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中国西北干旱区陆-气相互作用及其对东亚气候变化的影响黄荣辉等著该书共分12章:第1章,中国西北干旱区的气候和环境状况;第2章,中国西北干旱区陆-气相互作用在东亚季风气候系统的重要性及观测试验的科学意义;第3章,中国西北干旱区陆-气相互作用—敦煌观测试验概况与质量评价;第4章,中国西北干旱区戈壁下垫面的陆面过程观测分析;第5章,中国西北干旱区戈壁下垫面的地表参数特征;第6     

西北干旱环境对全球气候变化可能影响的数值模拟

西北干旱区是中亚干旱区的主要组成部分,是研究地理科学、生命科学及环境科学的热点地区.本文利用CCM3模式,做了DE(假定西北干旱环境进一步发展)、FE(假定西北干旱环境改善)和CTL共3个数值试验,通过分析大气层顶辐射平衡、地表能量平衡、气温变化、降水变化以及植被生理过程的CO2收支变化等,初步探讨了西北干旱气候环境对全球气候变化的可能影响.结果表明,西北干旱气候环境的进一步发展或改善,将对全球的能量平衡过程及其空间分布状态产生影响,从而可能会影响全球和区域的气候变化及其分布状态.这在全球气温和降水的区域变化上表现比较明显.西北干旱区陆面特征的变化也可以通过生物-地球化学反馈过程影响全球的气候变化,而且这种影响可能是长期的,其意义深远.通过分析认为,西北干旱气候环境的形成和演变是全球气候变化的重要组成部分,因此西北干旱区的研究必须纳入全球气候环境研究之中,才能更全面的认识干旱区的形成、演变及其对全球气候变化的贡献和响应.     

2007年全球气候变化回顾

以世界气象组织发布的2007年全球气候变化报告为基础,结合全球其他气候资料,总结了2007年全球的气候变化特征：2007年北极海冰面积为有记录以来最低,导致加拿大西北航道有记录以来首次贯通;南极臭氧空洞相对较小;赤道太平洋中东部拉尼娜发展;世界许多地方发生破坏性洪水、干旱和风暴。     

2007年全球气候变化回顾

 以世界气象组织发布的2007年全球气候变化报告为基础,结合全球其他气候资料,总结了2007年全球的气候变化特征：2007年北极海冰面积为有记录以来最低,导致加拿大西北航道有记录以来首次贯通;南极臭氧空洞相对较小;赤道太平洋中东部拉尼娜发展;世界许多地方发生破坏性洪水、干旱和风暴。     

1951-2003年中国气温和降水变化及其对干旱的影响

利用1951-2003年606个台站的气象观测资料,对中国53 a来的气候变化和干旱特征进行了分析。结果表明：我国的干旱面积在气候变暖背景下总体上趋于增加,但变化趋势不显著。干旱变化的区域差异较大,东北、华北和西北东部干旱呈显著增加的趋势。降水量是我国干旱变化的最主要的因素。     

近10 a来祁连山地区气候及水资源研究现状

回顾了近10 a来对祁连山气候及其相关研究的主要成果,发现以前研究主要集中在气候变化及水资源方面。气候变化研究主要是古气候及近代气候的年际变化;水资源研究,则在陆地水资源方面的成果最多。近几年空中水资源开发利用的研究逐渐受到重视,成果日益增多,这将为西北干旱半干旱区解决水资源紧缺的状况提供一条可能的途径。     

干旱半干旱区气候变化研究综述

从干旱半干旱区气候的时空变化特征、陆气相互作用的观测试验以及气候变化的动力学机制等几个方面系统总结了近年来国内外干旱半干旱区气候变化的最新研究进展,指出目前干旱半干旱区气候变化研究以特定区域研究为主,缺乏对全球不同区域干旱半干旱区气候变化时空关联的系统性归纳研究,且野外观测试验持续时间较短,这在很大程度上限制了对干旱半干旱区气候变化机理的认识和陆面过程模式的发展。针对这些问题,从资料获取、资料分析及数值模拟3个方面提出未来干旱半干旱区气候变化研究的主要方向。     

我国西北地区春季旱涝气候特征研究

利用西北地区160个台站1950～2000年春季降水量资料,讨论了西北5个区域的旱涝气候特征,发现西北东部和北疆山前地带降水气候变化最为激烈,旱涝事件频繁.整个西北地区春季干旱虽较雨涝多见,但严重雨涝的发生多于严重干旱,且严重旱涝的发生自20世纪80年代以来有增加的趋势.西北各区的旱涝演变具有阶段性和群发性的特点,存在年代际的变化周期和5～6年的准周期振荡.西北东部春季严重雨涝和严重干旱发生时,中高纬度大尺度环流及副热带大气环流特征迥然不同,且分别对赤道中东太平洋海温和北太平洋西风漂流区海温异常表现出遥响应的关系.     

