Changes in temperature and precipitation extremes in the CMIP5 ensemble

Twenty-year temperature and precipitation extremes and their projected future changes are evaluated in an ensemble of climate models participating in the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), updating a similar study based on the CMIP3 ensemble. The projected changes are documented for three radiative forcing scenarios. The performance of the CMIP5 models in simulating 20-year temperature and precipitation extremes is comparable to that of the CMIP3 ensemble. The models simulate late 20th century warm extremes reasonably well, compared to estimates from reanalyses. The model discrepancies in simulating cold extremes are generally larger than those for warm extremes. Simulated late 20th century precipitation extremes are plausible in the extratropics but uncertainty in extreme precipitation in the tropics and subtropics remains very large, both in the models and the observationally-constrained datasets. Consistent with CMIP3 results, CMIP5 cold extremes generally warm faster than warm extremes, mainly in regions where snow and sea-ice retreat with global warming. There are tropical and subtropical regions where warming rates of warm extremes exceed those of cold extremes. Relative changes in the intensity of precipitation extremes generally exceed relative changes in annual mean precipitation. The corresponding waiting times for late 20th century extreme precipitation events are reduced almost everywhere, except for a few subtropical regions. The CMIP5 planetary sensitivity in extreme precipitation is about 6 %/°C, with generally lower values over extratropical land.     

一次强对流的三维数值模拟分析

利用中国科学院大气物理研究所的完全弹性三维雹云数值模式（IAP—CSM3D）,对2007年7月21日发生在湛江的一次强对流进行数值模拟,分析了强对流的气流结构、垂直涡度、雷达回波及含水量分布变化特征。结果表明,模拟的回波最大强度与雷达实测结果较吻合。模拟的强对流发展阶段气流结构的典型特征为下层水平辐合,上层水平辐散,气流在5km高度发生转向;处于成熟阶段的底层辐合比发展阶段的更强。随着时间的推移,近地层气流先辐合后辐散,下沉辐散气流一直持续到冰雹云消散。模拟的风暴云高含水量中心与强回波中心相对应,出现在上升气流最大区域附近,这说明该风暴云的动力场与物质场配合较好。     

河南省近年来遥感监测的森林火灾时空分布规律分析

森林火灾作为一种自然灾害,其发生原因不仅来自于自然因素,从众多的火灾调查中发现,更多地来自于人类活动因素,其发生的时空分布特点和规律,受自然和人类活动共同影响.对2003-2008年春、冬季(11月-次年4月)河南省森林防火期内遥感监测并已查明的森林火灾进行统计分析,结果发现:河南省森林火灾近年来有逐年增多的趋势;冬、春之交的3月为森林火灾的高发月份;从火灾的日变化规律来看,12-15时为一天中森林火灾的高发时段;从火灾发生的空间分布来看,伏牛山南麓发生森林火灾的频率较高.     

南亚热带富营养化抽水型水库轮虫的组成与动态

大镜山水库位于广东省珠海市,是一座供应珠海市和澳门特别行政区饮水的抽水型中型水库.抽水改变了水体的水动力过程以及水体生态系统的动态过程.为了解这一动态过程中轮虫的群落结构及环境冈子对轮虫的影响,于2005年1-12月,每月一次对该水库敞水区进行了采样调查.共采集到轮虫32种,其中,臂尾轮科12种,异尾轮科、腔轮科各有4种,它们主要是热带、亚热带地区的常见种和优势种类.热带龟甲轮虫(Keratella tropica)、对棘异尾轮虫(Trichocerea stylata)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、迈氏三肢轮虫(Filinia maior)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)、卵形无柄轮虫(Ascomorpha ovalis)、敞水胶鞘轮虫(Collotheea pelagiea)和卜氏品囊轮虫(Asplanchna brightwelli)为优势种,这些优势种个体小、具有硬被甲.轮虫的多样性指数在0.29-0.81之间变动,与相同营养水平的湖泊相比,大镜山水库轮虫的种类数和多样性指数均较低,轮虫丰度和生物量的分布范围分别为21-1094ind./L和4.04-1127μg/L,高峰期均出现在2月和5月,二者具有相似的动态特征.轮虫个体的大小范围在50-620μm之间,轮虫种类和丰度的组成均以200μm以下的小型个体为主,如裂痕龟纹轮虫、角突臂尾轮虫等,轮虫生物量组成主要是以200-400μm的中型个体为主,如卜氏晶囊轮虫、萼花臂尾轮虫(Brachionus Calyeiflorus)等,温度、透明度、浮游植物生物量和蓝藻生物量是影响水库轮虫群落结构特征和动态的主要环境因子.     

太湖入湖河口和开敞区CDOM吸收和三维荧光特征

应用吸收和三维荧光光谱对2007年夏季太湖入湖河口和大太湖开敞区有色可溶性有机物(CDOM)浓度及来源进行研究.结果表明,河口区和开敞区CDOM吸收系数a(355)存在显著空间差异,河口区明显大于开敞(ANOVA,P<0.001),a(355)最大值出现在大浦河口和竺山湾漕桥河几附近,最小值出现在东太湖和胥口湾.a(355)与溶解性有机碳、化学耗氧量浓度存在显著正相关.所有样品一般都含有4个明显的荧光峰,包括1个可见光区的类腐殖质荧光C峰,1个紫外光区的类腐殖酸荧光A峰,2个类蛋白荧光B峰和D峰.河口区外源输入的类腐殖质荧光非常强,最著大于开敞区(ANOVA,P<0.05).而河口区和开敞区类蛋白荧光没有显著性差异,反映开敞区除外源河流输入外,内源生物降解等对类蛋白荧光贡献增加.在河口区B、C峰的比值r(B/C)/b于1,均值为0.62±0.14、在开敞区r(B/C)除12#是0.92,其他值均大于1,均值为1.12±0.13,初步判断r(B/C)可以作为区分CDOM来源的重要参数.CDOM吸收a(355)与类腐殖质荧光C峰、A峰均存在极显著的正相关,而与类蛋白荧光相关性则明显下降,与D峰存在显著正相关,与B峰没有显著相关.     

