20世纪下半叶全球干旱化的事实及其与大尺度背景的联系

利用CRU(Climatic Research Unit)的全球格点月降水及月平均气温资料, 通过计算地表湿润指数分析了1951~2002年全球干湿变化趋势. 重点对比研究了北美大陆、南美大陆、欧亚大陆、非洲大陆及澳洲大陆干湿变化的特征及差异, 并在此基础上对各大陆乃至全球的干湿变化与影响气候变化的大尺度背景的相关关系进行了分析. 结果表明, 在增暖背景下, 20世纪下半叶全球干湿变化趋势具有明显的区域差异, 非洲大陆、欧亚大陆、澳洲大陆和南美大陆近52年主要以干旱化趋势为主, 尤以非洲大陆和欧亚大陆最为剧烈. 北美大陆在1976年以后表现为变湿趋势, 南美大陆存在30年左右的干湿振荡周期, 但最近仍然处于干化的时段, 澳洲大陆的变化与之类似. 研究还表明, 增暖已经改变了全球环境干湿变化的分布格局, 南美大陆和澳洲大陆尽管降水为增加趋势, 但仍然表现为干旱化趋势, 其中温度升高是其表现为干旱化特征不可忽视的原因. 全球环境的干湿变化与大尺度背景密切相关: 非洲大陆、欧亚大陆的干旱化趋势、北美大陆的湿化趋势与北太平洋年代际振荡(PDO)显著相关; 而南美大陆、澳洲大陆干湿的年代际振荡与南方涛动指数(SOI)的年代际变化一致.     

利用卫星遥感数据集确定气候 过渡带和植被过渡带

利用卫星遥感数据,以局域植被物候现象分析为基础,开展大尺度植被分布的宏观特征研究,试图从一个新的角度,考察中国东部季风区植被物候的地域表现。研究区域位于夏季风自南向北推进的路径上,限定在（23～47oN,115～120oE）的条状区域内,并以1个纬度的间隔划分出24个空间段。在研究中,利用NOAA/NASA Pathfinder AVHRR陆地数据集中的规一化植被指数（NDVI）数据集,对24个空间段上的植被物候季节特征进行了经验正交函数（EOF）分析。使用EOF第一主分量的方差贡献作为一种定量指标,以一种定量化的方式,确定了由不同植被物候特征表现的植被过渡带和气候过渡带的位置,其结果与过去植被生态研究和气候研究中通过植被和气候区域划分提出的过渡带位置相对应,验证了在中国东部季风区上现有植被区划和气候区划的合理性。这项研究还表明,植被生态的宏观特征可以使用定量化的方法进行分析,卫星遥感为此提供了有力的支持。     

我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究(Ⅱ):研究成果的创新性及项目实施效果

针对国家战略决策层面的重大需求：北方干旱化的趋势预测、影响评估和对策建议,项目紧密围绕国民经济和科技自身发展的重大科学问题,大力加强原始创新,开展多学科交叉研究,在更深的层面和更广泛的领域解决国家经济与社会发展中的重大科学问题,同时提高自主创新能力。实施5年来,不仅取得了一批有国际影响的创新性科研成果,而且为满足国家重大需求做出了实质性贡献。同时,项目在人才培养和基地建设等方面也取得了显著成绩,为相关研究的深入开展奠定了坚实基础。主要介绍了该项目研究成果的创新性及实施效果。     

The Role of Land-sea Distribution and Orography in the Asian Monsoon. Part Ⅱ:Orography

The role of various mountains in the Asian monsoon system is investigated by AGCM simulations with different mountains.The comparison of the simulation with Asian mountains(MAsia run)with the simulation without mountains(NM run)reveals that the presence of the Asian mountains results in a stronger South Asian summer monsoon(SASM),characterized by enhanced lower-tropospheric westerly winds,uppertropospheric easterly winds,and stronger water vapor convergence.In East Asia,the southerly winds and water vapor convergence are significantly strengthened in association with the intensified zonal pressure gradient between the East Asian continent and the Pacific Ocean.Both the dynamical and thermodynamic forcing of the Tibetan Plateau play important role in strengthening the Asian summer monsoon.In winter,the presence of Asian mountains significantly strengthens the continental high,which leads to a stronger Asian winter monsoon.The presence of African-Arabian mountains helps to intensify the exchange of mass between the Southern Hemisphere and Northern Hemisphere by strengthening the cross equatorial flows in the lower and upper troposphere over East Africa. Asian mountains also play a crucial role in the seasonal evolution of Asian monsoons.In comparison with the NM run,the earlier onset and later withdrawal of lower-tropospheric westerly winds can be found over South Asia in the MAsia run,indicating a longer SASM period.The African-Arabian mountains also moderately contribute to the seasonal variation of the South Asian monsoon.In East Asia,the clear southto-north march of the southerly winds and subtropical rainfall starts to occur in early summer when the effects of Asian mountains are considered.     

