气候的过渡:冰期-间冰期和近代气候变化的制约与反馈机制

就地球气候而言,无论是人口增长和工业化进程的加快导致气候变化,还是对引起气候重大变化的那些潜在因素的了解都至关重要。遗憾的是,全球范围气候直接测定的温度记录时间太短,而这些记录出现在人类严重影响自然条件的时期内。至于前人类时期的系统信息可以从记录过去气候和环境条件的替代指标中获取,也可以由合适外力作用的数字模型来模拟气候系统,古气候记录对于揭示过去气候变化的这些模型提供了一个极好的检验机会,计算机模拟和概念模式有助于对气候系统动力分析的理解。     

海洋气候变化预估及研究方法综述

概述了目前预估的未来海洋气候变化状态,总结了在气候变化预估中常用的气候模式,包括简单概念性气候模式、中等复杂程度气候模式、气候系统模式和地球系统模式,介绍了海洋气候变化预估的多模式集合法和动力降尺度法。指出当前对一些对气候变化影响较大的区域海洋和气候系统自然变率的模拟预估研究还存在很多不足之处。高分辨率气候系统模式和基于多模式集合的概率预估可以在一定程度上减少海洋气候变化预估的不确定性,高分辨率气候模式的研发和概率预估的应用是当前的两个主要发展趋势。     

一个选择气候状态向量演变相似的新方法

某时刻气候状态向量、在多维空间中可视为一个点,称为“气候质点”,并且可用一个二维平面曲线函数表示它。因此,这个顶点的移动轨迹可以描述气候系统随时间的演变规律。基于上述概念,提出一个选择历史状态与目前相似的方法。并利用北太平洋500hpa候高度场资料进行了实验,同时与其它相似方法进行了比较。结果表明,该方法简便、直观,并且能够选择较好的相似。     

南极海冰带:全球陆圈和生物圈间的相互作用和反馈作用

1.1 背景及其与全球变化的关系 南极海冰盖的动力学和热力学机制与海气间的热量、水、气体交换错综复杂地联系在一起,因此南极海冰是全球气候系统的因素之一,是影响全球物理和生物系统变化的敏感性指标。由全球变暖造成的海冰范围和密集度的减小将使表面反照率减小而产生一个强烈的正反     

全新世气候环境演化及人类活动影响的研究进展

全新世是全球气候变暖和塑造地球表面现代各种不同类型自然环境的重要时期,也是与人类文明衔接的最新地质时段,各国科学家针对全新世气候系统变化特征及驱动机制的研究不断取得新的进展,这些成果将为未来气候演化趋势预测提供重要的历史相似性。全新世环境演变的规律和趋势主要受自然和人类活动两种因素的控制。目前,有关全新世自然变迁的研究主要通过：微体古生物,沉积相,地球化学,环境考古等方法和手段来进行;针对人类活动对环境影响的研究主要通过：重金属,有机质,营养盐等环境替代性指标来进行。本文总结了近年来国内外关于全新世气候系统的突变及周期性研究的一些成果,并进行了概略的评述和展望。     

太平洋年代际海洋变率研究进展

随着“气候变率与可预报性研究”（CLIVAR计划）的实施，年代际气候变率研究已经成为国际气候研究的一个新热点，由于海洋特别是海洋次表层具有巨大的热损性，海洋环流在年代际气候变率中所起的作用已得到越来越多的重视。但迄今为止，海洋以什么方式参与到年代际气候变化中，海洋次表层在年际和年代际时间尺度上起到什么作用这些与海洋环流有关的问题仍未得到解决，而这些问题的解决将有助于建立一种完备的年代际气候变化机制的理论，文章通过对近10a来国内外在该领域内研究进展的回顾，提出了一个关于太平洋年际变化（如ENSO循环）和年代际变化（如PDO循环）相互作用的猜想，为今后在国内开展相关研究提供了一些设想。     