气候变化及人类活动对西北干旱区水资源影响研究综述

本文回顾了西北干旱区气候变化事实及其对水资源影响的最新研究进展,从气候变化和人类活动两个角度综述了水资源变化的原因,以及未来西北干旱区水资源变化与适应对策。研究表明：1961年以来西北干旱区呈现明显暖湿化趋势,其中冬季增温最快,夏季降水增加速率最大。伊利河谷、塔城等地区增温趋势最大,北疆降水量增加最多。受气候变暖导致冰雪快速消融和山区降水增加的影响,西北干旱区西部河流黑河、疏勒河、塔里木河出山口径流量显著增加。由于东部河流石羊河径流的补给主要靠降水,降水的减少导致径流呈现下降趋势。不合理人类活动造成石羊河、黑河和开都河中下游径流减少。本文提出了西北干旱区亟待深入研究的任务：极端天气气候事件的变化规律及其对水资源影响;未来气候变化和水资源的预估;气候变化归因研究;气候变化-社会经济活动一体化适应策略选择;水资源科学合理定量分配等。     

阿鲁科尔沁旗近46年来的气候特点分析

利用阿鲁科尔沁旗天山站1959~2004年的气温、降水资料,分析了近46年来的气候变化趋势。主要分析温度的变化趋势、冷暖的阶段性和冷暖变化的时间突变点;分析气候变暖前后干旱、洪涝发生的特点。结果显示:46年来,阿鲁科尔沁旗年平均气温一直是呈波动上升的,尤其以春、冬季升温最为明显;气温的变化主要有2个阶段,气候变暖后干旱有增加的趋势。     

百色气候变化特征及城市适应策略建议

利用气候观测数据分析表明,近60a来,百色出现了与全球气候变化背景一致的增暖变化,主要变化特征有:气温明显升高,年降水日数减少,冬季降水量增多,年日照时数减少;高温和干旱频率高,20世纪90年代以来暴雨日数偏多。与广西平均气候变化状况相比,百色的气候变化程度风险低于广西平均水平。预估到本世纪中期,百色气温仍将缓慢升高,干旱和强降水的强度可能加剧。建议科学规划,统筹协调,科学评估城市气候承载力,开展城市适应气候变化风险管理,提升生态气候环境监测及自然灾害预警应急能力,建设生态气候宜居城市。     

锡林郭勒草原气候变化与干旱特征

锡林郭勒草原属典型的干草原气候,具有干旱、半干旱的气候特征。文章对草原气候变化和干旱特征做了系统分析,在气候历史演变分析中,采用相似气候分区,对相同草原气候区的资料做平均处理,使其既便于分析,又具有代表性。在草原干旱分析中考虑了草地植被生长特性和牧草各生长期对水分的需求,确定干旱监测指标。讨论了锡林郭勒草原当前所处的基本气候态以及气候变化对草原生态环境的影响。     

西北干旱区水资源供需分析与可持续利用对策研究

水资源是西北干旱区人类生存和经济发展的基础资源及重要制约因素.作者在分析西北干旱区内陆河水资源条件、水资源开发利用现状、未来西北地区气候与水资源变化趋势、西北干旱区不同时期水资源供需平衡及主要水环境问题的基础上,提出了西北干旱区水资源可持续利用对策建议.     

我国干旱半干旱地区现代降水量和历史干旱频率的变化

竺可桢根据我国丰富的历史记载,首先给出了我国近5000年的温度序列,对历史气候的研究作出了卓越的贡献。张家诚等组织完成了我国500年旱涝图集,並且作了许多历史气候的研究工作。但是受资料的限制,过去对我国干旱半干旱地区历史气候的研究较少。而现代气候(一般指使用现代气象仪器观测时期的气候)与历史气候的研究相比,我国现代气候的研究相对更少一些。 本文根据目前可能收集到的资料,整理出一套我国干旱半干旱地区现代气候和历史气候变化的资料,並着重分析其变化趋势和周期。     

中国西北地区干旱气侯学的新进展及其主要科学问题

回顾了“十五”期间中国西北地区干旱气侯学的进展。就遥感监测、西北干旱形成机制、西北地区年代际的气候变化、西北干旱新的强讯号、高原干旱气候生态作物适应性和西北干旱监测预测业务服务综合系统等方面所取得重要研究进展和学术成就,作了系统的回顾;并对21世纪初干旱气侯学的主要科学问题作了展望。     

