全球动态植被模型CLM3.5-DGVM中碳循环过程的模拟与检验

全球动态植被模型(CLM3.5-DGVM)是美国国家大气研究中心(NCAR)开发的陆面模式CLM3.5 (Community Land Model Version3.5)的陆地碳循环子模块,模型本身根据当地的温度和降水等环境条件计算得出植被分布.本研究参照陆地-碳模式比较计划(C-LAMP)的模拟方案和评价标准,对CL...     

地球系统模式FIO-ESM对2016-2017年La Ni(n)a事件及其对中国近海地区影响的预测

最近的观测表明赤道太平洋中部及东部的水温略低于拉尼娜事件的阈值,但大气与海洋的状态还不足以完全支持转为弱拉尼娜现象.本研究基于地球系统模式FIO-ESM和集合调整卡尔曼滤波同化方案建立的短期气候同化和预测系统,进行了1992-01-01-2016-10-31的模式同化,结果表明同化系统能够为预测提供较好的初始场.随后对2016-2017年拉尼娜事件的状态以及中国近海地区气温和降水异常进行了未来6个月的预测,结果表明赤道太平洋会在2016年年底继续降温,Ni(n)o3.4区海温异常将持续略低于拉尼娜事件的阈值-0.5 ℃,说明2016-2017年为弱拉尼娜事件,2017年春季东太平洋继续降温,表明此次拉尼娜事件可能会持续较长时间.预测结果同时也表明2016年冬季至2017年春季中国近海地区存在着北高南低的气温异常分布,中国南部地区降水存在负异常.拉尼娜带来的极端天气与气候异常会对中国沿岸地区带来巨大影响,但总体来说2016-2017年拉尼娜事件对中国的影响相对较弱.     

全球气候变化对海洋声吸收系数的影响研究

基于地球系统模式FIO-ESM(The First Institute of Oceanography-Earth System Model),研究了在最高排放RCP8.5情景下1851—2100年海水温度、盐度和酸度的变化规律,综合考虑三者得到了声吸收系数的变化规律。FIO-ESM模式输出结果表明,1851—2100年间大部分区域的海水温度出现不同程度地上升,海洋酸化现象明显,北极地区附近的海水盐度出现较大程度的下降。利用Francaais-Garriso经验公式计算海洋声吸收系数发现,如果只考虑酸度对声吸收系数的影响,声吸收系数的预报误差将达到40%以上。综合计算结果表明,随着全球气候变化的演进,全球海洋声吸收系数出现不同程度的下降,最大可达70%,即未来的海洋对于声波更加"透明"。     

地球系统模式FIO-ESM对北极海冰的模拟和预估

评估了地球系统模式FIO-ESM(First Institute of Oceanography-Earth System Model)基于CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)的历史实验对北极海冰的模拟能力,分析了该模式基于CMIP5未来情景实验在不同典型浓度路径(RCPs,Representative Concentration Pathways)下对北极海冰的预估情况。通过与卫星观测的海冰覆盖范围资料相比,该模式能够很好地模拟出多年平均海冰覆盖范围的季节变化特征,模拟的气候态月平均海冰覆盖范围均在卫星观测值±15%范围以内。FIO-ESM能够较好地模拟1979-2005年期间北极海冰的衰减趋势,模拟衰减速度为每年减少2.24×104 km2,但仍小于观测衰减速度(每年减少4.72×104 km2)。特别值得注意的是:不同于其他模式所预估的海冰一直衰减,FIO-ESM对21世纪北极海冰预估在不同情景下呈现不同的变化趋势,在RCP2.6和RCP4.5情景下,北极海冰总体呈增加趋势,在RCP6情景下,北极海冰基本维持不变,而在RCP8.5情景下,北极海冰呈现继续衰减趋势。     

云南腾冲盆地硅藻土中有机质的初步研究

云南腾冲盆地第四系硅藻土沉积物中的有机碳含量为0.5～1.51％,氯仿抽提物含量为835.1～3901.5ppm,抽提物中的饱和烃组份主要由正烷烃组成,其中以nC_(23)～nC_(33)为主,主峰为nC_(29)或nC_(31),奇数碳优势明显(OEP≥4),萜类化合物丰富,主要有C_(27)—17β(H)藿烷、C_(29)—17β(H)、21α(H)藿烷、C_(29)—17β(H)、21β(H)藿烷、C_(30)—17α(H)、21β(H)藿烷、C_(30)—17β(H)、21β(H)藿烷、C_(31)—17β(H),21β(H)藿烷,还有C_(27)—藿烯和C_(30)—藿烯等。此外,一般认为源于高等植物的降A环羽扇烷也非常丰富。     

