最优子集回归方法在季节气候预测中的应用

利用DEMETER计划多个模式的模拟资料研究1959～2001年多模式集合预报的季节降水在中国区域的表现, 并结合最优子集回归(OSR)方法对中国区域的季节降水进行降尺度预报, 比较其与多模式集合预报的技巧。研究表明: 多个单模式在中国区域对季节降水的模拟性能普遍较差, 多元线性回归(MLR)集合的预报技巧不如集合平均(EM)。利用OSR方法进行降尺度预报可以极大改善中国区域季节降水的预报技巧。夏季, 降水距平相关系数(ACC)在长江以南、西藏以及内蒙古中部等地区提高很显著, ACC在中国区域的平均达到0.29, 明显高于多模式集合平均与多元线性回归集合。冬季, OSR方法可以改善多模式集合在中国北方地区较低的预报技巧。概率Brier技巧评分(BSS)也表明了OSR方法对季节降水预报的改善。需要说明的是, 虽然OSR方法在中国区域能明显提高季节降水的预报技巧, 但是其选取的预报因子与中国区域季节降水的物理机制问题仍有待于进一步的研究。     

十堰市气候干旱分析及预报指标

利用十堰市7个代表站1953-2006年的降水资料和气温资料,用降水距平百分率（R指标）这一传统的干旱等级划分方法,并考虑到气温引入了P指标对干旱等级进行了划分,揭示了该区域干旱发生的基本特征。结果表明：十堰是我国中部地区干旱频发地区之一,干旱存在自身的周期性和连续发生的规律,地理分布是北部重于南部。造成十堰干旱的主要天气系统是东亚大槽、副热带高压和青藏高压（大陆高压）。这3个系统交替影响并控制该市：春季主要是东亚大槽稳定;夏季副热带高压控制为主、大陆高压控制次之;秋季大陆高压控制为主、副热带高压控制次之。根据不同季节和不同类型的干旱,给出了具体的预报指标。     

Agricultural Land Use Effects on Climate over China as Simulated by a Regional Climate Model

The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) Regional Climate Model version 3 (RegCM3) is used to investigate the climate effects of land use change related to agriculture over China. The model is driven by the European Center for Medium-range Weather Forecast 40-yr Re-Analysis (ERA40)data. Two sets of experiments for 15 yr (1987-2001) are conducted, one with the potential vegetation cover and the other the agricultural land use (AG). The results show that the AG effects on temperature are weak over northern China while in southern China a significant cooling is found in both winter (December-January-February) and summer (June-July-August). The mean cooling in the sub-regions of South China (SC) in winter and the sub-regions of Southeast (SE) China in summer are found to be the greatest,up to 0.5℃ and 0.8℃, respectively. In general, the change of AG leads to a decrease of annual mean temperature by 0.5-1℃ in southern China. Slight change of precipitation in western China and a decrease of precipitation in eastern China are simulated in winter, with the maximum reduction reaching -7.5% over SE. A general decrease of precipitation over northern China and an increase over southern China are simulated in summer,in particular over SE where the increase of precipitation can be up to 7.3%. The AG effects on temperature and precipitation show strong interannual variability. Comparison of the climate effects between AG and the present-day land use (LU) is also performed. In southern China, the ratio of temperature (precipitation)changes caused by AG and LU is greater than (closer to) the ratio of the number of grid cells with changed vegetation cover due to AG and LU variations.     

Spatio-temporal Variability Sea Level Pressure （SLP） the Mid-to-Low Reaches of Northern Hemipheric and Precipitation over of the Yangtze River

The spatio-temporal variability of Northern Hemisphere Sea Level Pressure （SLP） and precipitation over the mid-to-low reaches of the Yangtze River （PMLY） is analyzed jointly using the multi-taper/singular value decomposition method （MTM-SVD）. Statistically significant narrow frequency bands are obtained from the local fractional variance （LFV） spectrum. Significant interdecadal （i.e., 16-to-18-year periods） and interannual （i.e., 3-to-6-year periods） signals are identified. Moreover, a significant quasi-biennial signal is identified but only for PMLY data. The spatial joint evolution of patterns obtained for peaks in the LFV spectrum sheds light on relationships between SLP and PMLY： the Arctic Oscillation （AO） modulates the variability of the PMLY while the interannual variability of PMLY is in phase with the Northern Atlantic Oscillation （NAO） and the Northern Pacific Oscillation （NPO）.     