我国东、西部夏季水汽输送特征及其差异

本文利用ERA-40再分析每日资料分析了我国东部季风区与西北干旱—半干旱区夏季1971～2000年气候平均的水汽输送特征及其差异, 分析结果表明我国东部季风区与西北干旱—半干旱区夏季气候平均的水汽输送特征有明显的差异。由于亚洲夏季风从孟加拉湾、 南海和热带西太平洋输送大量水汽到我国东部季风区, 故在东部季风区夏季经向水汽输送通量比纬向水汽输送通量大。而西北干旱—半干旱区受中纬度西风带的影响, 夏季纬向水汽输送通量比经向水汽输送通量大, 且此区域夏季无论纬向或者经向水汽输送通量均比东部季风区的水汽输送通量小一量级。并且, 分析结果还表明: 我国东部季风区由于湿度大, 故夏季水汽输送通量的散度不仅依赖于湿度平流, 而且依赖于风场的辐合、 辐散, 而西北干旱—半干旱区夏季水汽输送通量的散度主要依赖于湿度平流。此外, 分析结果还表明了我国东部季风区的水分平衡与西北干旱—半干旱区的水分平衡也有明显的不同。     

副热带高压的研究和长期预报

引言副热带高压(以下简称副高)是影响我国天气气候的主要大气环流系统之一,很多的工作表明,无论是我国大范围的水涝和干旱,还是区域性的以至局地天气,都与这个大气活动中心有密切的关联,尤其是西北太平洋副高的盛衰及其位置的异常变化,往往能酿成我国大范围天气气候的异常,历史上影响我国国民经济和人民生活的严重旱涝的年份,无一不与它的异常相联系,因此对副高环流系统特别是西北太平洋副高活动的分析和研究,一直为我国气象工作者所重视。随着气象事业的发展以及历年高空环流平均图和海水温度等资料的积累和收集,近年来对于副高环流系统,特别是直接影响我国天气气候变化的西北太平     

CMIP5全球气候模式对中国地区干旱变化模拟能力评估

利用东亚地区1961～2005年高分辨率（0．5°×0．5°）降水格点数据和参加CMIP5的42个全球气候模式数值模拟结果,通过对简单降水强度指数（降水距平百分率）的计算,对比分析了观测和多模式集合的中国地区干旱面积、干旱频率的时空分布以及干旱分布型的变化,评估了全球气候模式的模拟能力。结果表明：多个全球气候模式的集合结果对中国区域的干旱变化特征有一定的模拟能力,能较好地模拟出中国年平均干旱指数的时间变化趋势,但模拟的干旱强度偏弱;多模式集合模拟的严重干旱面积与观测值的变化趋势基本一致,与观测相比,模拟的长江以南干旱强度偏强,西北干旱强度偏弱;通过EOF的分析表明,多模式集合可以较好地模拟出西北与长江以南呈反位相及我国东部地区的“旱-涝-旱”或“涝-旱-涝”的分布型。     

“塔克拉玛干沙漠热力作用及其对周边绿洲气候的影响研究”项目介绍

正地球大气的运动广泛地受到下垫面热力作用的影响,下垫面热力作用是导致区域大气结构及气候变化的重要因素之一,是大气及气候环境研究中不可或缺的环节。塔克拉玛干沙漠地处我国西北干旱区,东西长约1 000 km,南北宽约400 km,面积达33.76万km2,沙漠95%以上为裸露的流沙地表覆盖。其特殊的下垫面组成所产生的热力作用及其对周边地区气候的影响所受关注甚少,33.76万km2的广袤面积所带来的热力作用必然对我国西北干旱区的天气及气候有着重大影响。而且沙漠地区春夏季沙尘天气频繁,大量的沙尘气溶胶被输送至空中,改变了太阳辐射在地表的吸收和能量分配,这种特殊的天气背景必然使得塔克拉玛干沙漠的热力作用有其自身的特殊性。因此,开展塔克拉玛干     

植被状态指数监测西北干旱的适用性分析

利用1982—2003年22年逐月GIMMS 8 km分辨率的NDVI数据和西北地区138个气象台站同期月降水数据,分析了植被状态指数(VCI)对西北地区历史干旱的监测能力。根据西北气候和植被类型的特点,选取雨养农业区、灌溉农业区和青藏高原高寒草原区为典型研究区域,研究了VCI对不同地区气象干旱的监测能力,并对VCI监测干旱的适应性进行分析。结果表明:VCI可以较好地反映西北大部分历史干旱的空间分布及其演变特征。对于不同的气候区域,VCI监测干旱的效果存在一定的差别。对于西北东部的雨养农业区,VCI能够较好地反映降水的盈亏对植被影响,是监测这一地区干旱的有效指标;在西北区西部的灌溉农业区,VCI基本不能反映这一地区降水的多寡,不能作为这些地区气象干旱监测的指标;VCI也不能反映青藏高原高寒草原区降水的亏缺,不能作为监测这些地区气象干旱的指标;在极涡干旱的戈壁、沙漠地区VCI会出现虚假的高值。