生态系统的变化又将会引起局地、区域气候的响应,导致局地、区域、甚至全球的气候变化。因此研究青藏高原地区植被演变及其与气候变化的关系是一个有着重要学术价值和实际意义的课题。本文在对青藏高原植被与气候关系研究回顾的基础上,介绍了近年来关于青藏高原植被变化对区域气候影响取得的新的进展,提出了一些可能的物理过程,同时指出了研究中存在问题及今后的工作重点。     

青藏高原东南缘不同类型生态系统碳、水交换特征

青藏高原东南缘横断山脉地区是南亚和东亚季风的交汇处,也是大气变化的敏感区和热源区。开展该地区地气相互作用对区域水热过程影响机制及其参数化研究,对于研究青藏高原大气水汽传输的关键过程问题有重大意义。本文介绍了基于涡动观测法开展的青藏高原东南缘地区的地气相互作用观测试验,并总结了洱海湖面、丽江高山草甸及腾冲北海湿地的地气交换特征,以及利用数值模式开展复杂山地局地环流特征的研究工作。目前已初步明确和揭示青藏高原东南缘横断山脉不同类型下垫面的地气交换特征及其影响因素,主要结论如下：青藏高原东南缘高山草甸的碳、水交换过程受降水分布影响显著,“浮毯型”湿地(水面常年覆盖有“浮毯”状苔草草排)的碳、水交换除了受气象因素影响外,也受到下垫面植被和水体比例变化的影响。不同类型生态系统的碳、水交换过程在不同时间尺度的影响因子存在差别。风速始终是湖泊潜热和CO₂交换的关键影响因子,而降水在较长时间尺度对湖泊CO₂通量也有显著影响。此外,青藏高原东南缘的复杂地形对于生态系统的碳、水交换过程也有显著影响。复杂地形产生的不同类型的局地环流对于生态系统的碳、水交换过程有不...     

西北地区东部中低层大气的 水汽输送特征

利用1981-2010年的ERA-interim资料,分析西北地区东部中低层大气水汽含量在显著高于或低于平均值的情况下的水汽输送特征,通过对该区域中低层大气水汽多、少年的水汽通量及水汽通量散度的计算分析,探讨不同背景下西北地区东部的水汽来源及特征,分析西北地区东部水汽循环过程和变化规律以及影响西北地区东部水汽差异的主要因子。主要分析结果表明:西北地区东部中低层大气水汽集中在该区域的东南部,即陕西和宁夏一带,而西部地区大气水汽含量较低。西北地区东部中低层大气的水汽来源主要是西风带,南风气流和东亚季风,南风气流和东亚季风的强弱及流向是造成西北地区东部中低层大气水汽多、少年的水汽输送特征变化的重要原因。