GRAPES Hybrid-3DVar对台风苏迪罗的数值试验

为了把反映天气形势变化的背景误差协方差引入到变分分析系统中来提高分析质量,本文在GRAPES区域三维变分框架的基础上通过扩展控制变量方法实现动态与静态背景误差协方差耦合,建立混合三维变分分析系统（GRAPES Hybrid-3DVar）。通过控制变量扰动产生的集合样本进行单点观测分析试验验证Hybrid-3DVar及其局地化方案的合理性,并针对台风苏迪罗进行实际观测资料同化和数值预报试验,结果表明:用集合样本描述的背景误差协方差是随着天气流型变化的,动力场和质量场的离散度在台风中心处最大,因而混合同化的分析增量包含更多细微结构和中小尺度信息;其分析和24 h内预报要素质量优于3DVar,24 h内降水强度和落区预报也更准确,混合同化分析改善了3DVar分析的降水空报问题;同时混合同化分析的24 h内台风路径预报也最接近实况,台风强度预报在48 h之内都比3DVar更接近观测。     

Sensitivity of carbon budget to historical climate variability and atmospheric CO2 concentration in temperate grassland ecosystems in China

Chinese temperate grasslands play an important role in the terrestrial carbon cycle. Based on the parameterization and validation of Terrestrial Ecosystem Model (TEM, Version 5.0), we analyzed the carbon budgets of Chinese temperate grasslands and their responses to historical atmospheric CO₂ concentration and climate variability during 1951–2007. The results indicated that Chinese temperate grassland acted as a slight carbon sink with annual mean value of 7.3 T?g C, ranging from -80.5 to 79.6 T?g C yr^-1. Our sensitivity experiments further revealed that precipitation variability was the primary factor for decreasing carbon storage. CO₂ fertilization may increase the carbon storage (1.4 %) but cannot offset the proportion caused by climate variability (-15.3 %). Impacts of CO₂ concentration, temperature and precipitation variability on Chinese temperate grassland cannot be simply explained by the sum of the individual effects. Interactions among them increased total carbon storage of 56.6 T?g C which 14.2 T?g C was stored in vegetation and 42.4 T?g C was stored in soil. Besides, different grassland types had different responses to climate change and CO₂ concentration. NPP and R_H of the desert and forest steppes were more sensitive to precipitation variability than temperature variability while the typical steppe responded to temperature variability more sensitively than the desert and forest steppes.     

Investigation on semi-direct and indirect climate effects of fossil fuel black carbon aerosol over China

A Regional Climate Chemistry Modeling System that employed empirical parameterizations of aerosol-cloud microphysics was applied to investigate the spatial distribution, radiative forcing (RF), and climate effects of black carbon (BC) over China. Results showed high levels of BC in Southwest, Central, and East China, with maximum surface concentrations, column burden, and optical depth (AOD) up to 14 μg?m^?3, 8 mg?m^?2, and 0.11, respectively. Black carbon was found to result in a positive RF at the top of the atmosphere (TOA) due to its direct effect while a negative RF due to its indirect effect. The regional-averaged direct and indirect RF of BC in China was about +0.81 and ?0.95 W?m^?2, respectively, leading to a net RF of ?0.15 W?m^?2 at the TOA. The BC indirect RF was larger than its direct RF in South China. Due to BC absorption of solar radiation, cloudiness was decreased by 1.33 %, further resulting in an increase of solar radiation and subsequently a surface warming over most parts of China, which was opposite to BC’s indirect effect. Further, the net effect of BC might cause a decrease of precipitation of ?7.39 % over China. Investigations also suggested large uncertainties and non-linearity in BC’s indirect effect on regional climate. Results suggested that: (a) changes in cloud cover might be more affected by BC’s direct effect, while changes in surface air temperature and precipitation might be influenced by BC’s indirect effect; and (b) BC second indirect effect might have more influence on cloud cover and water content compared to first indirect effect. This study highlighted a substantial role of BC on regional climate changes.     

中国大陆及华北地区地震资料的小波分析

基于地震活动为多尺度多活动这一观点，运用小波变换方法，以不同的小波尺度分析了中国大陆1900～2001年和华北地区1500～2001年M≥5地震的本尼奥夫应变资料，得到了各种层次地震活跃期和平静期，分析结果可信而又符合实际。对历史地震研究和地震危险性预测具有一定的参考价值。     

面向Internet的农业气象产量动态预报

针对信息时代Internet网上用户对产量预报动态查询的需求 ,探讨了面向Inter net的农业气象产量预报的解决方案。试验结果表明 ,由于作物生长发育和产量形成是一个光、温、水、土条件长期、综合作用 ,生物量长期累积的过程 ,因此利用积分回归方法 ,考虑全生育期光、温、水气象因子的综合影响 ,根据已出现的天气实况 ,在假定后期天气条件正常的情况下 ,有可能预测出未来产量的趋势。随着天气实况的逐一出现 ,后期的预报结果可望逐步接近实际值。统计检验和试报结果误差均在允许范围内。     

