不同气候平均值对气候评价业务的影响*

使用新疆99个气象站年、季、月气温、降水要素1981—2010年平均值和1971—2000年平均值资料,从区域平均和空间分布两方面对新旧2个气候平均值进行对比分析。结果表明:年气温、降水,各区域均增加;气温增幅0.3~0.4℃,北疆、天山山区略大于南疆;降水增幅4.7%~8.9%,南疆略大于北疆、天山山区。季气温、降水,各区域均增加;气温北疆四季变化较天山山区、南疆更明显,降水南、北疆季节差异较天山山区更大。2、3、11月的月气温增幅较大,4—10月较小;月气温差值空间型分为四型:全疆一致增加型、全疆大部增加型、北疆增加南疆减少型、北疆减少南疆增加型。1、3、7、11月的月降水增幅较大;月降水差值空间型分为两型:全疆大部增加型和北疆增加南疆减少型。气候平均值改变后,气温、降水等级整体由正距平向负距平方向调整,一些过去的气候评价结果在长序列评价中需要重新考虑。     

郑州城区大气CO2浓度变化特征及影响因素分析

郑州城区大气CO2浓度日变化比较强烈,变化幅度在26.24～64.34μmol.mol-1,全天最低值出现在15时前后,最高值则出现在夜间至清晨。从季节来看,夏、秋两季的日变化幅度比冬、春两季的大。其中,1月份平均浓度达到最高,为455.80μmol.mol-1;7月份平均浓度则最低,为369.25μmol.mol-1。影响郑州城区大气CO2浓度变化的原因是人为取暖活动及植被的季节变化,另外一些气象因素也对CO2浓度有一定的影响。     

2015年12月新疆极端暴雪天气过程分析*

2015年12月10-12日新疆大面积暴雪是欧洲脊发展衰退、乌拉尔低槽东移南下环流形势下的极端强天气过程,环流形势、高低空系统配置与新疆强降水研究成果[1-3]吻合,高低空三支急流是大尺度上升运动维持和水汽输送、辐合的重要系统。暴雪过程中存在3条水汽输送路径,水汽长时间向暴雪区输送且输送厚度较厚,水汽辐合从低层发展、东移时层次抬升强度增强,水汽输送和辐合主要出现在低层700-850hPa,当水汽输送层和辐合层降低、强度减弱后最强降水开始。天山地形强迫抬升作用明显,低层水汽在天山北坡聚集抬升,低层冷垫有利于中层西南暖湿气流向北输送。环流经向度大和槽前偏南风强、天山地形的强迫抬升和上升运动维持以及水汽持续输送和3条中尺度云带的持续影响是此次新疆极端暴雪形成的重要机制。     

海南岛不同土地覆盖资料对WRF模拟的影响*

提取GLC2009土地覆盖数据,将其运用到WRF数值模式并与模式自带的MODIS、USGS土地覆盖进行对比,以海南岛做为研究区域,选择一次海风锋天气过程进行敏感性分析,结果表明：①GLC2009对海南岛农耕地、森林的划分最接近实际情况,在海南岛平原以及丘陵地带,MODIS和USGS划分的农耕地比例过高,而在山区森林比例偏低;②GLC2009、MODIS、USGS对海南岛北部的降水模拟出现了空报,但是GLC2009对东海岸的强降水模拟的较好,并避免了MODIS和USGS在海南西南部的降水空报的情况;③GLC2009模拟的10米风场清晰刻画了东海岸海风锋辐合,其相对合理的森林覆盖提高了地表粗糙度并增强了风场辐合、低反照率对地面气温的增加和海陆热力差异的增强有一定的促进作用。④GLC2009对这次海风锋过程中模拟的感热通量和潜热通量都要高于MODIS和USGS,这种陆气间的热通量交换利于强对流天气的触发,发展。     

乌鲁木齐“2015.12.11”极端暴雪天气的综合分析*

2015年12月11日乌鲁木齐及周边地区的暴雪天气是一次极端暴雪过程,环流形势具有夏季强降雨特征和一定的极端性,南北低值系统结合、高低空"4支气流"汇合为暴雪提供了有利的大尺度环流背景。较好的水汽、动力条件是极端暴雪的重要成因,水汽长时间通过西南和偏西路径输送至暴雪区,并在700 hPa以下辐合和聚集,中低层辐合、高层辐散的空间配置有利于上升运动的发展和维持,低层上升运动增强较5 min降雪强度增强提前5~10 min。地面中β尺度辐合中心和辐合线出现1~2 h后强降雪(降雪强度均1.0 mm/h)出现,雷达回波上零速度区的"S"形结构的出现时间与强降雪时段有一定对应,此次暴雪中GRAPES中尺度数值产品子页报能力好于ECMWF。     