有机改性粘土对铜绿微囊藻的絮凝去除

如何有效的去除富营养化水体中频繁出现的藻华,已成为湖泊环境治理中的一个迫切问题.通过用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的原位沉积物为介质,利用搅拌器和沉积物再悬浮发生装置来研究烷基铵盐改性物质絮凝去除铜绿微囊藻细胞的作用和效果.结果表明,烷基铵盐和粘土的添加量分别为0.3g/L和0.2g/L,搅拌停止30min后,其去除效率达83.9%:在絮凝沉降500min后,水体中藻细胞去除率可达98.9%,较能有效的絮凝沉降藻细胞;同时水体的浊度也有相应的提高.电镜扫描表明这种活性剂形成的网捕包膜作用对藻细胞的沉降起到了重要作用.但烷基铵盐的杀菌作用可能会造成藻细胞内含物向水体释放的风险.     

西藏普莫雍错不同岩芯环境指标的对比研究及其反映的近200年来环境变化

在西藏南部普莫雍错不同位置处采集了四支岩芯沉积物,对其中一支利用~(210)pb和~(137)Cs方法建立了沉积物的年代序列,并对其他三支岩芯的上部沉积物进行了总有机碳、无机碳、粒度及化学元素含量的分析.结合沉积物年代,对不同岩芯的环境代用指标进行对比,讨论了该地区近200年来的环境变化状况.结果表明,不同位置处采集的岩芯其环境指标变化趋势在整体上具有一定的可比性,但在细节变化与环境指标的数值上仍具有明显的差异,显示了湖泊内部沉积状况的空间差异性,这可能是由于采样点水深、水下地形以及与主要补给河流距离的不同而造成的.PY04岩芯环境指标显示普莫雍错湖区环境在约1900AD之前较为稳定;在约1900-1940AD之间湖区环境波动加剧,地表侵蚀增强,沉积速率加快;湖区环境在1940AD左右发生了明显的变化,温度显著升高,沉积物粒度增大,湖泊处于退缩状态,表明湖泊环境向暖干化方向发展.     

太湖梅梁湾水土界面反硝化和厌氧氨氧化

运用无扰动芯样实验室内流动培养、稳定同位素示踪、同位紊气态产物测定及同位素配对技术,对太湖梅梁湾北部到南部的4个梯度样点的水土界面反硝化和厌氧氨氧化速率进行研究.结果表明,梅梁湾内及湾外开敞湖区4个样点的水土界面反硝化脱氮速率为(46.36±13.26)-(16.34±22,74)μmol/(m~2·h),厌氧氨氧化脱氮速率为(7.50±2.21)-(2.05±2.90)～mol/(m~2.b).梅梁湾北部河口区水土界面总脱氮能力明显高于梅梁湾南部及开敞湖区.通过对脱氮过程的进一步研究发现.北部脱氮过程主要以上覆水硝酸盐为底物的非耦合反硝化过程(D_w)为优势过程,而梅梁湾外开敞湖区则以沉积物硝化过程耦合控制的反硝化(D_n)为主.影响D_n、D_w在反硝化中比重的主要因素是沉积物溶氧侵蚀深度和上覆水NO_3~-.浓度的差异;梅梁湾厌氧氨氧化脱氮比例占总脱氮比例为12%-14%,湾外开敞湖区则占11%,影响其比例差异的主要因子是反硝化强度的大小及其反硝化中间产物--亚硝酸盐含量的差异.     

太湖、洞庭湖野生青虾肌肉中有机氯农药的气相色谱-质谱法测定

使用气相色谱质谱技术测定了青虾肌肉组织中的8种有机氯农药.包括六氯苯、氯丹、滴滴涕(ΣDDTs)、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵,对太湖和洞庭湖15个点位29组野士青虾样品的测定结果显示,青虾肌肉组织内残留的有机氯农药主要是六氯苯和滴滴涕,六氯苯含量为nd-13.2μg/kg(湿重),滴滴涕含量为0.790-5.82μg/kg(湿重),洞庭湖青虾肌肉中有机氯农药的含量略高于太湖青虾,两湖青虾肌肉残留有机氯农药在枯水期时的含量多数大于丰水期时的含量.     

Global sea level change and thermal contribution

The global long-term sea level trend is obtained from the analysis of tide gauge data and TOPEX/Poseidon data. The linear trend of global mean sea level is highly non-umiform spatially, with an average rate of 2.2 mm year-1 in T/P sea-level rise from October 1992 to September 2002. Sea level change duc to temperature vanation (the thermosteric sea level) is discussed. The results are compared with TOPEX/Poseidon altimeter data in the same temporal span at different spatial scales. It is indicated that the ther-mal effect accounts for 86% and 73% of the observed seasonal variability in the northern and southern hemispheres, respectively. The TOPEX/Poseidon observed sea level lags behind the TSI, by 2 months in the zonal band of 40°-60° in both the northern and southern hemispheres. Systematic differences of about 1-2cm between TOPEX/Poseidon observations and thermosteric sea level data are obtained. The potential causes for these differences include water exchange among the atmosphere, land, and oceans, and some pos-sible deviations in thermosteric contribution estimates and geophysical corrections to the TOPEX/Poseidon data.