冰雪区局地环流及气候特征探讨

本文以西昆仑山崇侧冰帽区为例,根据大量观测资料,讨论了冰川存在对其所在地区气候的影响。得出冰川风是影响冰雪区气候特征的重要因素,是冰-气作用中的一个主要因子。这里的冰川风是一种独成体系的局地环流,它既不同于山谷冰川上出现的冰川风,也不同于山谷风。其强度随着离开冰雪区距离的增长而减弱。在冰雪区前缘地带形成风向、温湿度急剧变化区,使温度梯度从非冰川区到冰川区发生大的变化。     

植被带宽度对局地环流及温度场影响的数值研究

本文用一个二维模式，实施了七组数值试验，研究植被带宽度ｄ对局地气候的影响。结果指出：存在着一个最适宜的植被带宽度ｄｃ，当ｄ＝ｄｃ时，植被－裸土之间下垫面属性的非均一性激发的上升运动的强度最强。当ｄ＞ｄｃ或ｄ＜ｄｃ时，上升运动均会减弱。这是一个具有非线性的现象。此外，还分析了背景流对次级环流的影响。     

下垫面因子影响气候形成和变化的数值试验

本文用球带范围的耦合模式，研究了地球从均一陆地地表有海陆分布，全球陆地从平坦到真实地形，陆地从一类土壤到几类土壤并存过程中大气环流的演变和气候变化状况。发现没有海陆分布时气候要素场呈纬向带状分布，大气中流场和风场表现为三圈环流和行星风系特征，当有海陆分布后，北半球无论是高层还是低层环流形势均具有和海陆分布相一致的纬向两波结构，海陆分布是形成现代大气环流格局的根本因子，高原地形使高原上的空的气压系统     

大气环流因子对北半球气温变化影响的研究

首先分析了北大西洋涛动(NAO)、北太平洋涛动(NPO)和南方涛动(SO)对北半球气温影响的空间分布特征。冬季大气涛动对温度方差贡献主要是在低纬和中高纬大陆地区及北太平洋部分区域,40°N以北大部分陆地总的贡献率达30%以上,热带3/4地区也在30%以上。近百年气温和大气涛动关系表明,三个涛动对北半球冬季、夏季和年平均气温的变化贡献分别达31.8%、2.6%和12.8%,也是以冬季影响最大。用大气涛动可以解释近20多年来气温上升的很大一部分方差,这说明可能在原有气温上升的趋势上,由于叠加了近期大气环流引起的气温变化,所以才形成了70年代末以来的加速变暖现象。     

中国西北地区荒漠绿洲大气内边界层的数值模拟

本文用二维中尺度土壤－植被－大气连续体数值模拟了黑河地区绿洲和周围荒漠袒上垫面物理特征差异引起的内边界层结构。得到了绿洲上游荒漠至绿洲和从绿洲至其下游荒漠两重下垫在突变过程大气运动所产生的风速内边界层，温度内边界层和湿度内边界层的空间和时间特征及其这两种情况边界层的结构差异。     

针对北极地区典型月份期间的大气数值模拟分析

本文利用极地中尺度数值模式Polar MM5对2005年7月17日～19日, 2007年12月20日～24日北极地区大气环流进行了中尺度数值模拟, 分析比较了北极夏季典型代表月7月间和冬季典型代表月12月间大气特征。数值分析表明,在500hPa高度上,12月和7月极区的大气环流都主要由2个波动控制;夏季的冰岛低压在冬季表现为一个高压系统,并且伸展到格陵兰岛上空。我们选择了2个北极地区探空站与相应温度场和风场的数值模拟结果进行了对比,表明数值模式能够很好地再现观测到得大气分布特征,表现为小的模式偏差和较高的相关系数。夏季7月份期间, Barrow 站2m处空气温度,感热通量和潜热通量具有明显的日变化特征和极地逆温层结垂直结构特征;冬季12月份期间,Barrow 站2m处空气温度,感热通量和潜热通量呈现出反位相变化的特征,虽然各通量峰值远小于夏季时的情形,但是北极所考虑站点下垫面在冬季12月和夏季7月份都是大气的热源和水汽源。     

全球变暖背景下的南极地区气候变化

南极地区气温冬季,春季和秋季都有上升趋势,而夏季则有下降趋势,年平均气温也趋上升,气温上升趋势最强烈的是冬季,其次是春季;降水各季和全年都有增加趋势。在年际尺度上,年均气温和降水与南极涛动指数是负相关,南极极涛动对不同区域影响的方向和程度也有区别。     