影响农田氧化亚氮排放过程的土壤因素

土壤理化特性是影响农田氧化亚氮(N2O)产生和排放的重要因素.作者主要讨论了土壤微生物、土壤质地、土壤中化学物质、土壤温度和土壤pH值等对农田N2O的影响.继续深入研究这些因素对农田N2O排放的综合影响和机理以及与其排放量之间的数量关系应是未来的研究重点.为准确估计区域乃至全球范围的农田N2O排放总量,对农田N2O排放模型中关键土壤参数的确定尤为重要.     

锡林浩特草原CO2通量特征及其影响因素分析

利用锡林浩特国家气候观象台开路涡度相关系统、辐射土壤观测系统,测得的长期连续通量观测数据,对锡林浩特草原2009—2011年期间的CO₂通量观测特征进行了分析。结果表明:CO₂通量存在明显的年际、季节和日变化特征。3 a中NEE年际变率达到200 g·m^-2,季节变率最大达到460 g·m^-2,日变化幅度生长季最大达到0.25 mg·m^-2·s^-1。通过不同时间尺度碳通量与温度、水分、辐射等环境因子的分析,认为CO₂通量日变化主要受温度和光合有效辐射影响,而季节变化和年变化主要受降水和土壤含水量的影响。降水强度及时间分布是制约牧草CO₂吸收的关键因素,大于15%的土壤含水量有利于促进牧草生长。     

2013年初夏湖北两次低涡暴雨对比分析*

利用NCEP提供的高时空分辨率的GFS(Global Forecast System)0.5o×0.5o再分析资料和常规气象资料,对2013年初夏湖北两次低涡暴雨进行了对比分析。结果表明：（1）两次暴雨落区不同,5月暴雨由湖北西部向东北方向发展,主要位于湖北西部和中北部;而6月暴雨由湖北西南部向东发展,强降水主要位于湖北中部和东部。（2）两次暴雨落区不同是由于低涡移动的路径不同造成的,而低涡的移动路径受高低空配置的影响,不同的高低空配置导致这两次低涡暴雨的差异。（3）500hPa正的涡度平流使低涡移动发展,对低涡暴雨的发展和移动有很好的指导意义,而6月暴雨500hPa存在强正涡度平流中心,使低涡东移发展加强;另外,对流层低层温度平流对低涡的移动有引导作用。（4）边界层水汽辐合为低涡造成的强降水提供了充足的水汽条件。     

从预报角度探讨乌鞘岭山区大气温差成因*

利用2009年7月—2015年12月河西走廊东部乌鞘岭和天祝逐时气温、日照、地面2 min风场及每隔6 h云量资料,详细分析乌鞘岭山区大气温差、云量特征的时间变化及其预报关系,旨在提高天祝最低气温的预报准确率。结果表明:冬季08时气温乌鞘岭高于天祝的频率超过50%,温差强度达4~6℃;春夏季5—9月气温乌鞘岭高于天祝的频率低于40%,温差强度较弱在2℃以下。云量中夜间至清晨(02—8时)少,傍晚较多;5—9月较多,冬季较少。天空状况除冬季晴天多,出现频率高于50%外,其它季节阴天较多,晴天次之,多云较少,不足20%。乌鞘岭谷风多,而天祝山风多。气温乌鞘岭高于天祝的频率和强度与云量、山谷风、太阳照射时间、季节和天气系统密切相关。晴天和阴雨天气报准,天祝最低气温预报准确率最多可能提高30%,晴天报准时预报准确率最多可提高10%以上。     

积雪和冬季气候条件对棉铃虫年发生程度的影响*

为揭示积雪厚度及冬季气候条件对棉铃虫年发生程度的影响,通过对2002—2008年新湖总场棉铃虫发生情况和气象资料进行统计分析,结果表明,积雪厚度与年发生程度呈显著正相关,2月气温和冬季气温与年发生程度呈显著负相关,年发生程度与11月和12月的降水呈正相关,与1月降水呈负相关,偏最小二乘回归法分析表明,12月降水的相对影响率最大为93.7%。这些结果可作为预测棉铃虫年发生程度的气象指标。     

