A DIAGNOSTIC EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECTS OF CO2 ENRICHMENT ON COTTON GROWTH, DEVELOPMENT AND YIELD

A series of experiments were conducted about the effects of different CO₂ concentrations and ventilating time on cotton using OPT-1 open top chambers.The results show that.for all the ventilating treatments,the development stages of cotton were advanced,plant height increased,the biomass of root and stalk increased when CO₂ concentration increased:the number of bolls formed in summer was more than 85% of the total for the treatment of 700 ppm CO₂ concentration;single boll weight,the number of bolls per plant,ginned and unginned cotton weights,and stalk weight increased obviously when CO₂ concentration increased,but the influences of CO₂ enrichment on the ratio of ginned weight to the total weight of ginned and unginned cotton,fibre length and ginned weight of 100-seed were small.     

CO_2浓度倍增对大豆叶片和总生物量的影响研究

该文利用ＯＴＣ－１型开顶式气室中进行的ＣＯ＿２浓度倍增对大豆影响的试验资料，详细分析了当大气中ＣＯ＿２浓度倍增时，对大豆叶片和总生物量的影响情况，并对大豆总生物量的时间动态变化进行了模拟。结果表明，当大气中ＣＯ＿２浓度倍增时，大豆全生育期将缩短，３叶和分枝的ＤＶＳ值变大，而结荚和鼓粒的ＤＶＳ值变小；总生物量和绿叶重增加显著，但在同一个ＤＶＳ值时，绿叶率（ＧＲ）、黄叶率（ＹＲ）的差异不明显；大豆的总生物量变化均遵循自然增长曲线，且处理和对照有极好的线性正相关关系；总生物量的积温当量提高，并且使大豆总生物量的最大积温当量出现的时间推迟，有利于植株积累更多的营养物质。     

大气长波辐射计算中的温度订正和CO2浓度效应

本文对长波辐射平均面透射率的计算方法和温度效应作了一系列试验。试验表明,在计算中可以采用制表和插值节省计算时间,并保证计算精度。温度效应较明显,在计算大气长波辐射变温率时,应予以考虑。最后还对CO_2浓度变化所引起的变温效应进行了计算,得出了一些有意义的结果。     

温度影响新疆地区棉花发育速度的模拟研究

以棉花生物学特性为依据，利用多地点，多品种的常规农业气旬有观测资料建立了包含工、品种因子的发育期模拟模型。结果表明，本模型能较好地反映温度对不同品种棉花发育速度的影响，可为棉花发育期预报及大田生产管理提供一定的科学依据。     

CO2和O3浓度倍增对作物影响的研究进展

文中利用自行设计的OTC - 1型开顶式气室进行了 9a的田间试验 ,取得了一批质量可靠的试验数据 ,分析了CO2 浓度倍增对大豆、冬小麦、棉花、玉米、春小麦和谷子的生物量、产量及品质的影响 ,结果表明CO2 浓度倍增对上述 6种作物的生物量及产量的影响均是正效应 ,对冬小麦、棉花和谷子品质的影响可能是有利的 ,对玉米品质的影响可能是不利的 ,对大豆的影响不大 ;分析了O3 浓度倍增对冬小麦、水稻、油菜和菠菜生物量、产量及品质的影响 ,结果表明O3 浓度倍增对上述 4种作物生物量的影响均是负效应 ,对冬小麦和水稻的产量影响是负效应 ,但是冬小麦和水稻籽粒中粗蛋白和 17种氨基酸含量都有所增加 ;分析了CO2 和O3 浓度复合倍增对大豆生物量、产量及品质的影响 ,结果是生物量和产量呈增加趋势 ,说明了CO2 的正效应大于O3 的负效应。采用作物模型数值模拟方法 ,分析了CO2 和O3 浓度倍增对冬小麦生物量及产量的影响。     

冬小麦土壤深松保墒增产效应试验研究

采用土壤深松 45cm、30 cm处理打破犁底层 ,1 996～ 1 998年连续进行 2个年度的冬小麦保墒、增产效应田间试验 .试验结果表明 :土壤深松处理后可减少冬小麦全生育期 0～ 1 0 0 cm的作物耗水量 ,促进根系对 1 0 0～ 2 0 0 cm土层土壤水分的利用 ,提高冬小麦的产量耗水比 .土壤深松处理能明显增加 0～ 30 cm土层的土壤湿度和含水量 ,降低 0～ 50 cm土层的土壤容重 .有利于冬小麦根系、茎、叶的生长发育和总生物量的累积 .土壤深松 45cm处理 2年平均冬小麦增产 7.0 % ,土壤深松 30 cm处理第一年增产 7.7% .冬小麦土壤深松保墒增产效应的适宜深松深度为 30 cm.     