REGCM2和SUCROS模式的双向耦合模拟试验

文中利用NCAR区域气候模式REGCM2和荷兰WAGENINGEN农业大学的作物生长过程模式SUCROS在中国东部平原进行了作物-大气双向耦合的模拟试验。初步的研究结果表明，该双向耦合模拟试验(R／S)能较好地描述大气和农作物间动态的基于生物过程的相互作用。R／S模拟试验不仅能真实合理地反映植物叶面积指数的逐日变化特征，更好地描述中国东部平原的陆面物理过程，而且改善了REGCM2对中国东部地区夏季降水和地面温度的数值模拟。该项研究对进一步认识和研究气候系统与陆地生态系统的相互作用具有一定的意义。     

北半球副高带的长期变化(四)

五、赤道低压与副高长期变化 与环球的副高带相配合的赤道附近的低压槽是热带大气环流的另一个重要成员,它与流场上的赤道辐合带大致相当,具有强烈的对流活动和丰富的降水,是大气中潜热释放的一个集中地区,通常位于经向平均哈特莱环流的上升分支附近。赤道低压区的强度变化可以通过热量和动量的输送过程影响其他地区的天气和气候。     

近年来我国气候学研究的若干进展

最近召开的全国气候学术会议,交流了近几年来我国气候学研究若干领域的成果。它表明,无论在应用研究还是在理论研究方面都取得了很大的成绩。不仅对国民经济建设作出了一定的贡献,同时在某些方面已经接近或达到了世界先进水平,开始受到国际上的重视。本文就其中若干课题谈一些作者的浅见。     

“一、二维谱分析”简介

能谱分析是气象要素时间序列分析的一种常用的方法。 对单一要素的分析,称为“一维谱”。它主要用来考察要素变化的周期性。常用能谱图来表示它的特征。谱图的基本形式分为两类。一类称为“白噪音”,谱图近于锯齿状,即谱密度近乎不变。它反映一类纯随机     

低纬度涛动——全球热带的甚低频振荡现象

本文在论证所谓“北方涛动”存在性的基础上,分析了这一现象与经典的“南方涛动”的关系和它们的性质,提出了”低纬度涛动”的概念。 研究发现,这两类振荡在低频域内具有相同的振荡频率,处于同一振荡系统内。实质上反映了印度洋和太平洋低纬地区三个主要活动中心——赤道低压和南、北太平洋副热带高压的年际变化之间的联系。 这个振荡系统,在气压场上表现为,横跨赤道南北各约30个纬距的东西向的“跷跷板”(seesaw)现象,且有以赤道为界的两个分量,即南方涛动和北方涛动。在温度、湿度场和低层大气稳定度场上,主要表现为热带太平洋上高温、高湿和强不稳定与低温,低湿和弱不稳定的交替出现;在云量场上表现为主要对流区的东西向位移;在海面温度场上为赤道太平洋增暖和降温的交替出现。它们之间通过热力和动力过程耦合起来,组成了全球热带海洋大气系统的振荡,这是低纬度大气环流年际变化的一个基本特征,我们称它为“低纬度涛动”。 分析表明,它的振荡周期平均约为40个月。为区别于40—60天的热带低频振荡,这一年际尺度的振荡可称为“甚低频振荡”。 作者用全球热带海平面气压第一特征向量的时间系数定义“低纬度涛动指数”,它能客观地同时描写气压场上振荡的两个分量,以及温度、湿度、云量和低层大气稳定度等的甚低频振荡特征。