GFS预报产品在阿勒泰地区汛期降水预报中的应用检验

采用GFS（全球预报系统）产品预告图形资料,对阿勒泰地区2007-2008年汛期降水过程的预报能力进行统计检验,结果表明：GFS预报产品对汛期降水预报有一定的指导意义。     

中国地区高空气象探测气球空间漂移分析

利用中国120个探空站2004年08时所有探空气球漂移信息,结合NCEP再分析场,分析规定等压面上的时空漂移规律,重点选择100、500与925 hPa等压面,采用1、4、7、10月分别代表冬季、春季、夏季、秋季4个季节。初步分析表明;气球的漂移方向主要是受大气环流影响,不同季节中国受不同的系统影响,导致漂移的方向差异明显,夏季以西南漂移为主,冬季、春季与秋季以西北漂移为主,但是在100 hPa以上4个季节均以西南漂移为主,以冬季的漂移距离最大,漂移距离超过120km,夏季最小,约为40 km,春、秋季次之,接近70 km。漂移距离的差异东部比西部显著;沿经圈漂移以向南为主,冬、春与秋季沿经圈漂移以向南为主,春季漂移最大,超过5 km;冬、秋季节漂移距离分别超过3与2 km,夏季沿经圈漂移受大尺度环流影响,200 hPa以下向北漂移,最远漂移超过1 km,200 hPa以上转向南漂移,最远漂移达3 km;沿纬圈以向东为主,以冬季最大,达77 km,夏季最小,接近13 km,春、秋季次之,分别达49和46 km;沿纬圈漂移量要大于沿经圈漂移量,沿纬圈漂移全年平均接近60 km,沿经圈漂移量全年平均接近3.5 km,有量级上的差别;从低层到高层漂移量呈增大趋势,漂移大的范围随高度往西扩张;探空漂移的整体分布范围较大,并且比较均匀。同时还选取了个例分析低空急流条件下探空漂移,结果显示对于中小尺度天气系统不可忽略。     

2009年11月北京极端低温和强降水事件分析

2009年10月底到11月底,包括北京在内的华北地区连续出现2次较强冷空气过程,造成大范围的低温、雨雪天气。利用北京地区11个气象站近50年逐日气温、降水资料,对全市历年11月低温雨雪事件的演变特征进行了分析。结果表明,2009年11月全市月平均气温、月平均最低气温均突破了50年的最低记录,月平均最高气温位列1981年11月之后,接近历史极值;2009年11月降雪量也位列有记录以来第一位,冰冻日数历史排位第三;从气温和降水极端事件发生的频次来看,2009年11月日平均气温、日最高气温和日最低气温通过5%分位值标准的极端低温事件频次都明显偏多,在50年中居于第2位,降水量通过95%分位值标准的极端强事件频次在50年中居于第四位。2009年11月的严重低温雨雪事件出现在区域气温总体变暖、低温事件频率总体下降的气候趋势背景下,在一定程度上放大了负面影响。亚洲中高纬地区500hPa高度场经向度异常加大、冷暖气流交换活跃,是造成2009年11月极端低温和大雪的直接环流因子。     

广东2008年低温雨雪冰冻灾害及气象应急响应

2008年初我国南方遭受了百年一遇低温雨雪冰冻灾害,广东的受灾程度属80年一遇,造成了重大经济损失和严重社会影响.分析发现:灾害过程在近年来最严重的一次"拉尼娜"事件背景下发生的,与欧亚地区持续大气环流异常密切相关.在"北脊南槽"和西太平洋副高偏北偏强的形势下,冷暖气流在我国南方地区频繁交汇,使对流层中低层形成逆温层和局地经向环流产生异常,造成了此次持续低温雨雪冰冻过程.面对灾害引发的公共事件,广东省气象部门打破常规、准确预警,启动预案,通过媒体和"公共事件预警信息发布平台",及时传播权威的公共预警信息,为安定民心、稳定社会、减少灾害起到积极作用.灾后反思发现,山区冰灾的监测、灾害的评估、公共信息发布等的能力和规范均亟待加强.     

欧盟"气候行动与可再生能源综合计划"建议草案:核心要点与战略意义

概述了欧盟"气候行动与可再生能源综合计划"建议草案的出台背景、核心要点和主要内容,评价了各方反应及该建议草案的优点和缺点,分析了该建议草案与<京都议定书>第二承诺期气候谈判的联系及其对碳市场的影响.最后,针对中国参与清洁发展机制(CDM)活动,提出了个人的思考和建泌.