华南一次特大暴雨诊断分析及数值模拟

用NCEP/NCAR再分析格点资料对2009年5月23-24日发生在华南的特大暴雨过程进行了诊断分析,并利用中国新一代GRAPES模式进行了数值模拟研究。结果表明：副高稳定维持,西侧偏南气流引导季风云团北抬;水汽来源主要为孟加拉湾西南气流和南海东南气流,水汽辐合主要集中在925hPa-850hPa,具有明显日变化特征;垂直上升运动提前约6小时于强降水的出现,暴雨中心位于最大垂直速度中心附近。模式成功模拟了暴雨过程的雨带分布及环流形势演变,显示中尺度涡旋是造成暴雨的主要影响系统,其不仅造成陆地的低层辐合高层辐散,还为暴雨区提供了正涡度,促使2个中α尺度对流系统的生成和发展东移,直接导致暴雨的发生。     

海陆分布和地形对大气垂直环流影响的诊断研究

本文利用GFDL10年平均的气候资料,分析了海陆分布和地形对大气中经圈和纬圈垂直环流的影响。文中提出了用运动学方法分别在P和σ坐标系中计算大气垂直运动ω或W的新方法。讨论了欧亚非洲季风的垂直环流特征,并与非季风区相应垂直环流围进行了比较。结果表明,在具有明显南北向海陆差异的经度上（如欧亚大陆所在处）,垂直的季风经圈环流具有较大的强度,且有明显的季节变化。而在只有海洋的经度上,垂直经圈环流较弱,季节变化不明显。在纬圈方向,垂直环流圈在海陆差异较大的北半球中高纬度带也比海陆差异较小的低纬和赤道地区复杂得多。地形的作用迭加于海陆热力差异的作用之上,加强了地形区和自由大气间的热力差异,使青藏高原和落基山脉所在的经度带内的垂直环流圈变得更加复杂,季节变化更明显。     

A DIAGNOSTIC STUDY OF FEEDBACK MECHANISM IN GREENHOUSE EFFECTS SIMULATED BY NCAR CCM1

This paper describes a diagnostic study of the feedback mechanism in greenhouse effects of increased CO_2 and oth-er trace gases(CH_4,N_2O and CFCs),simulated by general circulation model.The study is based on two sensitivity exper-iments for doubled CO_2 and the inclusion of other trace gases,respectively,using version one of the community climatemodel(CCM1)developed at the National Centre for Atmospheric Research.A one-dimensional(1-D)and atwo-dimensional(2-D)radiative-convective models are used to diagnose the feedback effect.It shows that thefeedback factors in global and annual mean conditions are in the sequence of surface albedo,water vapor amount,watervapor distribution,cloud height,critical lapse rate and cloud cover,while in zonal and annual mean conditions in thetropical region the above sequence does not change except the two water vapor terms being the largest feedback compo-nents.Among the feedback components,the total water vapor feedback is the largest(about 50%).The diagnosis alsogives a very small feedback of either the cloud cover or the lapse rate,which is substantially different from the 1-Dfeedback analysis by Hansen et al.(1984).The small lapse rate feedback is considered to be partly caused by theconvective adjustment scheme adopted by CCM1 model.The feedback effect for doubled CO_2 is very different from that of the addition of other trace gases because of theirdifferent vertical distributions of radiative forcing although the non-feedback responses of surface air temperature forboth cases are almost the same.For instance,the larger forcing at surface by the addition of other trace gases can causestronger surface albedo feedback than by doubled CO_2.Besides,because of the negative forcing of doubled CO_2 in thestratosphere,cloud height feedback is more intense.The larger surface forcing in the case of other trace gases can also in-fluence atmospheric water vapor amount as well as the water vapor distribution,which will in turn have strongerfeedback effects.All these indicate that it is incorrect to use“effective CO_2”to replace other trace gases in the generalcirculation model.     

甘肃西峰冬小麦土壤水分动态及其对作物产量影响

本文利用甘肃省西峰市农业气象试验站非灌溉地冬小麦田间土壤水分资料、气候资料,分析了不同年型农田土壤水分的时空变化特征,从土壤水分平衡方程出发,讨论了冬小麦返青至成熟期间降水量、作物耗水量、渗漏量和土壤储水量变化各平衡分量的动态变化及其相互关系。对冬小麦产量与不同作物发育期的作物耗水量之间进行相关普查,结果表明影响小麦产量最显著的时段是拔节～孕穗期。分别运用物理统计和经验统计方法建立了冬小麦产量与作物耗水量的关系模型,认为后者模拟效果较好。     

气候变化对小麦生产影响的数值模型研究

在未来气候变化对作物影响的研究基础上,分析未来不同气候情景对南京地区小麦生长发育、产量形成的影响,并考虑了紫外辐射变化的影响。采用数值模拟方法具体估算了温度升高、降水变化、ＣＯ２ 浓度上升及紫外辐射增强对南京地区小麦产量的影响。计算结果表明：未来ＣＯ２ 增加可提高小麦产量,气温升高、降水变化及紫外辐射增强均使得小麦产量有所降低。     