The climate of the coast and fog zone in the Tarapacá Region, Atacama Desert, Chile

In the Atacama Desert, the narrow littoral plain and the adjacent mountain range have a unique climate. This area is locally called the “coastal desert with abundant cloudiness”, and extends from the coastline up to an elevation of 1000 m. The climate is designated as being BWn according to Köppen's Climate Classification as adapted for Chile. In the original classification the acronym (Bn) is used for foggy environments. Toward the east a “normal desert” climate (BW) is found. This is known as one of the most extreme deserts of the world. In the BWn areas there are meteorological differences between low and high elevation zones. The climate of the coastal plains and the mountains is described in this paper in order to show that there is an area where the climate differs from those classified as BWn and BW in the Chilean Climate Classification. This area is located between 650 and 1200 m a.s.l. and contains several fog oases or lomas vegetation, rich in biodiversity and endemism.The weather is warmer near sea level, with an annual average temperature of 18 °C. At high elevation sites like Alto Patache, the temperature decreases at a rate of 0.7 °C for every 100-m increase in altitude. The average annual minimum temperature often approaches 1 °C in winter, while the mean annual temperature range is significant (8.3 °C in Los Cóndores). The mean monthly relative humidity in Alto Patache is over 80%, except during the summer months. During autumn, winter and spring high elevation fog is present in the study area at altitudes ranging from 650 m up to 1060 m, giving annual water yields of 0.8 to 7 L m^− 2 day^− 1. If vegetation is used as an indicator, the foggy zone lies between 650 m a.s.l. and 1200 m a.s.l. About 70% of the mountain range experiences the foggy climate, as opposed to the coastal plains that are characterized by a cloudy climate.     

塔克拉玛干沙漠腹地流沙下垫面土壤呼吸特征及影响因素分析

通过LI-COR8100A土壤碳通量观测系统分别于2013年1月、5月、10月和11月进行了塔克拉玛干沙漠腹地塔中流沙下垫面土壤呼吸速率测定试验,并分析了相应的土壤水热因子对呼吸速率的影响。结果表明:塔克拉玛干沙漠腹地土壤呼吸速率整体偏低,但具有明显的昼夜波动性和季节变化特征。研究区流沙土壤中可能存在的无机碳过程是导致夜间及凌晨的土壤呼吸速率为负值,白天为正值的主要原因。不同时段的土壤呼吸速率(Rs)分别与土壤表层0~5 cm平均土壤温度(T)和湿度(W)间存在较为同步的昼夜变化趋势且具有良好的回归关系。相对于单因素影响的回归分析,土壤温、湿度的协同作用能够从整体角度更好地解释土壤呼吸速率的变化情况。回归方程Rs=a+bT+cW和Rs=a+bT+cW+dTW可解释不同时段土壤呼吸速率76.0%以上的变化情况。这说明土壤温、湿度是控制土壤呼吸速率的主要环境因子。沙漠腹地土壤极低的水分条件成为土壤呼吸的限制性因子,呼吸速率对于作为限制性因子的土壤湿度的变化响应则更加直接,而对于土壤温度变化的敏感性就有所下降,导致土壤呼吸速率与土壤温度回归关系出现明显的时滞环现象。     

塔克拉玛干沙漠与撒哈拉沙漠沙尘气溶胶光学特性对比研究

基于2007—2021年CALIPSO和MODIS主、被动卫星遥感探测数据,对塔克拉玛干沙漠和撒哈拉沙漠的气溶胶光学特性时空分布特征进行探究及对比分析。结果表明：（1）两大沙漠的沙尘气溶胶对总气溶胶的贡献率最大,气溶胶类型季节变化的相对单一性反映了塔克拉玛干沙漠和撒哈拉沙漠地区存在沙漠沙尘排放对总气溶胶成分的显著影响;（2）塔克拉玛干沙漠气溶胶光学厚度AOD的峰值出现在春季（春季>夏季>秋季>冬季）,而撒哈拉沙漠AOD的峰值出现在夏季（夏季>春季>秋季>冬季）;（3）撒哈拉沙漠总气溶胶抬升高度与塔克拉玛干沙漠相近,但近地面层消光系数明显小于塔克拉玛干沙漠;塔克拉玛干沙漠的消光系数平均值在所有季节中均大于撒哈拉沙漠,故塔克拉玛干沙漠的沙尘气溶胶AOD比撒哈拉沙漠的大;相比沙漠沙尘气溶胶,塔克拉玛干沙漠和撒哈拉沙漠都无明显的污染沙尘和抬升烟活动。上述研究结果揭示了两大沙漠源区沙尘气溶胶光学特性的观测事实与利用大气气溶胶时空变化特征反映区域气候变化的可能性。     

