新疆北部降水的气候分布特片及其对ENSO的响应

分析研究了新疆北部地区近50年（1951-2000年）全年各月降水的气候分布特征和各季降水的年际变化规律，重点揭示了北疆多雨季节（4-7月）及其各月降水量对赤道东太平洋的海温SST和南方涛动指数SOI的显著响应关系，并用前期SST和SOI作为预报因子，建立了北疆地区雨季水量的预报方程。该方程可用于北疆地区雨季降水量的长期预报。     

中国平均降水和极端降水对气候变暖的响应:CMIP5模式模拟评估和预估

基于24个CMIP5全球耦合模式模拟结果,分析了中国区域年平均降水和ETCCDI强降水量(R95p)、极端强降水量(R99p)对增暖的响应.定量分析结果显示,CMIP5集合模拟的当代中国区域平均降水对增温的响应较观测偏弱,而极端降水的响应则偏强.对各子区域气温与平均降水、极端降水的关系均有一定的模拟能力,并且极端降水的模拟好于平均降水.RCP4.5和RCP8.5情景下,随着气温的升高,中国区域平均降水和极端降水均呈现一致增加的趋势,中国区域平均气温每升高1 ℃,平均降水增加的百分率分别为3.5%和2.4%,R95p增加百分率为11.9%和11.0%,R99p更加敏感,分别增加21.6%和22.4%.就各分区来看,当代的区域性差异较大,未来则普遍增强,并且区域性差异减小,在持续增暖背景下,中国及各分区极端降水对增暖的响应比平均降水更强,并且越强的极端降水敏感性越大.未来北方地区平均降水对增暖的响应比南方地区的要大,青藏高原和西南地区的R95p和R99p增加最显著,表明未来这些区域发生暴雨和洪涝的风险将增大.     

ENSO和长江大水对天文因子的响应研究

ENSO（厄尔尼诺和南方涛动的总称）对世界尺度的天气气候有影响,本文用概率论统计检验方法,查明长江大水与ENSO以及ENSO与天文因子的相关关系,并系统分析了三者之间的相关关系。结果表明:ENSO事件对天文物理主周期和天文特征有明显的响应,长江大水年对太阳活动特征、节气日的月相年变化和ENSO也有显著的响应关系。这些关系对长江大水的准确预测有重要价值。文中对天文物理因子对ENSO和大水的影响机理进行了探讨。     

中国气候干湿变率与ENSO的关系及其稳定性

利用1951-01~2000-10中国160站气温和降水月平均资料, 计算了自修正PDSI指数. PDSI指数EOF分析第一模态空间场分布和1951~2000年PDSI指数的变化趋势分布十分相似, 第一模态时间系数反映了空间场随时间的演变情况. 研究发现, EOF分析所揭示的中国气候干湿变率和ENSO有着很好的关系. 这种关系表明, 在典型的ENSO暖状态, 中国大部分地区都偏干, 特别是华北地区更易偏干, 长江以南地区和西北容易偏湿, 而长江中下游地区处于变干和湿的过渡区, 变干或湿不明显. 在典型的ENSO冷状态则情况相反. 而中国气候干湿变率年际和年代际变化都对应着强El Niño事件; 反过来当发生强El Niño事件时, 中国气候干湿变率在年际和年代际尺度上有可能发生剧烈变化. 最近20~30 a中国气候干湿的年代际变化, 特别是华北自20世纪70年代末的变干和西北自80年代中期的变湿, 与ENSO朝更暖的状态变化及全球变暖有着紧密的联系. 1951~2000年中国气候干湿变率和ENSO关系的稳定性分析表明, 中国气候干湿变率和ENSO之间在3~8 a变化周期上存着很好的相关关系, 但这种相关关系不稳定, 存在着年代际变化: 1951~1962和1976~1991年两个时间段两者相关关系很高, 而在1963~1975和1992~2000年两时段内, 两者相关关系较差.     

ENSO对平流层气溶胶分布的影响

本文采用ONI(Oceanic Nino Index)和HALOE(Halogen Occultation Experiment)气溶胶面积密度资料,从其滞后相关性入手分析了ENSO循环对平流层气溶胶的影响,通过对滞后于El Nino和La Nina时气溶胶含量的比较探讨了ENSO强迫的影响程度,并用剩余环流及其输送量解释了平流层气溶胶变化的动力机制.结果表明:ENSO对平流层气溶胶的分布有明显影响,在赤道和低纬度上空尤为显著,El Nino发生后半年内热带平流层低层的气溶胶面积密度较平均值偏大,平流层中层的面积密度则偏小,而La Nina反之.El Nino和La Nina影响的差异显著,在分别滞后于El Nino和La Nina事件2~8个月间的60 hPa气溶胶含量差异甚至高达45%,海表温度变化1 K则在滞后半年内气溶胶面积密度的变化可达到16%.ENSO的强烈影响能够维持大约半年,两年后基本消退.热带的变化幅度明显强于中高纬度,南北半球的变化特征也有所不同.ENSO通过影响剩余环流导致气溶胶输送量发生变化,进而引起气溶胶分布出现上述差异.     

