地球自转的δ效应

在旋转的地球上运动着的大气必然具有旋转地球给它带来的一些特有性质。陈久康在讨论球面行星波螺旋结构时曾对球面的δ效应对波的结构的影响作过讨论,指出:由于β效应的牵连涡度平流对东传波列的减速作用随纬度的差异,使北半球的行星波列成为东北—西南向的曳式波。下面我们推广朗(R.R.Long)和巢纪平等在β平面中对大气KdV波动的研究工作,从另一个角度来说明δ效应(β随纬度的变化)的非线性性质。     

闰秒──漫谈地球自转减慢

闰秒漫谈地球自转减慢谭田据报载，１９９４年６月３０日英国ＢＢＣ广播电台在原来午时的６声报时信号之后，又增加了一声报时信号来表示“闰秒”。闰秒是因地球自转变慢不能到达应有的黄道位置而增加的。自１９７２年以来，世界标准时间累计已闰１９秒。其实，地球自转变...     

地球自转与东北地区夏季温度变化

该文研究了东北地区夏季温度与地球自转速度变化的关系.得到:地球自转减慢时东北温度偏低, 当自转年变量ΔU≤-22时出现典型的低温冷害年; 自转加快时东北温度偏高.东北地区夏季温度与极移振幅的位相也有较好的关系:在极移振幅的峰值年附近容易发生冷夏年, 在极移振幅的谷值年附近容易发生热夏年.     

地球自转速率变化对气候的影响

引起气候变化的可能机制包括:由于太阳变化引起地球轨道变化的摄动效应、火山活动、地壳构造的运动、太阳输出的变化、冰川活动以及海洋反馈。而在一个几百万年这样的时间尺度里,对于气候变化有重要影响的因子则是地球自转周期的增长,但这一因子目前尚未受到普遍的重视。这种增长是很小的(～2.5毫秒/百年),并且正在延续着。现在已经知道地球自转速率对于大气和海洋环流有决定性的作用,因此必然会影响到气候变化。所以研究地球自转速率变化对于古气候演变的影响并检验这种推断是否符合已知事实,是很有意义的。     

我国气候振动与地球自转速度变化的关系

本文分析了我国旱涝36年周期振动与地球自转速度变化的关系,得到结论:地球自转速度加快时,我国东部地区降水偏少;反之,地球自转速度减慢时,我国东部地区降水偏多。本文还对赤道东太平洋海温异常与地球自转速度变化的关系做了分析。      

地球自转速率变异与长期天气变化研究进展

近些年来，随着长期天气预报理论基础的不断完善，人们逐渐认识到地球自转速率的变异是导致长期天气变化的一个重要原因。该文概述了８０年代以来国内外有关地球自转速率变异与长期天气变化相关关系的研究成果，从不同的侧面归纳分析了地球自转速率变异对长期天气变化的影响及其可能机制。     

地球自转速度变化对副高脊线南北进退的作用

众所周知,西太平洋副热带高压脊线位置的南北进退与汛期影响我国的雨带位置南北移动有着密切的关系。江苏的预报员发现脊线位置达20°N左右时苏南梅雨开始。因此,副高脊线稳定通过20°N日期的长期预报是人们所关心的。然而对长期,尤其是以月和季为时间尺度的长期预报尚缺乏有效的方法。     

全球山脉力矩时空变化及其与地球自转的关系

山脉力矩是大气轴向角动量变化的主要外部因子之一,是研究地球运动和大气相互作用的关键变量。利用NCEP/NCAR第一套再分析资料计算了1948—2011年的全球山脉力矩,定量分析了全球山脉力矩的时空变化趋势及其与地球自转速率(以日长表示)的关系。研究表明,近64年山脉力矩变化最为显著的地区集中在青藏高原和南美的安第斯山脉,青藏高原东西两侧的山脉力矩具有不同的变化趋势。滞后相关分析显示,全球山脉力矩与日长的相关系数在日长滞后5年时达到最大(滞后相关系数为-0.482),而南美安第斯山和青藏高原的山脉力矩则分别于日长滞后2年和9年时达到最大(滞后相关系数分别为-0.461和-0.689),因此山脉力矩的变化早于日长变化。从年代际变化看,全球积分的山脉力矩和南亚高压强度指数趋势上基本一致,可以作为表征天气、气候变化的一个强信号。     