全新世气候系统的突变及周期性

高纬冰心、海洋沉积物及陆相古气候沉积记录揭示了全新世冰后期(最近1万年以来)存在系列气候突变事件及百年—千年尺度的气候周期韵律,证实了在冰期-间冰期旋回大尺度气候背景下全球气候存在较大不稳定特征这一基本事实。全新世作为与人类文明衔接的最新地质时段,各国科学家针对全新世气候系统变化特征及驱动机制的研究不断取得新的进展,这些成果将为未来气候演化趋势预测提供重要的历史相似性。总结了近年来关于全新世气候系统的突变及周期性研究的一些成果,并进行了概略的评述和展望。     

蓝色新事

<正>1地震可撕裂海底储层释放甲烷地震德国和瑞士一个科学家团队最近的研究揭示,地震可以撕裂海底沉积物使储藏的甲烷泄露,而由此造成的这种温室气体排放应该被添加到全球气候系统中碳排放列表之中。相关证据来自2007年由海洋科学家对阿拉伯海床北部沉积岩芯的钻探研究。在其中的一个核芯中,研究人员发现含有甲烷水合物,即在海床底下只有1.6米之处发现像冰状晶体结构的甲烷和水的固体。还在沉积物颗粒之间的水中发现了甲烷泄露的信号,以及一种被称     

大气圈摆动着地球

还是在 18世纪，ДеонардЭйлер就已提出了一个设想。根据这个设想，地球旋转轴的变化周期应该是将近 1年。但一直到 1891年，美国实业家和天文爱好者С .К .Чандер在详细地计算了自己观察星空的结果后才发现了这一现象。他确定地轴，更确切地说是其在极点附近的终端，环绕着这个点描绘着接近一个直径约 6 m的圆。如果这种不很有序的运动是垂直于我们巨大“陀螺”的轴线的个别冲击后果的话，那末根据计算，这种运动经过几十年早就该停止了。但是情况并非如此，这种运动长时间地持续着，这意味着存在着一种持续作用的扰动源。     

人类将对世界海洋实施全面监测

为全面长期探索海洋的运动规律及其内在变化的机制,1993年在联合国政府间海洋委员会第17届大会上,通过了一项长期监测海洋的计划,称为“全球海洋观测系统”(英文简称 GOOS)。这个系统是在已经分别开展或即将实施的一些国际性或区域性监测的基础上扩大的,将通过卫星遥感以及设在海洋表(次表)层的仪器设备,以获取从大洋到沿海的海洋数据,掌握全球海洋状况,并将处理后的数据和成果向所有国家和地区提供服务。     

极地冰冻圈雪冰--全球变化研究的最前沿--兼述中国极地研究中心极地冰川学研究的回顾与展望

一、南、北极冰冻圈雪冰是研究全球变化的关键地区。南、北两极是地球系统的重要组成部分,而极地冰冻圈的雪冰又是影响大气与海洋运动的关键环节。极地冰冻圈雪冰作为地球的最大冷源,与赤道共同作用,形成了地球大气环流的主要驱动力;南极冰盖融水形成的底层水又是驱动全球大洋环流运动的关键因素。因此,极地冰冻圈雪冰状态的变化,会对地球大气和海洋环流产生重要影响,从而影响整个地球气候系统。     

末次冰期中国黄土古气候记录与高纬冰心及热带海洋记录对比

通过对比南北半球高纬冰心记录、热带海洋记录及中国黄土古气候记录，获得末次冰期全球气候变化的两套模式的认识。一套模式以格陵兰冰心记录为代表，具有高频变化、等值波动、快速转换等特征。另一套模式以苏禄海、南极冰心记录为代表，表现为与全球冰量变化相似的特征。中国黄土粒度记录了两套模式的过渡类型。两套模式反映了全球气候系统的两套连通机制，一套是通过冰量变化—海面变化，传达气候变化信息；另一套是通过冰量变化—大气圈波动—粉尘、水汽波动，引起气候系统的不稳定性变化。作为两套模式的过渡类型，黄土粒度的冰量变化特征可能是沙漠界限变化的反映，而短周期波动则可能与冬季风强度变化有关。黄土粒度的短周期波动与格陵兰冰心记录的较好对比说明它们之间存在由大气圈过程（包括大气环流、粉尘和水汽等）传递的联系。     