云南新生代断陷盆地的环境地质记录

盆地的环境地质记录是从盆地的形成、发展演变、沉积物形成的地球化学与古气候环境、沉积物堆积后所经历的压实、成岩来加以研究的.除无机介质(矿物)外的有机质,在成岩压实受热过程中化学成分与结构的变化,也是盆地环境地质记录的一部分,环境地质研究的归宿是对矿产-化石燃料形成与潜能的估价,完整的研究应该包括化石燃料形成(成烃成煤)环境及成藏(保存)环境等.对云南滇西陇川、瑞丽及保山等三个新生代断陷盆地环境地质记录的研究揭示,在极其相似的盆地形成演变、沉积地球化学与古气候、成岩与成烃背景基础上,化石燃料的形成与潜能在三个盆地具有差异性;指出陇川盆地以找寻煤型气及初熟(低熟)油为主,保山盆地以寻找浅部生物成因气及煤型气为主,瑞丽盆地相对潜能较差,仅有生物气浅部产出的可能.     

Water vapor transport and cross-equatorial flow over the Asian-Australia monsoon region simulated by CMIP5 climate models

The summer mean water vapor transport (WVT) and cross-equatorial flow (CEF) over the Asian-Australian monsoon region simulated by 22 coupled atmospheric-oceanic general circulation models (AOGCMs) from the World Climate Research Programme’s Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) were evaluated. Based on climatology of the twentieth-century simulations, most of models have a reasonably realistic representation of summer monsoon WVT characterized by southeast water vapor conveyor belt over the South Indian Ocean and southwest belt from the Arabian Sea to the East Asian. The correlation coefficients between NCEP reanalysis and simulations of BCC-CSM1-1, BNU-ESM, CanESM2, FGOALS-s2, MIROC4h and MPI-ESM-LR are up to 0.8. The simulated CEF depicted by the meridional wind along the equator includes the Somali jet and eastern CEF in low atmosphere and the reverse circulation in upper atmosphere, which were generally consistent with NCEP reanalysis. Multi-model ensemble means (MME) can reproduce more reasonable climatological features in spatial distribution both of WVT and CEF. Ten models with more reasonable WVT simulations were selected for future projection studies, including BCC-CSM1-1, BNU-ESM, CanESM2, CCSM4, FGOALS-s2, FIO-ESM, GFDL-ESM2G, MRIOC5, MPI-ESM-LR and NorESM-1M. Analysis based on the future projection experiments in RCP (Representative Concentration Pathway) 2.6, RCP4.5, RCP6 and RCP8.5 show that the global warming forced by different RCP scenarios will results in enhanced WVT over the Indian area and the west Pacific and weaken WVT in the low latitudes of tropical Indian Ocean.     

昆明盆地晚新生代沉积物中不同类型干酪根热解产物特征及地化意义

本文用与相色谱法鉴定了昆明盆地晚新生代沉积物中干酪根热解产物,干酪根的热解色谱表明,热解产物的主要成分为正烷烃、正烯烃、类异戌二烯烷烃、类异戌二烯烯烃和烷基苯等。Ⅰ型干酪根的热解产物主要是正烷烃、正烯烃,而在Ⅲ型干酪根热解产物中,烷基苯、姥鲛烯-1和姥鲛烯-2很丰富,通过研究不同类型干酪根的热解产物组成特征表明,热解-色谱法为研究沉积有机质的成熟度、有机质类型和沉积环境,提供了重要信息。     

基于非规则类矩形剖分的高效并行海浪数值模式

针对MASNUM全球海浪数值模式,设计了一种负载近绝对均衡的非规则类矩形剖分及计算格点序列化排序与交换方案,建立了高效并行海浪数值模式.基于国家超算济南中心的神威蓝光平台,对建立的全球并行海浪模式进行了1°×1°,(1/2)°×(1/2)°,(1/4)°×(1/4)°和(1/8)°×(1/8)°四种不同水平分辨率的无IO并行测试,测试规模达到131072进程.测试结果表明:随着进程数目的增多,四种分辨率并行模式的计算速度均在提高.当进程数目为基准进程数目的4倍时,四种分辨率的加速效率均在80%以上;当进程数目达到8倍基准进程数目时,1°×1°,(1/2)°×(1/2)°和(1/4)°×(1/4)°三种分辨率加速效率都还在80%以上,而此时(1/8)°×(1/8)°分辨率使用131072进程的加速效率仍可达62%;当进程数目为24倍基准进程数目时,1°×1°分辨率的加速效率可达72%,(1/2)°×(1/2)°分辨率的加速效率为62%,而此时(1/4)°×(1/4)°分辨率使用98304进程的加速效率仍可达到38%.从加速比和加速效率来看,采用非规则类矩形剖分的并行方案可以使得全球海浪数值模式具有高并行效率.