基于地球自转变化和时变重力场研究全球气候变化

全球气候变化引起大气、海洋、陆地水、冰川等地表流体质量在地球表面的重新分布,并引起地球自转变化和地球重力场变化。通过空间大地测量技术,可以高精度获取地球自转变化数据和地球重力场时变数据,反演地表流体质量在全球和区域的变化情况,揭示地表流体质量变化与全球气候变化的关系。地球自转变化也和厄尔尼诺、北大西洋涛动等气候涛动密切相关,并与地表流体质量的长期变化相关。因此,利用地球自转变化和时变重力场变化观测数据,可以更好地研究全球气候变化。     

地球自转减慢与厄·尼诺现象的形成

著名的厄·尼诺现象的成因,目前尚无一致的结论。本文得到,地球自转大幅度持续减慢与厄·尼诺现象的发生,两者有相当一致的同步演变关系。并且,后者比前者平均滞后14天,南方涛动也比地球自转减慢滞后。表明地球自转急剧减慢很可能是形成厄·尼诺现象的一个重要原因。文中还从固体地球、大气、海洋三者总角动量守恒的假定出发,讨论了地球自转减慢影响赤道洋流、信风减弱的量级及其形成厄·尼诺的物理途径。     

地球自转速率变化对东亚夏季环流型的可能影响

研究了地球自转速率变化对大气运动影响的纬度效应，讨论了其与副热带高压就度特征影响程度的相关关系，分析了其对中国旱涝时空分布的影响，模拟了其纬向分量偏差场，西风廓线“形变”，西太平洋“附加环流型”。     

气候及其环流因子对地球自转速度变化的若干响应

本文揭示了一系列事实,说明气候及其环流因子与地球自转速度变化有关,同时阐明了两者相互联系的物理原因。最后,作者论述了地球自转速度变化影响天气气候的空间特征和时间尺度。     

西北太平洋强地震的节律性与El Nino和地球自转

本文利用100年来西北太平洋强地震资料分析发现:强震有明显的“活跃期”与“平静期”交替的现象。“强震活跃”与“E1 Nino事件”两者的同时相关系数达0.62,信度高于0.1％。“强震活跃”与地球自转减慢亦有很好的同步性。文中还对这三种重要的地球物理现象基本同步的原因进行了讨论,认为可能是叠加在太平洋地幔对流圈上的“正扰动”所同时产生的三个结果。     

地球自转年际变化作用于全球海温异常的观测事实和数值试验

本文通过12年144个月的全球海温距平格点资料分析得到El Nino和反El Nino事件只是全球海温异常变化的一个部分，全球各大洋海温变化具有一定的联系。通过一个简化的一层海洋模式对全球海温异常变化的模拟发现，地球自转速度变化首先引起纬向风的异常，再由异常的纬向风切应力作用于洋流和海温的异常，这一简化的海洋模式基本上模拟出了全球各大洋海温时空分布实况的变化特征。具体表现为:地球自转速度减慢（加快）时，大洋低纬度东部升温（降温），太平洋的西北部和西南部降温（升温），大西洋和印度洋中高纬海域降温（升温）。     