气候条件对广西地区龙眼产量的影响及其丰歉气候指标研究

根据龙眼生物学特性、产量和气候资料,通过平行分析和数理统计方法,对气候条件影响广西地区龙眼产量的关键时期和关键因子进行了研究。结果表明:气候条件影响广西地区龙眼产量的关键时期为晚秋梢生长期、花芽分化期和开花座果期,关键气候因子分别为气温、雨量、雨日和日照时数。在此基础上,结合典型年份气候要素与产量的对比分析,确定了丰歉气候指标,为龙眼的栽培管理提供了科学依据,同时也为开展龙眼气象服务提供了技术支撑。     

气候变化对东北区粮食产量的影响及其适应性对策

采用作物生长发育和产量形成对气温、降水等资源环境条件的反应函数,建立了在气候变化条件下粮食产量变率理论推算模式,分析了在主要农作物生长季气温升、降1-2℃与降水增、减10%-20%的各种组合条件下,东北各地粮、豆作物产量的变化,提出了适应气候变化的农业对策.结果表明,气候变化对产量影响较大,地域差异明显.气温升、降1℃,粮、豆单产将升、降2%-40%,东北部变幅大于西南部;降水量增、减10%,西、西南部粮食产量将增加或减少10%左右,东南部则相反.各地应根据其影响情况采取不同的农业生产对策,如调整作物品种布局和种植结构,加强灾害防御,以确保粮食生产长期持续稳定地发展.     

21世纪Q矢量在中国多种灾害性天气中应用研究的进展

伴随着Q矢量理论的完善与发展,人们也对Q矢量的分析方法开展了广泛的应用研究,不仅用于诊断分析研究暴雨、台风、暴雪、强对流及沙尘暴等多种灾害性天气的成因,同时在天气预报工作中也扮演着越来越重要的角色.对进入21世纪以来中国对Q矢量的应用研究工作进行全面、系统地回顾与总结,并对未来关于Q矢量的应用研究工作进行了讨论与展望.     

OBSERVATION AND INVESTIGATION OF VARIABILITIES OF BASELINE CO_2 CONCENTRATION OVER WALIGUAN MOUNTAIN IN QINGHAI PROVINCE OF CHINA

In-situ measurement of atmospheric CO_2 was made at the top of the Waliguan Mountain(36°17′N,100°54′E,3816m asl).where the air is not directly affected by the local anthropogenic and natural sources,by using a nondispersiveinfrared(NDIR)analyzer and following the procedures proposed by WMO.The CO_2 in the flask samples collected onthe mountain was also analyzed in a laboratory.The measurements uncover the daily,monthly and seasonal variabilitiesand the baseline level of the CO_2 in the air over the“clean”area of Chinese hinterland.Results suggest that theCO_2 concentration over the East Asia continent has evident periodical variation,similar to that of global distribution.In1992,an annual mean baseline CO_2 concentration of 356.4 ppm over the continent was obtained.The annual mean val-ue was 357.2 ppm for 1993.Some relationships between the CO_2 concentration at Waliguan and the weather conditions,especially,wind speed and direction are found through the observation.     

周边地区对北京地面SO2影响的初步研究

采用Lagrangian传输、扩散、沉降模式计算了1994年9、10月份(非采暖期)、1995年1月和2000年1月(采暖期)北京地区SO2的变化规律,并分别计算了北京市不同类型的排放源以及周边地区污染源对平均地面SO2浓度的贡献.计算结果与实际观测资料对比表明,模式能够较好地模拟北京地区SO2的浓度量级和逐日变化趋势.北京地区地面SO2浓度受天气条件的影响较大.采暖期,北京当地排放源的影响相对较大;但在大气条件有利输送的背景下,来自周边地区污染排放源的影响不容忽视.     

A SIMULATION OF CO_2 UPTAKE IN A THREE DIMENSIONAL OCEAN CARBON CYCLE MODEL

A three-dimensional ocean carbon cycle model which is a general circulation model coupledwith simple biogeochemical processes is used to simulate CO_2 uptake by the ocean.The OGCMused is a modified version of the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory modular ocean model(MOM2).The ocean chemistry and a simple ocean biota model are included.Principal variablesare total CO_2,alkalinity and phosphate.The vertical profile of POC flux observed by sedimenttraps is adopted,the rain ratio,a ratio of production rate of calcite against that of POC,and thebio-production efficiency should be 0.06 and 2 per year,separately.The uptake of anthropogenicCO_2 by the ocean is studied.Calculated oceanic uptake of anthropogenic CO_2 during the 1980s is2.05×10~(15)g(Pg)per year.The regional distributions of global oceanic CO_2 are discussed.