CMIP5模式对中国年平均气温模拟及其与CMIP3模式的比较

利用CRUT3v和CN05两套观测资料,评估25个CMIP5模式对1906-2005年中国年平均气温变化的模拟能力,并与CMIP3模式对比。结果表明：1906-2005年中国平均温升速率为0.84℃/100a,CMIP5多模式集合平均模拟的增温率为0.77℃/100a。模式对20世纪后期温升模拟好于前期,仅有两个模式能模拟中国20世纪40年代异常增暖。模式对气温气候态空间分布模拟较好,但在中国西部地区存在最大模拟冷偏差和不确定性。1961-1999年,中国北方增暖大于南方。多模式集合平均可以较好地模拟气温变化线性趋势的空间分布,但对南北气温变化趋势的差异模拟过小。总体说来,在中国平均气温变化趋势、气温气候态空间分布和气温变化趋势空间分布三方面,CMIP5模式都较CMIP3模式有所提高。     

Current Status And Future Plans For The Chinese Satellite Laser Ranging Network

The Chinese SLR Network consists of 5 fixedstations located in Shanghai, Changchun, Beijing, Wuhan and Kunming respectively and 2 mobilesystems. The single shot precision for Lageos for these stations is in therange of 12–30 mm. Improvements of system performance for all stations are under way.The Chinese SLR Network participates in the national project CrustalMovement Observation Network of China, and is actively supporting the global and regionalprojects, such as ILRS, IERS, WPLTN (Western Pacific Laser Tracking Network) andAPSG (Asia-Pacific Space Geodynamics). The operation center and the datacenter for the Chinese SLR Network is located at Shanghai Observatory. The Lageos dataanalysis report for the global stations has been published every two weeks at the web siteof Shanghai Observatory since September 1999.     

Characteristics and Preliminary Causes of Tropical Cyclone Extreme Rainfall Events over Hainan Island

The characteristics of tropical cyclone(TC) extreme rainfall events over Hainan Island from 1969 to 2014 are analyzed from the viewpoint of the TC maximum daily rainfall(TMDR) using daily station precipitation data from the Meteorological Information Center of the China Meteorological Administration, TC best-track data from the Shanghai Typhoon Institute,and NCEP/NCAR reanalysis data. The frequencies of the TMDR reaching 50, 100 and 250 mm show a decreasing trend[-0.7(10 yr)~(-1)], a weak decreasing trend [-0.2(10 yr)~(-1)] and a weak increasing trend [0.1(10 yr)~(-1)], respectively. For seasonal variations, the TMDR of all intensity grades mainly occurs from July to October, with the frequencies of TMDR 50 mm and 100 mm peaking in September and the frequency of TMDR 250 mm [TC extreme rainstorm(TCER) events]peaking in August and September. The western region(Changjiang) of the Island is always the rainfall center, independent of the intensity or frequencies of different intensity grades. The causes of TCERs are also explored and the results show that topography plays a key role in the characteristics of the rainfall events. TCERs are easily induced on the windward slopes of Wuzhi Mountain, with the coordination of TC tracks and TC wind structure. A slower speed of movement, a stronger TC intensity and a farther westward track are all conducive to extreme rainfall events. A weaker northwestern Pacific subtropical high is likely to make the 500-h Pa steering flow weaker and results in slower TC movement, whereas a stronger South China Sea summer monsoon can carry a higher moisture flux. These two environmental factors are both favorable for TCERs.     

A regional extreme low temperature event and its main atmospheric contributing factors

The regional extreme low temperature event from December 30, 2010 to February 2, 2011 was a very rare and protracted cold event with the largest integrated index (Z) since 1979. Two meteorological factors could be responsible for this extreme winter event. First, a persistent blocking pattern existed in the mid-latitudes. This not only allowed cold air to persist in southern China but also enabled each perturbation from the west propagating around the blocking high to trigger downstream cold air intrusions from the north. Second, the consistently downward negative Arctic Oscillation (AO) was favorable for the eastward moving of Rossby waves in middle latitudes, which made the upper reaches positive center in SLP and negative center in Z500 move to East Asia. This stable and consistent situation favored the polar area cold air invasion to the mid-latitude region. Of these two factors, the blocking pattern was likely to be the direct cause, the co-effects of consistently strong downward negative AO from the stratosphere, and the corresponding eastward moving wave train in Z500 and SLP might be the prophase teleconnection culprit.     