卫星测高揭示的海面变化经纬向耦合特征及其对ENSO事件响应

本文引入3阶主张量分析方法对1993~2008年赤道太平洋地区卫星测高数据进行解析,前两个主张量可有效表征海面变化的经、纬向耦合特征,重构与对比了该时段内6次ENSO事件海面变化的经、纬向演化的空间构型与耦合作用过程.结果表明:海面的经向变化可表征ENSO强度变化,纬向变化表现为受ENSO影响的年周期波动;经、纬向张量的时间系数与MEI以及EMI指数间多尺度分析表明,两者均受El Niño Modoki影响,但在耦合尺度、能量共振关系以及相位关系上存在差异;海面变化对不同类型ENSO事件响应差异主要表现在高、低海面位置、振幅以及高、低值区分布形态与空间范围等方面.其中常规的El Niño多表现为东太平洋型ENSO,El Niño Modoki则表现为中太平洋型.不同类型的ENSO在经纬向耦合演化轨迹的周期性、规则性和方向性特征可在一定程度上作为ENSO类型区分依据.     

变暖背景下黄河源区气候响应特征及对径流的影响

在全球变暖背景下,过去几十年里黄河源区的气候和径流发生了明显变化,影响着黄河流域的水资源和生态环境安全.利用唐乃亥水文站的径流数据、黄河源区及周边气象台站的观测数据以及多种蒸散发数据集,本文分析了黄河源区径流和部分气候因子的变化情况,结果显示:黄河源区径流在1960～1989年相对偏多,此后径流锐减; 2005年后有所恢复,但相对于1960～1989年仍然偏少10%;源区降水变化与径流变化相似,在20世纪90年代相对偏少,但2003年后明显增加且比1960～1989年平均增加31.4mm,相对偏多6%;黄河源区气温在1960～2017年持续增加, 1990年后蒸散发也呈上升趋势.进一步分析了黄河源区气候因子时空变化对径流的影响,结果表明:1990～2002年间源区降水量和强降水发生频数的减少是导致该时段径流偏少的重要原因; 2003年以后源区东南部主要产流区的降水增加有限但整个源区蒸散发随温度升高而普遍增加,使得源区各子区域的实际产流能力可能依然偏低,导致源区径流持续偏少.黄河源区的这种气候响应将不利于未来径流的增加,希望本研究能为变暖背景下黄河源区及黄河流域水资源的未来规划和管理提供...     

平流层爆发性增温对中国天气气候的影响 及其在ENSO影响中的作用

本文通过分析1957~2002年平流层爆发性增温(SSW)的环流特征,研究平流层爆发性增温可能对我国天气气候的影响.平流层爆发性增温发生后平流层高纬地区有异常的环流变化,但是这种变化并不仅局限于平流层内部,其产生的环流异常能够向下传播,并对对流层的天气和气候产生影响.研究发现,平流层出现强爆发性增温后,平流层异常温度场和位势高度场在中、高纬度形成AO型振荡并向下传播,使得对流层低层西伯利亚高压增强、阿留申低压加深,500 hPa东亚大槽加深且偏西,导致东亚冬季风增强,我国北部大部分地区气温偏低.而在爆发性增温前,强行星波扰动使得东亚大槽加深,西伯利亚高压和阿留申低压同时增强,也可能导致东亚冬季风偏强.El Nio可能激发出强行星波,有利于强SSW事件的发生.通过上述的两个过程可能造成东亚冬季风的加强,这将会对"El Nio事件通过对流层过程而引起东亚冬季风减弱"的结论有一定影响. 因此,ENSO事件影响东亚冬季风及中国的天气气候存在不止一种途径,具体影响情况应该是几种途径的综合结果.     