古尔班通古特沙漠土壤物理参数时间变化特征及其影响因子研究

以古尔班通古特沙漠为研究靶区,利用2020年全年克拉美丽陆-气相互作用观测试验站连续观测数据,分析了古尔班通古特沙漠土壤温湿度、土壤热通量、土壤盐分及导热率等主要土壤参数变化特征及影响因子。结果表明：（1）古尔班通古特沙漠土壤温度年日均值变化呈倒“U”型,季节变化特征明显,总体表现为夏季>春季>秋季>冬季,浅层土壤温度的变化幅度大于深层,湿度变化特征为春夏高,秋冬低,通常表现为随土壤深度增加土壤湿度逐渐升高;土壤热通量变化总体表现为春夏高,秋冬低,日变化幅度春夏秋冬依次递减。（2）古尔班通古特沙漠土壤导热率年均值为0.832 W·m-1·K-1,导热率与降水呈显著的正相关,土壤温湿度、土壤盐分是影响沙漠区土壤导热率的主要因子。在冻土条件下,土壤导热率平均为0.634 W·m-1·K-1,且其随土壤湿度增加而增加,冻土时导热随湿度增加的速率约为非冻土时的2.5倍;在降水条件下,土壤含水量小于0.06 m3·m-3时土壤导热率呈现缓慢增加趋势,大于0.06 m3·m-3时随湿度上升而迅速增加;在融雪时期,土壤含水量小于0.11 m3·m-3时土壤导热率随湿度上升缓慢增加,大于0.11 m3·m-3时土壤导热率迅速上升。     

The role of dew in the water and heat balance of bare loess soil in the Negev Desert: quantifying the actual dew deposition on the soil surface

During nighttime, latent heat fluxes to or from the soil surface are usually very small and the absolute amounts of dew deposition are accordingly very small. The detection of such small fluxes poses serious measurement difficulties. Various methods for measuring dew have been described in the literature and most of them rely on the use of artificial condensing plates with physical properties that are very different from those of soil surfaces. A system that detects the actual dew deposition on the soil surface under natural conditions would be advantageous and microlysimeters (MLs) appear to be the obvious answer. The objectives of this work were to test the adequacy of microlysimeters to estimate condensation amounts, and to compare these amounts with those measured by a Hiltner dew balance in order to validate the long term data collected using the latter. The research was carried out at the Wadi Mashash Experimental Farm in the Northern Negev, Israel, during two measurement periods. A micro-meteorological station was installed in the field next to a modified Hiltner balance. A microlysimeter with an undisturbed soil sample was placed nearby. During the first period, the depth of the microlysimeter was 15 cm while at the second period it was 55 cm. The results show that for measuring dew, the minimum depth of a microlysimeter should exceed the depth at which the diurnal temperature is constant, which for a dry loess soil in the Negev Desert is 50 cm.     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶对低层大气的加热效应

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站2006年8月1日-2007年7月31日近地层80 m铁塔逐时温度、辐射和5 minPM10浓度、黑碳(BC)质量浓度、散射系数等数据,结合地面常规气象数据筛选出四季沙尘过程,剔除云的影响,以每次沙尘过程的晴空为大气背景值,分析沙尘气溶胶对低层大气的加热效应.结果表明,沙漠腹地沙尘过程对低层大气日平均温度有显著的增温效应,扬沙在冬、春季最剧烈,日平均温度分别高出晴空3.4和3.8℃,沙尘暴其次,浮尘最小.沙尘过程显著地增大了大气逆辐射量,沙尘暴日平均为晴空的1.24倍,扬沙为晴空的1.21倍.沙尘影响低层大气温度梯度分布,显著缩短了大气的逆温时间,减弱了逆温强度.沙尘过程对低层大气增温的原因,春季是大粒子浓度的显著增大,冬季是吸收性粒子的增多,而夏、秋季则为小粒子浓度的增大和散射系数的增大.低层大气温度梯度在扬沙天气随PM10的增加而减小,主要由低层10m以下大气温度变化引起;浮尘天气主要与小粒子浓度关系密切,其影响高度最大,春、夏季可以达全层80 m,秋、冬季也可超过32 m;沙尘暴一致性较差,除秋季外,均由2 m以内温度变化所致.     