多波束水深测量中声速误差的楔形表示法

针对多波束水深测量时声速剖面对测深精度的控制问题,提出了一种声速误差楔形表示法。基于两个声速剖面,采用常梯度声线跟踪法分别对不同声速剖面下换能器照射区域内水深点位置进行模拟计算,最后通过比对得到波束覆盖范围内各水深点对应的测深误差估计值;将其采用楔形图进行表示,并对超出水深限差的水深区域进行标注,为评价声速剖面对水深精度的控制能力提供参考。     

江苏沿海波浪多重嵌套模拟研究

根据24年CCMP风场资料和江苏沿海4个方向(N、NE、E和SE)百年一遇风速,构建西北太平洋、东中国海和江苏沿海上述4个方向的百年一遇风场。首次建立一个基于第三代海浪模型SWAN的自西北太平洋、东中国海至江苏沿海的三重嵌套数值模型,以AVISO卫星观测数据和江苏沿海定点实测数据进行验证。以三个计算域4个方向百年一遇风场为驱动风场,驱动该多重嵌套模型,高精度数值模拟江苏沿海4个方向百年一遇有效波高分布并进行分析。结果表明,江苏沿海辐射沙洲地形对有效波高分布影响显著;E向百年一遇风场作用下海域有效波高最大,NE向次之,N向和SE较小。     

Extreme Waves and Wave Run-up in Halifax Harbour under Climate Change Scenarios

The tendency for rising sea levels, combined with changes in the frequency and intensity of extreme storm events raises the potential for flooding and inundation of coastal locations such as Halifax Harbour, in the context of climate change. In this study, we consider three scenarios for extreme high water levels based on climate change scenarios and estimates for land subsidence, rising mean sea levels, and return period analysis for extreme events (from previous studies). We also investigate the effect of ocean waves on these estimates for extreme high water levels. Because the most damaging storm to make landfall in Nova Scotia over the last century was Hurricane Juan (2003), it was chosen to simulate the extreme case of storm-generated waves and wave run-up in Halifax Harbour. To simulate waves generated by Hurricane Juan, a nested-grid system consisting of two modern state-of-the-art operational wave models was used. High quality winds were used to drive the wave models, and the simulations used recently updated high resolution coastal bathymetry. Observed water elevation changes in Halifax Harbour were used in wave model simulations of Hurricane Juan. The Federal Emergency Management Agency's (FEMA) run-up model is used to estimate wave run-up elevation, which is validated with recorded high water observations along the coastline. Simulated waves and wave run-up elevations for Hurricane Juan suggest that the maximum significant wave heights at the mouth of the Harbour were 9.0 m, and the wave run-up was as high as 2.0 m along the shoreline of Halifax Harbour. In this way, we estimated the impact of waves and wave run-up on extreme high water elevations for three climate change scenarios in Halifax Harbour, under worst-case conditions. The sensitivity of these estimates is analyzed for different water level variations, wave propagation directions and shore slope profiles.