长江流域降水极值时间序列的分布特征

在1960-2005年长江流域147气象观测站汛期4-9月逐日降水资料基础上,通过计算逐站大于95th强降水及其间隔天数、小于1.27mm/d的持续天数,分析长江流域降水极值时间序列的时空分布特征,并建立概率分布模式.研究发现,长江上游四川盆地附近及中下游鄱阳湖流域东南部是汛期强降水中心,也是长江流域强降水最集中发生的地区.汛期降水强度小于1.27mm/d的天数,在上游干流、岷沱江流域、乌江上游地区为多.但此处干旱持续天数最短,干旱形式并不严重.而在金沙江上、下游,洞庭湖流域,鄱阳湖流域东南部支流及下游干流区干旱持续天数较长.长江流域大于95th强降水的间隔天数与小于1.27mm/d的干旱持续天数服从Weibull-Ⅱ型分布.分布参数变化的模式较准确的反映降水极值时间序列的时空变化特征.     

淮河流域夏季降水的振荡特征及其与气候背景的联系

利用1922~2007年淮河流域和长江中下游夏季降水量资料,使用小波变换、广义极值分布等方法,分析了近86年来淮河流域夏季降水的年际、年代际振荡和概率分布特征.在此基础上,分析了东亚夏季风、太平洋海表温度及东亚遥相关环流等气候背景与淮河流域夏季降水年际和年代际振荡的联系.另外,还比较了淮河流域与长江中下游夏季降水年代际振荡特征及其气候背景的差异.结果表明：①淮河流域夏季降水存在显著的准2年振荡和年代际振荡特征.准2年振荡的强弱变化与年代际振荡强弱变化一致.20世纪90年代末以来,淮河流域夏季降水处在年代际偏多期,准2年振荡特征突出,极端强降水事件的概率亦显著增加;②淮河流域夏季降水年代际振荡与PDO及东亚夏季风年代际振荡关系密切,当PDO处于冷位相年代际阶段且东亚夏季风处于年代际偏弱时,淮河流域夏季降水呈年代际偏多趋势;③淮河流域夏季降水的准2年振荡主要受到东亚夏季风准2年振荡的控制,同时与东亚环流系统从高纬至低纬的＂＋,？,＋＂特定配置有关;④淮河流域与长江中下游夏季降水存在年代际位相差异,其差异主要与西太平洋副热带高压强度和位置的年代际变化有关.     

Physical-Ecological Response of the California Current System to ENSO events in ROMS-NEMURO

Ocean Dynamics - We analyze the bottom-up El Niño/Southern Oscillation (ENSO) driven physical-biological response of the California Current System (CCS) in a high-resolution,...     

新疆北天山非弹性衰减、场地响应及其震源参数研究

本文利用新疆北天山22个数字地震台的地震波形资料,首先采用Atkinson方法得到了北天山Q值随频率f的关系式为Q(f)=465.2f^0.53; 其次采用Moya方法反演得到了22个台站的场地响应,结果显示,绝大多数台站的场地响应在1附近,其中5个台站的场地响应表现出不同程度的放大效应,可能与台基岩性和仪器工作状态有关; 最后用ω平方震源模型计算了161次地震的震源参数,结果表明,在单对数坐标下,161次地震震级(M_S)与地震矩的对数、震源破裂半径、矩震级呈正相关关系、与拐角频率呈负相关关系、与应力降并无明显的依存关系,进而利用震源参数中的应力降时序图,分析了研究区内2次6级地震前后应力降随时间的变化特征: 表现为震前出现高应力异常,震后趋于低值的变化过程。     

Numerical Simulation of the Response of the Ocean Surface Layer to Precipitation

Numerical experiments were conducted to investigate the ocean's response to the precipitation. A squall line observed in TOGA COARE was simulated. The simulation reproduced some of the observed ocean responses to the precipitation, such as the formation of a fresh water layer, surface cooling and the variation of upper layer turbulent mixing. The precipitation-induced fresh layer can cause the vertical turbulent diffusivities to decrease from the surface to a depth of about 11–13 meters within a few hours. After the rainfall, the turbulence increases near the surface of the ocean due to the combined effect of increased shear and wind forcing, but decreases with depth due to the development of a stable layer. The main reason for the turbulence variation is the decrease in the vertical turbulence flux below the surface fresh layer because of increased static stability. Sensitivity experiments reveal that the sea-surface temperature increases faster after rainfall due to the formation of a shallow fresh water layer near the surface.     

新疆305地学断面北段的地热特征<

新疆３０５地学断面研究是国家“九五”科技攻关项目．通过地学断面,综合研究不同地质单元的地层、沉积、构造、岩石、变质作用,以及地壳、上地幔结构和地球物理场特征,研究岩石圈演化历史和动力学过程以及它们与矿产和石油资源形成及分布的关系（吴乾蕃等,１９９０）...     

