新疆东部地区风速的年代际变化及其成因

用新疆东部5个气象站1960～2005年的大风、气温资料,结合国家气候中心下发的74项环流指数和NCEP／NCAR月平均再分析资料分析了新疆东部风速变化的特征。结果表明：①新疆东部地面风速分布特点是北部和南部戈壁地区大,巴里坤一伊吾盆地和哈密盆地小。不同地区风速的年内变化及分布特征基本相同;②1960—2005年年平均风速下降了0．94m·s^-1,减弱速率〉-0．2m·s^-1／10a。南部哈密市风速变化最大,变化速率达-0．46m·s^-1／10a,伊吾县的年平均风速变化最小,变化速率为-0．09m·s^-1／10a。哈密市夏季变化速率最大为-0．5m·s^-1／10a,46a下降了2．3m·s^-1,冬季最小,为-0．4m·s^-1／10a,下降了1．8m·s^-1;③全地区2．0—2．9m·s^-1级的风速出现频率最大,占22．04％,其次是1．0～1．9m·s^-1等级风速,出现频率占18．46％,3．0—3．9m·s^-1级风速出现频率为17．67％;④新疆东部风速变化主要和强冷空气、寒潮、沙尘暴等天气有关。20世纪80年代中期以后侵入新疆东部的强冷空气天气在次数和强度上明显减弱,这与大陆冷性高压和气旋活动趋弱有关,西风指数、极涡面积和强度及东亚大槽等环流因子与风速变化有着很好的相关性,也与城镇化或观测环境的变化等有关。     

我国新能源发展障碍与应对: 全球现状评述

以化石能源为主的能源消费模式已经难以满足可持续发展的要求, 改善能源消费结构、减少对化石能源的依赖势在必行。在此背景下, 发展环境友好、地域分布相对均衡且潜力无限的新能源成为各国共识。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9种类型。由于种类繁多、资源禀赋和物化特征差异悬殊, 开发利用新能源需要面对比化石能源复杂得多的规划、管理和技术问题。如果措施不当, 不但会造成经济损失, 而且可能会威胁到人类安全。在全面深入了解全球新能源发展现状的基础上, 认真总结各国经验教训, 制定合理的发展战略, 是开发利用新能源的先行性工作, 具有重要意义。本文对国内外新能源资源情况、技术水平、总体发展现状进行分析, 并对我国新能源发展过程中的制约因素进行深入剖析, 结合我国国情提出新能源发展的对策建议。     

典型国家部门石油消费轨迹及对中国的启示

本文通过分析发达国家部门石油消费历史, 系统揭示了各部门消费具有如下轨迹: 工业、商业和民用部门呈倒“U”形变化, 工业部门在人均GDP10000～13000美元到达消费顶点, 民用部门顶点出现在人均GDP 11000～15000美元, 商业则在人均15000～20000美元时到达消费峰值区。交通部门呈“S”形轨迹变化, 消费量已占石油总消费的60%, 消费顶点对应的人均GDP在 20000～22000美元之间; 工业-民用-商业-交通各部门消费顶点呈波次性出现。以发达国家石油部门消费轨迹为基础, 结合中国消费现状, 指出中国各部门石油消费仍沿着发达国家的消费轨迹呈上升趋势; 对交通部门的分析表明, 发达国家的石油消费模式对中国而言不可持续, 必须通过节能降耗、科技创新等有效手段, 从根本上转变消费模式, 积极走新型发展之路。     

巴音布鲁克山区夏季罕见极端雨转暴雪成因分析

利用常规气象观测、加密自动站、FY-2G卫星云图以及NCEP的FNL 1°×1°和欧洲中心的ERA5 0.25°×0.25°再分析资料,对2020年6月28—29日巴音布鲁克山区一次罕见雨转暴雪天气环境场特征进行分析,结果表明：(1)此次雨转暴雪发生在对流层高层南压高压双体型呈西强东弱向东强西弱转换和中层两脊一槽的大尺度背景中,由中高纬度同位相叠加低槽锋区南段强冷温槽掉入南疆盆地东移北抬造成。(2)咸海北部、阿拉伯海水汽从中高层、北疆和河西走廊的水汽从中低层向南疆盆地汇合堆积,沿偏南气流向中天山集中辐合,并在中高层增强,偏西路径水汽输送持续时间长,偏南路径水汽仅存在短暂接力输送。(3)南疆盆地冷温槽前西南湿暖气流风速脉动辐合与中低层伊犁河谷冷湿气流和南疆盆地东南侧干暖舌在中天山附近叠加触发β中尺度对流云团发展,与α中尺度云团合并增强,在中天山高海拔地形作用下与低槽冷锋叠加影响,形成长时间维持的＜-50℃TBB中尺度对流云团,降温明显致使雨转暴雪。(4)雨转暴雪区位于副热带西风急流分流区、地面冷锋后部负变温区和南疆盆地700hPa东南低空急流出口区顶端辐合区的叠置区域,高空强烈发展的倾斜锋区致使暴雪区垂直涡度显著发展。(5)中天山东西两边的暴雪落区与600hPa中尺度涡旋锋生对应,低层偏北气流为暴雪发生提供“冷垫”并与中层西南暖湿急流形成强的垂直风切变增强斜升运动,水平方向上冷暖、干湿气团的局地锋生造成中尺度次级环流与大尺度锋面次级环流叠加发展,致使上升运动更强、向上伸展高度更高,对降雪强度起增幅作用。     