大气氮沉降数值模拟的演替进程与模型筛选

中国是维持全球氮平衡的关键.以大气氮沉降为例,畜禽养殖、化肥施用、能源消耗等人为扰动致使活性氮的排放量与沉降量正持续走高,欧美已率先开展氮沉降及其引发的环境与经济后果的评估.中国省级或更大尺度的沉降规模,空间分布和输移途径资料较难获取,大气传输模型(ATMs)提供了经济可行的解决方案.通过概述ATMs的演进阶段和代表模型,并为应对我国缺乏氮沉降模拟专业模型的问题,建立一个总量近百的大气氮沉降相关模型(排放源含NH3、NOx和SO2的ATMs),以总揽世界模型发展全貌.理论上,模型的检验和相互比较以监测值与模拟值的定性分析为基础,中国面临的困境缺乏全国性的统一监测网络在短期内难以解决.事实上,大气氮沉降模型在污染场和浓度场的模拟过程中受到诸如大气环流、边界层高度等条件的制约进而影响模拟效果.NH3的特性对模型提出了更高要求.一方面通过参考相关文献归纳各种制约条件的相对重要性,另一方面结合模型自身架构(格网大小、垂直精度、气象场获取途径以及扩散模式的选取)、模拟过程(源排放、干沉降和扩散)、设计意图,力图以定性或半定量的方法探讨各个模型应对制约条件的能力,比较各自优劣,以期筛选出适用于模拟省域乃至全国大气氮沉降的数值模型.     

地球自转速率变化影响大气环流的事实及机制探讨

通过相关分析从统计学角度探讨了地球自转速率变化对北半球月平均500HPa大气环流的影响,同时探讨了这一影响的物理机制。     

土地利用/土地覆被变化对大盈江流域径流的影响

为揭示大盈江流域土地利用/土地覆被变化对径流变化的影响,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,通过设置不同情景,定量分析了土地利用类型变化对流域内径流的影响。结果显示:(1)SWAT模型在大盈江流域径流模拟中具有较好的适用性,率定期的模型参数R2、Ens分别达到0.68、066,验证期的模型参数R2、Ens分别达到0.69、0.67;(2)大盈江流域月均径流量与土地利用类型关系密切:把农业用地变成林地或者草地,径流量均会减少,把林地变成草地径流量则会增加,农、林、草3种土地利用类型中产流由强到弱依次为农业用地、草地、林地。(3)2006~2015年,大盈江流域土地利用类型变化主要为农业用地和林地转化为草地,这种转变导致流域的月均径流量略有增加,增加的径流量主要是由林地转化为草地所致,且林地转化为草地引起的径流增加量强于农业用地转化为草地引起的径流减少量。     

全球环境变化研究的核心领域——土地利用／土地覆被变化的国际研究动向

土地利用／土地覆被变化已列为“国际地圈与生物圈计划”的核心项目，在该领域的研究工作逐渐加强。本文论述了全球环境变化中的土地利用／土地覆被变化的内涵，在全球环境变化中的作用，其主要研究内容，关键问题及研究方法，并介绍了国外有关研究项目的情况。     

INFLUENCE OF CLIMATE AND CLIMATE ANOMALIES ON NORWAY SPRUCE TREE-RING GROWTH AT DIFFERENT ALTITUDES AND ON GLACIER RESPONSES: EXAMPLES FROM THE CENTRAL ITALIAN ALPS

Climate change and climate anomalies are inducing strong variations in the high‐mountain environment, driving the responses of physical and biological systems differently. This paper assesses tree‐ring growth responses to climate for two Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) sites at different altitudes from an Ortles‐Cevedale Group (OCG; internal zones of the Central Italian Alps) valley site and reports some examples of climate impact on glacier dynamics in the OCG in recent decades. Growth–climate relationships between tree‐ring chronologies and meteorological data were established by means of Pearson's correlation and response functions. In the high‐altitude chronology we found a strong signal of July temperatures, whereas the low‐altitude chronology also contained a signal of summer precipitation. Climate anomalies occurring in these months proved to influence tree growth at the two sites differently. In summer 2003 extreme climatic conditions established over Europe and the Alps, strongly affecting physical and biological systems. Spruce responses to the climate anomaly of 2003 were more evident with a one‐year lag. The high‐altitude site profited from the warmer growing season, whereas trees at the low‐altitude site experienced water stress conditions and their growth was strongly inhibited also in the following year. Glacier mass loss in the OCG in 2003 was the highest since yearly measurement started. The examples reported confirm the strong and even divergent variations affecting the Alpine environment, induced by recent climate change.     