Response of tide-dominated mangrove shorelines in Northern Australia to anticipated sea-level rise

The exact response of mangrove shorelines to anticipated sea-level rise will depend upon the balance between sedimentation and sea-level change. Within the Top End of the Northern Territory of Australia there are extensive, relatively unmodified, tide-dominated mangrove forests, where tidal processes redistribute sediment. Harbours, such as Darwin Harbour, and tidal rivers, such as the South Alligator River with its associated coastal and estuarine plains, represent opposite extremes in terms of Holocene sedimentary infill, and will respond differently to sea-level rise. In Darwin Harbour, mangrove assemblages can be recognized in geomorphologically defined habitats. Similar topography within and between creeks implies morphodynamic equilibrium with tidal processes. Tidal reworking of sediment may maintain an equilibrial profile under gradually rising sea level, with resuspension of lower intertidal and subtidal muds and their redeposition within upper intertidal mangrove habitats. In contrast, the plains along the coast and tidal rivers draining into van Diemen Gulf developed during the post-glacial marine transgression, and since sea level stabilized, around 6000 years ago, coastal plains have prograded. These broad plains are presently not extensively influenced by salt water, but are often at elevations close to, or even below, modern high-tide levels. They may, therefore, revert to saline conditions particularly rapidly if the sea rises. The pattern of change may not be directly analogous to marine incursion experienced in the early Holocene, because broad plains have been able to prograde during the last 6000 years of relatively stable sea level.     

Phenological Responses to ENSO in the Global Oceans

Phenology relates to the study of timing of periodic events in the life cycle of plants or animals as influenced by environmental conditions and climatic forcing. Phenological metrics provide information essential to quantify variations in the life cycle of these organisms. The metrics also allow us to estimate the speed at which living organisms respond to environmental changes. At the surface of the oceans, microscopic plant cells, so-called phytoplankton, grow and sometimes form blooms, with concentrations reaching up to 100 million cells per litre and extending over many square kilometres. These blooms can have a huge collective impact on ocean colour, because they contain chlorophyll and other auxiliary pigments, making them visible from space. Phytoplankton populations have a high turnover rate and can respond within hours to days to environmental perturbations. This makes them ideal indicators to study the first-level biological response to environmental changes. In the Earth’s climate system, the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) dominates large-scale inter-annual variations in environmental conditions. It serves as a natural experiment to study and understand how phytoplankton in the ocean (and hence the organisms at higher trophic levels) respond to climate variability. Here, the ENSO influence on phytoplankton is estimated through variations in chlorophyll concentration, primary production and timings of initiation, peak, termination and duration of the growing period. The phenological variabilities are used to characterise phytoplankton responses to changes in some physical variables: sea surface temperature, sea surface height and wind. It is reported that in oceanic regions experiencing high annual variations in the solar cycle, such as in high latitudes, the influence of ENSO may be readily measured using annual mean anomalies of physical variables. In contrast, in oceanic regions where ENSO modulates a climate system characterised by a seasonal reversal of the wind forcing, such as the monsoon system in the Indian Ocean, phenology-based mean anomalies of physical variables help refine evaluation of the mechanisms driving the biological responses and provide a more comprehensive understanding of the integrated processes.     

新疆北天山推覆带大地电磁测深应用研究

利用远参考与Robust技术手段对新疆北天山地区大地电磁原始资料进行去噪处理,以及静态校正、逐级反演、梯度法、残差法等处理与综合地质解释,取得了较好成效。将该区划分为四棵树凹陷、山前断褶带、北天山推覆带、中天山隆起带四大构造单元,其中北天山推覆带地表裸露石炭系基岩。在推覆断层之下,显示中浅部存在层状低阻异常带,推测为侏罗与白垩系地层,为油气远景区。     

新疆北部构造区带地震活动状态分析

在对新疆北部地区地质构造、构造运动强度、历史强地震活动特征、地壳缩短速率以及局部应力场特征综合研究的基础上,将新疆北部地区划分为阿尔泰地震带、乌鲁木齐、北天山西段、中天山和东天山5个地震构造区带.通过计算上述各构造区带年应变能释放均值、折合震级、不同震级下限的地震年发生率、b值和应变加速释放模型参数m值等参数,对各构造区带中地震活动状态进行了定量分析,进而提取了各构造区带地震活动状态的特征指标,为地震趋势分析和判定提供了定量的依据.