桂北动物物候气候变暖响应

对桂北地区1989~2007年青蛙、蟋蟀始鸣和终鸣以及气温等气候要素1975~2007年同步观测资料的对比分析结果表明,近10年来桂北地区青蛙和蟋蟀始鸣日期呈提前趋势,终鸣日期稳定,始终鸣间隔期及生长繁殖季显著延长;桂林雁山近34年来年平均气温呈显著上升趋势,特别是1997年以来增温显著,在增温过程中以春季增温为主,冬季和秋季增温次之,夏季呈弱降温趋势;2~4月平均气温和3月平均最高气温是影响青蛙和蟋蟀始鸣期和始终鸣间隔期的主要气候生态因子;动物物候变化是动物对气候变暖的响应。     

气候变暖条件下水文循环变化检测与归因研究的几点认识

气候变化检测与归因的实践指南(GPGP)综合了4种检测归因方法,它囊括了目前研究这一因果链采用的不同途径。自1990年政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一次评估报告以来,气候变化的检测与归因从气温升高和其他系统或变量变化趋势的研究开始,经历了从全球、半球、海洋与陆地、七大洲乃至区域尺度的细化进程。人为气候变化的指纹检测与归因方法已普遍用于全球大尺度水文循环要素——纬度带平均降水、强降水、径流、比湿、水汽含量等时空型态变化的研究,个别地也应用到流域尺度,如以冰雪融水补给为主的河流的天然流量、积雪和最低温度变化的研究。对于以降水为主,且受人类活动干扰较大的流域,观测的水文循环要素变化的检测与归因,大多数聚焦于观测的气候要素及非气候变量对其的影响,而不回答变化是自然的还是人为强迫引起的。这种方法要求高质量长系列的观测数据、先进的统计检验技术以及物理基础好的水文模型。对于水文循环要素对气候变化敏感的流域,若观测数据满足要求,则采用正规的检测与归因方法或最优指纹法识别外强迫及驱动因子的影响研究,将具有重要科学意义和发展前景。     

准线形对流系统中强度—速度负相关性的特征研究

准线形对流系统(如飑线、弓形回波)是常见的强对流性系统,伴随它出现的一般是大风、旋风甚至冰雹等严重的灾害性天气现象.弓形回波有的是由一个单体产生的,也有嵌套在飑线或其他线形系统中,作为整个线形回波的一个部分.弓形回波能在很长的带上产生灾害性的直线风.在我们的研究中发现,准线形对流系统中,反射率因子(R)和径向速度(V)之间存在一定的负相关性,对发生在中国东部地区(24.5°-34.29°N,116.01°-119.52°E)的16个个例进行统计分析,发现在这些系统中都存在这种R-V负相关的特征,负相关的程度随高度有规律性的变化.通过对2006年6月29日个例的风场分析证实这种特征确实存在.对流系统与雷达射线方向接近垂直时,R-V负相关特征明显,这是因为该方向上,观测到的径向速度近乎等于实际风速,数值最大;而因垂直运动造成的水平风速减小并不因探测位置的不同而有很大变化.文中通过分析,推断R-V的这种负相关性与准线形系统中对流的强弱、中层径向辐合的强弱以及后向入流都有很大的关系.     

气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架

 通过论述气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架,提出一个气候变化影响决策评估工具,它包括：未来气候变化对中国水资源潜在影响的定性描述分析、半定量与定量分析以及适应性对策评估。由于不同气候区域所面临的水资源问题不同,选择中国4个典型案例区域,并确定不同的目标进行气候变化适应性管理综合研究,提出了甄别气候变化影响和适应性管理的新的思路、框架与方法论。该项研究为应对未来气候变化影响的水资源规划与风险管理提供了途径与方法。     

双流冬草莓低温冻害天气特征及防冻措施探讨

双流县作为我国最大的冬草莓生产基地,低温冻害是冬季生产关键期的主要气象灾害。本文对2005年初低温冻害进行了分析,归纳出了双流县冬草莓低温冻害的发生规律及冻害临界温度指标,并提出了具体的防冻措施。