Vertical tilt structure of East Asian trough and its interannual variation mechanism in boreal winter

Vertical tilt structure of the East Asian trough (EAT) and its interannual variation mechanism in boreal winter are studied using NCEP/NCAR, ERA40, and NCEP/DOE reanalyses. A vertical tilt index (VTI) is defined as the mean slope of vertical trough line on the longitude-height cross section to describe the tilting extent of the EAT, with high index indicating a more west-tilted trough and vice versa. The VTI series derived from the three reanalysis datasets are highly correlated with each other during the corresponding periods. A significant positive correlation is found between the VTI and the zonal range of the vertical trough line. Based on the close relation, a possible physical mechanism is proposed to explain the interannual variation of VTI. It demonstrates that positive (negative) temperature anomalies within the mean zonal range of the EAT result in expansion (contraction) of the zonal range and lead to high (low) VTI years. The composite analyses based on the three reanalysis datasets well support the proposed mechanism. Furthermore, the general relationship between the VTI and the zonal temperature gradient is discussed based on the proposed mechanism. It is revealed that the asymmetric change of temperature gradient on the western and eastern sides of the EAT plays an important role in the variation of VTI, which suggests that the tilting extent of the EAT is strongly affected by the two-order zonal change of temperature instead of the zonal temperature gradient (i.e., one-order change). Climate variability not only in the simultaneous winter but also in the following spring and summer over East Asia is closely related to the variation of the VTI. This study on the vertical tilting of the EAT may enrich knowledge of the East Asian winter monsoon and the climate variability over East Asia and may be helpful in improving the regional climate prediction in East Asia.     

河套及其邻近不稳定积雪区积雪日数时空变化规律研究

利用河套及其邻近地区(30°～43°N,102°～120°E)240个地面气象观测站1951-2006年的积雪日数资料,采用EOF/REOF进行分解,分析了该区积雪的时空异常分布情况.结果表明:河套及其邻近地区积雪日数有3个主要的分布型,第1种类型为全区一致地偏多(偏少)型,相似年份有13 a;第2种类型为南多(少)北少(多)的南北相反分布型,相似年份有7 a;第3种类型为东多(少)西少(多)的东西相反分布型,相似年份有2 a.对年积雪日数进行REOF分解可将研究区域分为6个气候分区.利用Morlet小波分析表明,研究区域年积雪日数变化存在准18 a周期.在全球变暖的大背景下,研究区域的年积雪日数整体呈减少的趋势,减少最显著的在高纬度和高海拔地区.     

华南桉树人工林芒萁层片的生态筛效应

芒萁是华南退化坡地上最具代表性的先锋种、优势种和关键种,能够快速形成密集的单优种层片结构。与传统阻碍更新的观点不同,野外观察发现芒萁层片内仍有少数物种能够成功定居,被认为具有生态筛效应。文章通过设置4种芒萁层片处理（芒萁层片完全剔除-UR;仅保留地上层-AF;仅保留根毯层-AR;芒萁层片全部保留-CK）,分别在不同处理下移植目标种幼苗并结合土壤性状,探究芒萁层片生态筛效应及其潜在机理。结果发现：1）桉林芒萁根毯层中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钠、交换性钙、交换性镁和阳离子交换量均显著高于芒萁红壤层和裸地红壤;2）多数乔木种和草本种在芒萁根毯层保留时无法存活,仅荷木、桃金娘、梅叶冬青和野牡丹等目标种幼苗在保留芒萁根毯层处理（AR和CK）下能够存活与生长。这表明芒萁层片确实具有生态筛效应,且其关键在于根毯层的作用而并非土壤养分改善作用。理论上,芒萁层片（尤其是根毯层）与生态恢复的生物阈值突破密切相关,未来需要进一步解析芒萁根毯层的结构与功能。应用上,华南地区存在大量以芒萁为单优林下植物的人工林类型（如桉林等）,在进行结构优化与林分改造时需注意芒萁的生态筛效应。     

大水沟碲矿床成矿物理化学条件研究

本文在对大水沟碲矿床各成矿阶段矿物共生分析、成矿温度、矿液成分研究的基础上,对成矿的其它物理化学条件,如pH、f_O2、f_S2、f_Te2等作了热力学计算,并结合矿床地质资料,计算与分析了成矿过程中碲的迁移形式及富集机理。     