基于VOSviewer的塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究文献分析

作为中国最大和世界第二大流动沙漠,塔克拉玛干沙漠是我国主要的沙尘暴中心之一,其沙尘天气对当地及周边地区的生产生活会造成巨大影响。利用VOSviewer可视化分析工具,以中国知网（CNKI）数据库和Web of Science核心数据库中塔克拉玛干沙漠沙尘暴相关355篇文献为对象,从发文时间、作者、关键词、期刊来源与学科分布、发文机构（国家）等方面进行可视化与计量分析,进而综述了塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究的现状及发展趋势和未来展望。结果表明：塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究的中英文文献产出分为2个阶段,即1996—2005年为起步阶段,2006—2020年为稳步发展阶段;塔克拉玛干沙漠沙尘暴的成因、传输特征及发展规律、沙尘暴过程数值模拟预报研究、沙尘天气及沙漠气象等问题受到了国内外众多学者的高度关注;相关论文主要发表在《沙漠与绿洲气象》、《中国沙漠》及Journal of Geophysical Research Atmospheres等期刊,其中《沙漠与绿洲气象》为中文发文量最多的核心期刊,Journal of Geophysical Research Atmospheres为SCI发文量最高的...     

近50年塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠及其周边地区气候变化特征的对比分析

利用塔克拉玛干沙漠及古尔班通古特沙漠及其周边地区（包括平原和山区）76个气象站1961-2010年的逐日地面观测资料,对比分析了两个沙漠及其周边地区气温和降水变化特征。结果表明：塔克拉玛干沙漠及其周边地区年平均气温明显高于古尔班通古特沙漠及其周边地区,但是升温速率低于古尔班通古特沙漠,两大沙漠及其周边地区年平均气温的差值在缩小,塔克拉玛干沙漠周边山区上升速率接近或者大于大部分平原地区,而古尔班通古特沙漠周边山区上升速率与平原地区相比总体偏小,塔克拉玛干沙漠及其周边地区年平均气温的突变时间在1989-1993年,古尔班通古特沙漠及其周边地区的突变时间在1994-1995年,同时均存在8～9a振荡周期;古尔班通古特沙漠及其周边地区年降水量是塔克拉玛干沙漠及其周边地区的2.5倍,增加速率高于塔克拉玛干沙漠及其周边地区,增加相对幅度小于塔克拉玛干沙漠及其周边地区,两大沙漠及其周边地区年降水量的差值进一步加大但加大的速度在减缓,塔克拉玛干沙漠及其周边地区的突变时间在1984年,古尔班通古特沙漠及其周边地区的突变时间在1983-1986年,塔克拉玛干沙漠及其周边地区存在5a、7～8a和18a的振荡周期,古尔班通古特沙漠及其周边地区存在2～4a、6～8a、18a的振荡周期。     

南宁市大气能见度变化特征及影响因子分析

对2000至2006年的南宁市能见度资料进行统计分析。分析表明,南宁市近7a能见度年均值在13~17km之间,总体呈下降趋势。一年之中,能见度最小值主要出现在1至3月,最大值出现在6至7月,汛期能见度明显好于非汛期。一日之中,能见度的日变化为:08时<02时<20时<14时。能见度与气象因子的相关分析表明,能见度与温度、风速成正比,与压强、降水、湿度成反比。与污染物的相关分析表明,能见度与PM10浓度的相关性较强,达到-0.58。     

南宁市大气能见度变化特征及影响因子分析

对2000至2006年的南宁市能见度资料进行统计分析。分析表明,南宁市近7a能见度年均值在13～17km之间,总体呈下降趋势。一年之中,能见度最小值主要出现在1至3月,最大值出现在6至7月,汛期能见度明显好于非汛期。一日之中,能见度的日变化为：08时〈02时〈20时〈14时。能见度与气象因子的相关分析表明,能见度与温度、风速成正比,与压强、降水、湿度成反比。与污染物的相关分析表明,能见度与PM10浓度的相关性较强,达到-0.58。