地球大气纬向风系、副热带高压和太阳较差自转的形成机制

利用N S(Navier Stokes)方程和一个基本假设推导出星体大气平均纬向风和平均气压公式,根据公式讨论了地球大气纬向风系和平均气压以及副热带高压的成因并进行了数值模拟。结果发现,地球大气纬向风是大气微团密度与基准大气密度存在差异而形成的,大气微团的密度大于（小于）基准密度,则为西风（东风）;密度的差距越大,风速越强。在中高纬度地区大气微团吸收的太阳辐射少而向空间辐射多,导致其密度变大,因此在中高纬度盛行西风;而在低纬度地区,因为吸收的太阳辐射多使大气微团密度变小而盛行东风。夏季（冬季）太阳辐射增强（减弱）使得大气微团密度变小（增大）,进而导致中高纬度地区西风减弱（增强）和低纬度地区的东风加强（减弱）。风速的大小还与纬度的余弦成正比,这就使得最大西风带位于中纬度地区而不是大气微团密度最大的极地附近;也使得最大的东风不是发生在太阳直射点附近而是靠近赤道一侧。根据气压公式和大气密度的经向差异可以得出中高纬度区域气压随纬度的升高而减小的分布特征,而太阳辐射所造成低纬地区密度的减小是该区域气压大于中高纬度的主要原因;在赤道上纬度的正弦为零,使得气压在赤道上存在极小值,导致了赤道槽和副热带高压的形成,且太阳辐射越强、副热带高压越强。因为纬度正弦因子的存在,使得副高脊线总是位于太阳直射点的向极一侧。在假定太阳大气为理想气体的情况下,由N S方程推导出太阳大气自转角速度随纬度的变化公式,由此解释了太阳较差自转的成因在于低纬地区的大气微团密度大于高纬度,并且在赤道上大气微团的密度最大。该公式与观测得到的经验公式在略去高阶小项后一致。由此认为,太阳大气的运动在形成机制上与地球大气没有区别,不同的是在太阳表面没有象地球表面那样受太阳辐射的影响,N S方程是所有星体（包括恒星、行星）大气共同遵守的动力方程。     

高度对彭曼蒸发公式二因子δ/(δ+γ)与γ/(δ+γ)的影响

水利工程设计,农、林、牧业等的土壤改良、土壤水分的调节、灌溉定额的制定以及研究作物的水分状况、制定农业气候区划等均需要蒸发的资料;蒸发过程的机制又联系到近地层中涡动交换的规律。因此,蒸发研究在生产实践上及学术研究上都具有重要的意义。计算蒸发的公式甚多,但可概括为空气动力学方法、能量平衡法和经验公式法三类。     

中国不同水体中δD与δ~(18)O研究进展

水体中氢氧稳定同位素对环境变化十分敏感,水汽蒸发、凝结至雨滴降落过程中,δD和δ18 O的变化与水汽来源及周围气象要素(温度、降水量、相对湿度等)之间存在密切的联系。研究不同水体中δD和δ18 O的时空分布特征可以探讨大气环流特征及全球和局地水循环机制,也可以为古气候、古环境的定量恢复与重建提供新依据,具有重要的应用意义。本文对中国不同水体中δD和δ18 O的研究进展进行综述,总结国内关于氢氧稳定同位素方面的研究进展和研究方法,探讨了其学科交叉与应用价值,并基于氢氧稳定同位素研究现状展望了未来研究的重点方向,以期为相关研究提供参考。     

黑云杉林大气CO2稳定同位素组成δ13 C,δ18 O的分析

研究CO2稳定同位素特征可以揭示光合、呼吸作用等众多信息，从而有助于了解生态系统与环境之间的碳循环过程。利用大气CO2浓度及其稳定同位素的测定资料，分析稳定同位素比δ^13Cδ^18O，发现两者具有相似的时空分布特征。主要表现在δ^13C和δ^18O在冠层内具有明显的垂直变化趋势，冠层上部重同位素含量较高，而底部含量较低。从时间变化看，δ^13Cδ^18O在午后到日落具有较高的水平，而凌晨，δ^13Cδ^18O较低。运用Keeling图法分析δ^13Cδ^18O和CO2浓度的关系，发现δ^13C，值主要受光合和呼吸作用影响，与CO2浓度的高低密切相关；而δ^18O的变化比较复杂，因为δ^18O除受光合、呼吸强度影响外，还取决于环境空气湿度。