[Traduit par la rédaction] La tendance à la hausse du niveau de la mer de pair avec les changements dans la fréquence et l'intensité des événements de tempêtes extrêmes augmentent le risque d'inondation et de submersion à des emplacements côtiers comme le port d'Halifax dans le contexte du changement climatique. Dans cette étude, nous examinons trois scénarios de niveaux de hautes eaux extrêmes basés sur des scénarios de changement climatique et estimations de subsidence du terrain, l’élévation du niveau moyen de la mer ainsi que l'analyse de la période de retour d’événements extrêmes (faite lors d’études antérieures). Nous examinons aussi les effets des vagues de l'océan sur ces estimations de niveaux de hautes eaux extrêmes. Étant donné que la tempête la plus dévastatrice à avoir touché terre en Nouvelle–Écosse au cours du dernier siècle a été l'ouragan Juan (2003), c'est celle-ci que nous avons choisie pour simuler le cas extrême de vagues produites par une tempête et de remontée de vagues dans le port d'Halifax. Pour simuler les vagues produites par Juan, nous nous sommes servis d'un système à grilles imbriquées consistant en deux modèles de vagues opérationnels à la fine pointe de la technologie. Les modèles de vagues étaient pilotés par des données de vent de haute qualité et les simulations disposaient d'une bathymétrie côtière à haute résolution récemment mise à jour. Les changements observés d’élévation de l'eau dans le port d'Halifax ont été utilisés dans les simulations de l'ouragan Juan par les modèles de vagues. Nous utilisons le modèle de remontée des vagues de la Federal Emergency Management Agency (FEMA) pour estimer la hauteur des remontées, qui est validée par rapport aux observations de hautes eaux enregistrées le long de la côte. Les vagues et les hauteurs de remontée des vagues simulées pour l'ouragan Juan suggèrent que la hauteur significative maximale des vagues à l'entrée du port était de 9,0 m et la remontée des vagues atteignait 2,0 m le long de la côte du port d'Halifax. Nous avons de cette manière estimé l'impact des vagues et de la remontée des vagues sur l’élévation des hautes eaux extrêmes pour trois scénarios de changement climatique dans le port d'Halifax dans les conditions les plus défavorables. Nous analysons la sensibilité de ces estimations à divers changements de niveau d'eau, directions de propagation et profils de pente côtière.     

1965-2010年7-9月影响中国的热带气旋降水变化趋势分析

利用中国气象局逐日台站降水和上海台风研究所最佳台风路径等资料,对1965—2010年夏季(7—9月)影响中国热带气旋降水的变化趋势及影响机制进行了分析。热带气旋降水主要影响中国东部和南部,夏季平均的热带气旋降水由沿海向内陆,由东南向西北递减。自1965年以来,夏季影响中国的热带气旋降水呈现华东及东南沿海增多,华南沿海、海南岛以及西南地区减少的变化趋势。分析发现,一方面夏季西北太平洋副热带高压加强西伸,导致同期中国东部地区上空水汽辐合增强;另一方面热带气旋的引导气流发生变化,使夏季热带气旋盛行路径由南海向东亚沿岸偏移,这两个因子的共同作用致使影响中国的热带气旋降水发生变化。     

1961—2005年中国区域性低温事件的观测、再分析与模拟的比较研究

利用1961—2005年观测、NCEP再分析资料和北京气候中心发展的气候系统模式1.1版本(BCC-CSM1.1)模拟的逐日最低气温资料,首先采用优选格点回归方法将网格资料降尺度到台站上,然后再应用区域性极端事件客观识别法对3套资料识别得到中国区域性低温事件。分析表明,NCEP再分析资料很好地再现了最低气温的实况;BCC-CSM1.1模式对日最低气温的模拟尽管总体上不如NCEP再分析资料,但模拟效果也较好。NCEP再分析资料在中国区域性低温事件的长期趋势、年际变化以及累积强度和发生频次的空间分布上都较好地再现了实况。BCC-CSM1.1模式对中国区域性低温事件的模拟结果显示,该模式较好地模拟出1961—2005年中国区域性低温事件在频次、极端强度、最大影响面积、持续时间、累积面积和综合强度等各项指标所表现出的一致的减小趋势;对事件累积强度和发生频次空间分布的模拟,总体上较好地反映了观测的主要特征,但对中心位置的模拟存在一定偏差。     

热带气旋灾害预评估模型研究回顾

热带气旋所引发的暴雨、大风、风暴潮以及由此造成的衍生灾害对人身安全、基础设施、财产、农业生产活动均可造成严重影响。因此,做好灾前预评估对于提出防御对策、指导启动相应防灾预案及科学合理开展防灾工作等至关重要。在明确“预评估”定义后,将以往国内外研究中与热带气旋灾害预评估相关的模型分为统计模型、动力模型和动力统计模型三类进行回顾总结,并对其中一些典型例子进行详细介绍。最后,针对模型研究及业务开展现状和存在的问题,给出一定建议、意见和展望。深入了解各种热带气旋灾害预评估模型的建立思想,对今后逐步提升风险评估与防控技术的精细化、客观化、定量化水平具有重要指示意义。