基于高分辨率数值模拟的杭州市通风廊道气象效应研究

城市通风廊道能增加城市空气流通能力,缓解城市热岛,为了定量评估城市通风廊道的气象效应,本文采用区域边界层化学模式(RBLM-Chem),利用杭州市高分辨率地表类型、城市建筑等资料,开展了杭州市通风廊道影响的模拟研究,模式水平分辨率为250 m。本文针对冬季和夏季两个典型个例进行数值模拟和敏感性试验,夏季个例时间为2013年8月12日,盛行南风,风向顺着通风廊道;冬季个例时间为2014年1月28日,盛行东风,风向垂直于通风廊道。主要结论如下:城市绿色通风廊道有增加风速、降低气温、提高湿度的作用,与没有通风廊道的情况相比,夏季风顺着廊道方向时,廊道区域风速平均增加可达1.4 m/s,廊道区域内60 m高度风速平均增加可达1 m/s。而冬季风垂直于廊道时,廊道区域风速增加较小,仅有0.5 m/s左右。通风廊道夏季降温幅度平均可达2.7°C,冬季降温幅度较小,仅有0.6°C左右。通风廊道对气象场的影响随风向向下游延伸,夏季在通风廊道下游250 m处,风速增加、气温下降、相对湿度增加最大值分别为1.5 m/s、2.9°C、3.1%,即使在通风廊道下游1500 m处,最大降温仍有1.2°C。     

灰色模型在非等步长变形监测数据处理中的应用

常规变形监测数据处理中的GM(1,1)灰色模型是以等时间间隔观测值为原始序列,经一次累加处理,建立生成数列的一阶微分方程,并利用最小二乘求解未知参数的建模方法;但实际监测过程中,因受诸多因素影响,采集到的原始数据多呈现非等间隔分布,引入时间权重思想建立改进的GM(1,1)灰色模型,通过对沉降数据进行建模分析及精度检验,扩大了灰色模型的适用范围,验证了该模型的可靠性和科学性。     

陇中黄土丘陵区乡村聚落的空间格局——以甘肃省通渭县为例

基于2008年SPOT-5遥感影像解译得出的乡村聚落矢量数据,采用密度图、热点识别、数据探测与空间统计相结合的方法,深入分析了通渭县2008年乡村聚落的密度特征和空间分布模式.结果表明:通渭县乡村聚落斑块点集呈“南疏北密、东疏西密、距县城距离近的密”的空间分布格局,空间差异显著.东北部为乡村聚落斑块密集核心区,并以此为中心向外呈阶梯状递减趋势.乡村聚落斑块密度与海拔、人口分布具有一定的相关性,但也存在高海拔区人口密度虽小、但乡村聚落斑块密度却较高,低海拔区人口密度大、但乡村聚落斑块密度却较低的特殊现象.此外,基于热点识别、半变异函数、Voronoi地图和最近邻距离的分析,得出通渭县乡村聚落分布模式呈聚集-随机的分布模式.总体来看,通渭县乡村聚落的空间格局具有明显的空间依赖性.     

Elevation dependency of recent and future minimum surface air temperature trends in the Tibetan Plateau and its surroundings

Elevation dependency of climate change signals has been found over major mountain ranges such as the European Alps and the Rockies, as well as over the Tibetan Plateau. In this study we examined the temporal trends in monthly mean minimum temperatures from 116 weather stations in the eastern Tibetan Plateau and its vicinity during 1961–2006. We also analyzed projected climate changes in the entire Tibetan Plateau and its surroundings from two sets of modeling experiments under future global warming conditions. These analyses included the output of the NCAR Community Climate System Model (CCSM3) with approximately 150 km horizontal resolution for the scenario of annual 1% increase in atmospheric CO₂ for future 100 years and physically-based downscaling results from the NCAR CAM3/CLM3 model at 10' × 10' resolution during three 20-year mean periods (1980–1999, 2030–2049 and 2080–2099) for the IPCC mid-range emission (A1B) scenario. We divided the 116 weather stations and the regional model grids into elevation zones of 500 m interval to examine the relationship of climatic warming and elevation. With these corroborating datasets, we were able to confirm the elevation dependency in monthly mean minimum temperature in and around the Tibetan Plateau. The warming is more prominent at higher elevations than at lower elevations, especially during winter and spring seasons, and such a tendency may continue in future climate change scenarios. The elevation dependency is most likely caused by the combined effects of cloud-radiation and snow-albedo feedbacks among various influencing factors.     