东中国海业务化海流雷达观测及数据服务平台

由武汉大学研发的海洋状态监测及分析雷达（OSMAR）,被布置于东中国海沿岸的6个雷达站点,用于观测海表面速度（海流,波浪,风）。本研究以雷达观测的流场为例,阐述了一个业务化海表面流雷达观测及数据服务平台,给出了一个从数据获取、传输、处理、可视化以及服务的业务化流程。详细描述了业务化平台中包含三个系统（雷达观测系统、数据服务系统、可视化服务系统）,以及各系统间的数据流。各站点获取的流速将在雷达观测系统中数据接收和预处理中心进行集成,然后传输到数据服务系统进行质量控制。用户可以在数据服务系统的主界面上对数据进行浏览,也能够获取这些数据。可视化服务系统能够在球体平台上对数据产品进行直观展示。通过业务化平台可以对东中国海的海流进行实时监测,也能够对海流的日变化以及季节性变化进行研究。     

西太平洋暖池研究综述

西太平洋暖池(Western Pacific warm pool)是全球海温最高的海域,汇聚了巨大的热能,在地球气候系统中具有非常重要的作用。本文综述了近30年来有关西太平洋暖池的研究进展,包括西太平洋暖池的维持机制、不同时间尺度下西太平洋暖池的变异特征和物理机制,以及西太平洋暖池的观测和数值模拟等领域的研究进展。西太平洋暖池的维持是现有地形下大气过程和海洋过程相互作用导致的,在季节内到世纪尺度均存在很强的变化。其中,季节内变化的驱动机制主要包括与大气季节内振荡(Madden-Julian oscillation)相关的对流和海表面热通量变化,以及海洋波动等海洋动力过程;季节变化主要是由太阳辐射的季节变化所导致的;在年际尺度上,西太平洋暖池作为厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)的一部分,其振荡具有显著的年际变化;太平洋代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)和大西洋代际振荡(Atlantic multi-decadal oscillation,AMO)驱动着西太平洋暖池的年代际变化;世纪尺度的变化显示全球变暖背景下西太平洋暖池存在扩张趋势。人类对西太平洋暖池的系统观测始于海洋观测卫星的使用,随后历经TOGA、TAO/TRITON、TOGA-COARE、WOCE、Argo、SPICE、NPOCE等多个观测计划,极大地促进了西太平洋暖池的研究。但截止到第五次耦合模式比对计划(Coupled Model Intercomparison Project 5),多数气候模式仍未能克服热带模拟偏差,对西太平洋暖池的模拟效果较差,表明在西太平洋暖池动力学的理解和模拟方面仍有较大的进步空间。     

西太平洋暖池研究综述

西太平洋暖池（Western Pacific Warm Pool）是全球海温最高的海域,汇聚了巨大的热能,在地球气候系统中具有非常重要的作用。本文综述了近30年来有关西太平洋暖池的研究进展,包括西太平洋暖池的维持机制、在不同时间尺度西太平洋暖池的变异特征和物理机制,以及西太平洋暖池的观测和数值模拟等领域的研究进展。西太平洋暖池的维持是现有地形下大气过程和海洋过程相互作用导致的,在季节内到世纪尺度均存在很强的变化。其中：季节内变化的驱动机制主要包括与大气季节内振荡(Madden Julian Oscillation)相关的对流和海表面热通量变化,以及海洋波动等海洋动力过程;季节变化主要是太阳辐射的季节变化导致;在年际尺度上,西太平洋暖池作为El Ni?o-Southern Oscillation的一部分而振荡具有显著年际变化;太平洋代际振荡（Pacific Decadal Oscillation）和大西洋代际振荡（Atlantic Multi-decadal Oscillation）驱动着西太平洋暖池的年代际变化;世纪尺度的变化显示全球变暖背景下西太平洋暖池存在扩张趋势。人类对西太平洋暖池的系统观测始于海洋观测卫星的使用,随后历经WCRP/TOGA、TAO/TRITON、TOGA-COARE、WOCE、Argo、SPICE、NPOCE等多个观测计划,极大促进了西太平洋暖池的研究。但截止到第五次耦合模式比对计划（Coupled Model Intercomparison Project 5）,多数气候模式仍未能克服热带模拟偏差,对西太平洋暖池的模拟效果较差,表明在西太平洋暖池动力学的理解和模拟方面仍有较大进步空间。     