博斯腾湖流域气候变化及其对径流的影响

利用博斯腾湖流域开都河、黄水沟和清水河的出山口水文站月径流量和气象站月平均数据，开展变化特征分析和径流变化对气候因子的响应研究。结果表明，博斯腾湖流域年际气候变化以气温上升为主，降水量增加趋势不显著；域内主要河流径流量持续上升。突变检验发现，三条入湖河流90年代之前径流量增加主要是域内降水量增加的结果，随后受气温上升导致冰雪消融加快也对径流量的增加有贡献。相关分析结果显示，博斯腾湖三条入湖河流年径流量变化主要受4月和7月降水因子影响。此外，开都河的径流变化还表现出对8月气温和降水的显著响应，同时开都河流域集水区冰川的面积和占比均大于黄水沟和清水河流域，这表明冰川融水补给对开都河径流的影响大于黄水沟和清水河。所建立的气候因子-径流量多元线性回归模型，能够很好的模拟开都河、黄水沟和清水河的径流变化过程，证明了博斯腾湖流域水文变化受气候因子的显著影响。     

储层和开采参数对天然气水合物开采产能的影响分析

开展储层参数和开采参数对天然气水合物开采产能影响的研究有助于其实际开采场址和开采方法的选择。以中国南海神狐海域SH7站位的地质参数为背景，采用TOUGH+HYDRATE软件系统地分析了储层压力、温度、孔隙度、水合物饱和度、渗透率、上覆层和下伏层渗透率等储层参数，以及降压幅度、降压井长度和出砂堵塞（通过改变井周网格渗透率反映出砂堵塞）等开采参数对天然气水合物降压开采产能的影响。数值模拟结果表明：(1)随着储层渗透率的增大，产气量有明显的增加；随着储层压力、孔隙度的增大以及上覆层和下伏层渗透率的减小，产气量有较大的增加；随着储层温度的增大，产气量有一定的增加；产气量随饱和度的增大先增大后减小。因此，实际开采时可优先选择渗透率大、上覆层和下伏层渗透率小、孔隙度大、温度较高、水合物饱和度适中的储层。(2)随着降压幅度的增大以及降压井长度增大，产气量有明显的增加；而随着出砂堵塞程度的加剧，产气量有非常明显的减少。因此，实际开采时可以通过增大降压幅度和降压井长度以及采取减轻出砂堵塞的措施来提高产气量。研究结果可以为我国将来天然气水合物开采区域及开采方式的选择和确定提供参考。     

大都市区人口就业圈层分布与演变特征——伦敦、纽约、东京、巴黎的经验与启示

参考既有研究，以5 km、15 km、30 km半径为界，将伦敦、纽约、东京、巴黎大都市区划分为四个空间圈层，开展同尺度对比分析。研究发现，大都市区人口分布形态较为多样化，而中心地区普遍经历了人口先扩散再回流的历程；就业主要建立在共有的强单中心模式基础上，新城规划建设的成功与否对中心-外围关系有显著影响，当前演化趋势是外围地区次中心提升与中心地区内部分化并行；职住空间组织模式分为以纽约为代表的“内外各自平衡”模式和其他大都市区的“圈层梯度平衡”模式。北京及其他发展中的国内大都市区应基于相同空间尺度和相近发展阶段，合理借鉴国际经验，同时为未来的长远发展留有调整余地。     

耦合Lorenz模型的吸引子特性及其可预报性分析

通过改变耦合Lorenz模型中控制快、慢子系统之间耦合强度的参数,本文探究了耦合强度对该系统的混沌吸引子特性及可预报性的影响。结果表明：随着耦合增强,快系统中显示出与慢系统类似的低频变化特征,其吸引子也随之变大;而慢系统高频分量变大,导致其变率增强,吸引子轨道变得更加密集。在此基础上,利用非线性局部Lyapunov指数方法定量分析了耦合强度对耦合Lorenz系统可预报性的影响。具体来说,在耦合之后,耦合系统的对数误差增长曲线包含前后两段不同的误差增长率,分别代表快速和慢速误差增长过程。此外,各子系统的可预报性对耦合强度变化响应并不一致,随着对快系统的耦合强度增加,快/慢两个不同尺度系统的可预报上限均减少。然而,增加对慢系统的耦合强度却只能提高快系统的可预报上限,对慢系统的可预报性改变不大。