遥感模式分类中的空间统计学应用——以面向对象的遥感影像农田提取为例

如何有效地从遥感图像中提取所需信息,是遥感图像处理和应用的关键,而尺度选择问题一直是影响遥感信息提取精度的关键问题之一。本文论述了利用空间统计学方法解决遥感影像模式分类中的尺度问题的理论基础。针对面向对象影像分析问题,将影响遥感影像多尺度分割的尺度分割参数概括为空间属性分割参数、光谱属性分割参数和影像对象面积阈值参数,并分别提出了基于统计学的尺度参数估计方法。以SPOT-5影像面向对象农田提取为例,基于变异函数方法进行了尺度优选试验,系列尺度分类试验结果表明基于空间统计学尺度估计得到的尺度分割结果进行分类能得到最高的精度,进而证明了基于空间统计学方法进行面向对象信息提取尺度估计的有效性。该方法是完全数据驱动的方法,基本不需要先验知识参与。不同于以往分割后评价的尺度选择方法会占用大量计算资源且耗费大量时间,本文提出的方法不仅能在一定程度上保证面向对象信息提取的精度,而且在一定程度上也提高了面向对象信息提取的效率和自动化程度。     

利用掩星资料分析东亚地区云厚的分布特征

利用2007年1月至2009年1月COSMIC掩星湿空气数据,基于相对湿度廓线出入云层时发生突变反演云边界高度的思想,统计分析了东亚地区云厚的分布特征。结果表明,掩星最低探测高度集中在3km以下,主要影响部分中云和低云云厚的反演。云发生概率沿纬度和经度方向呈现不同的分布特征,各类云概率随高度也有不同的变化规律。东亚地区所有云的平均厚度为1.78km,其中单层云和顶层云分布相似,双层云与其他云层的地理差异不大,单层云在春秋季分布相对均匀,而在夏冬季差异较大。夏季和冬季顶层云云顶高与云厚的二维频率分布各异,主要在于夏季有更多云体较厚且位于对流层上部的高云存在。     

五道梁地区总辐射的年际变化

利用实测的太阳总辐射通量密度及地气温差资料，建立了月平均地气温差与月平均太阳总辐射通量密度的回归方程，并用该回归方程计算了五道梁地区1980-1993年共14年的月平均总辐射通量密度，分析了该地区总辐射通量密度的年际变化，发现该地区总辐射通量密度具有较明显的6～7年的振荡周期。20世纪后10年年平均总辐射通量密度有增大的趋势。     

上海淀山湖水生高等植物现状及其近30年变化

于2009年8月至2010年5月调查淀山湖水生高等植物现状.并结合历史资料分析其近30年变化,探讨水生植被的发展趋势及退化原因.淀山湖现有水生高等植物29种,隶属18科,25属,栽培种、外来种比例较过去升高.30年来水生植被(尤其是沉水植被)面积严重萎缩,主要植被类型从沉水植物占优势转变为漂浮植物占优势,沉水植被主要优...     

东亚冬季风气候变异和机理以及平流层过程的影响

本文综述了近几年来关于东亚冬季风变异特征和机理方面的研究,特别对平流层过程对东亚冬季风和气候异常的可能影响作了回顾和进一步分析.东亚冬季风的变异除了季风强弱变化外,还有东亚冬季风的路径变化;研究表明,前者往往对应全国气温一致的变化,而后者可以引起我国气温的南北反相振荡,并导致东亚冬季风变异存在南北两个子系统.此外,进入本世纪后,东亚冬季风的建立推迟,并且东亚冬季风在盛期明显减弱,但冬季风活动在早春比以往要更为活跃,这些变化与冬季气温南北反相变化也有密切的联系.进一步的分析揭示出东亚气温的南北反相变化是东亚冬季风变异的主要模态之一,而且它与平流层极涡强度密切相关.当异常的平流层极涡向下传播时,可以引起对流层低层北极涛动(AO)的异常以及西伯利亚高压的异常,并在东亚地区出现南北反相的温度变化.有关东亚冬季风变异的成因研究表明,上世纪70年代中后期以后,热带厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)的影响变弱,而中高纬的北太平洋涛动(NPO)和乌拉尔地区阻塞强度的影响显著增强,相关研究还揭示了这些变化的原因.此外,东亚冬季风在1987年以后的持续减弱主要与准定常行星波活动年代际变化有关,行星波活动通过波流相互作用可以影响AO以及西伯利亚高压和阿留申低压,从而导致冬季风异常.最后,本文还讨论了太阳活动11年周期变化对东亚冬季气候异常的可能影响和过程.     

吉林省海沟金矿断裂地球化学预测研究

在总结海沟矿区控矿断裂构造几何形态学，动力学，运动学和地球化学特征基础上，应用数学模拟和GIS图层分析技术，综合分析研究断裂构造控矿规律和金矿成矿地球化学行为，初步建立了断裂构造地球化学定位预测模型。并对矿区主要赋矿构造-28号矿体深部及外围进行打矿预测。