南极冰盖数值模拟研究进展与展望

数值模拟南极冰盖是提升人们认识南极冰盖演化行为的重要手段。通过数值模拟研究可以揭示某些观测数据包含的冰盖物理机理以及在缺乏观测数据的情形下预测冰盖的演化行为。本文在综述南极冰盖数值研究国际进展的基础上,分析了南极冰盖数值模拟方面几个主要模型的特点,特别针对南极冰盖的三维数值模拟展开讨论,分析并探讨了冰盖数值模拟可能会遇到的潜在不稳定源以及在拓展模型研究范围时会遇到的障碍。对目前三维冰盖数值模拟存在的几个问题进行了讨论,并对未来发展进行了展望。     

香格里拉县土地利用/土地覆盖变化与趋势预测研究

在遥感和GIS技术支持下，定量分析研究区1989-2003年的土地利用／土地覆盖变化过程，以及土地利用／土地覆盖变化各类型之间的相互转化状况，并定性分析研究区土地利用／土地覆盖变化的驱动因子。运用马尔柯夫模型，对研究区未来土地利用／土地覆盖演变趋势进行模拟与预测。为实现研究区土地资源的可持续利用，必须在提高全民环保意识、坚决贯彻国家相应法律法规的前提下，加强天然林保护，建立长期有效的补偿机制，搞好退耕还林还草，严格控制人口增长。     

澜沧江流域云南段土地覆盖状况及其模式分类

基于澜沧江流域运动段土地覆盖状况的基础数据库,结合现有ＧＩＳ图形空间数据,通过集成处理,就澜沧江流域综合开发中,有关云南段土地覆盖状况及其模式分类展开研究。初步研究结果为：１、研究区土地覆盖状况随流域沿线空间延伸而变化,不同覆盖类型变化态势各具特点,但多与当地自然、社会、经济整体发展水平密切联系;２．基于土地覆盖中主要土地覆盖类型比例值的累计,设定适当阈值,将流域土地覆盖划分为５种类型即林地覆盖型     

SPATIO-TEMPORAL ASPECTS OF LAND USE AND LAND COVER CHANGES IN THE NIAH CATCHMENT, SARAWAK, MALAYSIA

This paper focuses on the large‐scale land use and land cover changes that have taken place in Sarawak state, East Malaysia over the three decades of 1972‐2002. Results are presented from a detailed land use and cover change (LUCC) study in the Niah River catchment using satellite imagery, questionnaire surveys and interviews. Successive waves of land cover changes have taken place. Large forest areas have been logged and gradually replaced by oil palm plantations, which now occupy more than 40 per cent of the total land area in the catchment. Concurrently, small‐scale farming systems have also changed. Formerly dominant Iban shifting cultivation practices are increasingly being replaced by cash crop production on permanent fields and impacted by off‐farm activities involving many ethnic groups. It is argued that land cover changes are continuous and complex processes involving a large number of variables which can be analysed for different time periods at various scales.     

气候变化对植被和土壤的影响效应

全球气候变化已是当今世界研究的热点。近年来,气候变化对陆地植被以及土壤的影响研究已经广泛开展。通过系统收集和整理气候变化对植被和土壤影响国内外相关研究结果,有利于进一步认识气候变化给生存环境带来的影响。大量野外定量分析以及经验模型预测等方法研究表明:气候变化对陆地植被产生了重要影响,主要表现在植被分布范围、生产力以及多样性的改变。气候变化也会使土壤基本性质发生变化,同时土壤作为全球碳循环过程中重要的中间碳库,土壤有机碳库与气候变化有着密切的关系,气候变暖与土壤有机碳库的分解互为反馈。     

西双版纳土地利用/覆盖格局的热环境效应研究

利用Landsat TM/ETM＋数据的热红外波段,通过单通道算法,反演了中国热带西双版纳地区的地表温度,并对西双版纳地表温度演变的规律进行了分析,结果显示：（1）研究期间,西双版纳土地利用/覆盖发生了剧烈变化,有林地面积不断减少,旱地、灌木林、茶园与橡胶园面积不断增加;（2）旱地、荒草地、茶园、建设用地的地表真实温度的平均值较高,水体和有林地的平均温度较低;（3）旱地、灌木林、有林地、荒草地和橡胶园对区域的热效应贡献较大,水体、水浇地、建设用地、滩涂和水体的热效应贡献较小;有林地的热单元权重有不断减少的趋势,灌木林与旱地的热单元权重有不断增加的趋势;（4）西双版纳土地利用/覆盖的剧烈变化改变了区域地表温度的分布格局,最终可能会导致地方气候变化。需要进一步开展西双版纳地区LUCC—气候—生态系统耦合研究,深入研究区域LUCC特别是橡胶园的时空变化过程及其气候/生态效应、气候变化与LUCC过程的互馈机制,为实现区域可持续发展提供科学依据。