夏季西太平洋副高特征及对湖泊水量变化的影响

采用NCEP/NCAR再分析资料、热带气旋频数和洪泽湖自然入湖水量等资料,借助EOF展开、相关分析等技术手段,对西太平洋副热带高压(WPSH,West Paeific Subtropical high)月、季、年变化特征以及对水文过程的影响等进行分析.结果表明:WPSH形态的显著特征表现为在暖季的北进和冷季的南退;随着WPSH脊线指数在暖季明显地呈现北进趋势,热带气旋源地发生频数也存在明显的增加趋势,并同步地在8月达到最大值;洪泽湖自然入湖水量也同步地伴随着WP-SH脊线指数的北进(南退)而增(减),并在7-8月间达到最大值;夏季西伸脊点与夏季距平高度场第一个特征向量的时间系数之间呈较好的反位相关系;夏季WPSH脊线与第二特征向量的时间系数之间呈较好的同位相关系;副高的面积和强度变化与西伸脊点位置之间呈较好的反位相关系.     

CO2地下埋存分布状况及环境影响的监测

 CO₂的地质埋存处理是减缓温室效应的现实选择之一。要保证埋存的有效性、安全性和持久性,需要对钻井（主要包括注入井和废弃井）、CO₂地下分布运移状况以及因CO₂渗漏所造成的环境影响等方面实施严格的监测管理。通过对以上各方面文献的查阅和综合分析,系统阐述了世界范围内目前CO₂地质埋存过程中所采用的各项主要监测技术。     

Snow Albedo’s Dependence on Solar Zenith Angle from In Situ and MODIS Data

Since snow cover is one of the fastest modi- fications to the land surface albedo, the treatment of snow-covered surface albedo is important for the simulation of land processes in weather and climate models. A simple formulation is developed here to represent the solar zenith angle (SZA) dependence of albedo under maximum snow cover condition on the basis of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) algorithm. The SZA dependence of black-sky (or direct) albedo is weaker under snow condition than that under snow-free condition, and it does not differ much among different vegetation types. The blue-sky albedo (or combined albedo from direct and diffuse radiations) based on the above formulation and in situ diffuse ratio of solar radiation is consistent with in situ data from two Canadian sites (grassland and evergreen needleleaf forest) and one U.S. grassland site. In particular, the SZA dependence of blue-sky snow albedo is almost always weak because of high diffuse ratios for high SZA in winter. With the snow albedo formulation from this study and snow-free albedo formulations from the authors’ previous studies, albedos with partial snow cover can be obtained as the snow fraction-weighted average of snow and snow-free albedos. Citation: Wang, Z., and X. Zeng, 2008: Snow albedo’s dependence on solar zenith angle from in situ and MODIS data, Atmos. Oceanic Sci. Lett., 1, 45-50     

北方冬麦区遭受严重干旱

2009年1月我国主要气候特点:气温高但变化幅度大,降水少.全国平均气温为-4.8℃,较常年同期(-5.9℃)偏高1.1℃.全国平均月降水量为6.6mm,较常年同期(12.1mm)偏少5.5mm,为1987年以来历史同期最少值.     

使用岭回归对哈萨克斯坦月平均气温的统计降尺度研究

哈萨克斯坦是世界最大的内陆国家,拥有典型的大陆性气候和多样的地理环境及生态系统,同时哈萨克斯坦的自然环境和人类社会对于气候变化这一全球性问题是敏感的、脆弱的,需要运用科学的研究方法应对气候变化的挑战。通常,区域或局地尺度的气候变化影响研究需要对气候模式输出或再分析资料进行降尺度以获得更细分辨率的气候资料。近年来,大量验证统计降尺度方法在各个地区能力的研究见诸文献,然而在哈萨克斯坦地区验证统计降尺度方法的研究非常少见。本文使用了岭回归的方法对哈萨克斯坦地区11个气象站点1960~2009年的月平均气温进行了统计降尺度研究。结果显示,使用前30年数据和岭回归模型建立大尺度预报因子和观测资料的统计关系可以较好地预测后20年的月平均气温,预测能力在各站各月均有不同程度的差异,地形复杂的站点预测效果较差,夏季预测结果好于冬季;此外,将哈萨克斯坦地区平均来看则与观测数据相吻合。     

利用地面电场仪与闪电定位资料进行短时雷电预警的方法

电场强度预警应以电场强度到达的门限等级、电场曲线初始阶段是否有快变抖动为判断的标准,雷电距离预警以雷电发生的位置和电场仪之间的距离为参考。综合两种预警手段,并结合人工判断雷电的移动趋势、对预警提前时间的要求以及电场仪安装的位置和本地的地形条件等因素,实现更准确的雷电短时预警。