人类对气候变暖的影响不大？

温室气体排放、工业革命导致全球气候变暖、海平面将不断上升……这些说法,恐怕是这些年人们听到最多的有关地球气候环境变化的话题。绝大多数人,已经笃信我们所处的地球正在面临非常严峻的气候变暖考验。不断消融的冰山、频发的飓风与其他气候灾害一次又一次敲打人们脆弱的神经。地球的气候状态是不是到达了危机四伏的临界点?各种由于气候变暖所造成的灾难会不会一触即发?这些问题萦绕在无数人的心头,更激起了全球一波又一波呼吁减少温室气体排放以及采取必要手段减缓气候变暖趋势的运动。不过,人类活动究竟在多大程度上对地球的气候系统造…     

2010 年拉尼娜事件发生的动力机制研究

利用"LASG/IAP气候系统海洋模式"(LASG/IAP Climate system Ocean Model,简称LICOM海洋模式)和全球简单海洋资料同化分析系统产成的SODA(simple ocean model assimilation)资料研究了2010年拉尼娜事件发生的动力机制。结果表明,2010年拉尼娜事件发生于2010年6月,是继2009年厄尔尼诺事件之后发生的一次较为特殊的一次冷事件,该事件将持续到2011年;该事件主要是由2010年西边界反射的东传上升Kelvin波和西太平洋异常东风激发的,而赤道太平洋纬向流异常在该事件的形成过程中也起着非常重要的作用。通过对本次拉尼娜事件动力机制和发生发展过程的研究分析,进一步加深了对拉尼娜事件动力机制的了解,同时对拉尼娜事件的预报及防灾减灾有重要意义。     

一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制

研究一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制问题。首先,给出了由有限维状态空间中齐次Mar-kovian过程产生的跳跃参数,利用次可达的概念,给出了该系统的状态轨线逼近确定滑模面的条件;其次,设计了滑模变结构控制器,保证系统运动到达滑模是次可达的,并且给出了系统滑动运动为均方渐近稳定的充分条件;最后,通过仿真例子说明了本文方法的可行性与有效性。     

Dynamic research and analysis of the 2010 La Nina

利用“LASG／IAP气候系统海洋模式”（LASG/IAP Climate system Ocean Model,简称LICOM海洋模式）和全球简单海洋资料同化分析系统产成的SODA（simple ocean model assimilation）资料研究了2010年拉尼娜事件发生的动力机制。结果表明,2010年拉尼娜事件发生于2010年6月,是继2009年厄尔尼诺事件之后发生的一次较为特殊的一次冷事件,该事件将持续到2011年;该事件主要是由2010年西边界反射的东传上升Kelvin波和西太平洋异常东风激发的,而赤道太平洋纬向流异常在该事件的形成过程中也起着非常重要的作用。通过对本次拉尼娜事件动力机制和发生发展过程的研究分析,进一步加深了对拉尼娜事件动力机制的了解,同时对拉尼娜事件的预报及防灾减灾有重要意义。     

浮筒辅助大型导管架结构整体拆除上浮过程动力响应特征研究

浮筒辅助大型导管架结构整体拆除作业是一个连续过程,作业过程中拆除系统的动力荷载及动力参数均会发生显著变化,传统基于某一稳定状态的结构动力响应分析方法不能准确预测拆除系统上浮过程中的动力响应。通过建立浮筒辅助大型导管架结构整体拆除上浮过程动态分析模型,对拆除系统上浮过程的动力响应特性进行研究。结果表明,整体拆除动态分析模型可以准确描述拆除系统上浮过程中浮筒及导管架浮力变化对上浮高度的影响机制,拆除系统上浮高度约为不考虑浮筒和导管架浮力变化时的90%。此外,浮筒辅助大型导管架整体拆除方法的动态稳定性较强,四级海况下拆除系统的最大偏移量仅为4.2 m,有较好的工程应用前景。