太平洋SSTA对中国东部夏季降水的影响II--数值模拟

基于观测分析的结果,采用NCARCCM3模式,设计4组7个数值试验,研究太平洋海表温度异常对中国东部夏季降水影响及其可能的物理过程。结果表明：数值模拟与观测分析所得的结果一致,前期冬季西北太平洋黑潮海区海温异常,引起亚洲中高纬和东亚东部地区大气环流异常,导致长江流域夏季降水异常;前期春季赤道中东太平洋海温异常,西太平洋副热带高压异常;同期夏季北太平洋中纬中太平洋海区海温异常,激发夏季EUP遥相关型,影响东部夏季降水。     

台风Dan(9914)的水汽输送特征

利用ECMWF 2.5°×2.5°的再分析资料,用大尺度水汽通量流函数和速度势以及水汽收支对台风Dan(9914)在形成、加强和减弱过程中的水汽输送和收支进行了诊断分析。结果表明:台风Dan西行期的水汽主要从西边界和东边界流入台风,水汽主要是来自于副热带高压南侧偏东气流对水汽的输送;转向北移后则以西边界流入的水汽占主导作用,水汽主要是来自南海。台风Dan的水汽输送主要集中在对流层中低层,一般在925 hPa有最大的水汽总收支。在Dan发生发展的不同时期,由大尺度水汽通量流函数和速度势表示的水汽通量输送和辐合也有明显的变化,表明水汽输送和辐合在Dan的发生发展及消亡过程中有一定作用。     

南支气流对高原低涡移出高原影响的数值试验

本文在对2000年以来移出青藏高原后活动时间长的高原低涡活动过程,进行对流层中层南支气流对高原低涡移出高原的影响的观测事实分析基础上,通过对2001年6月1～5日索县低涡移出高原活动的数值模拟和试验分析,得出了在高原低涡以南的南支气流减弱或者是没有南风或者是没有南风脉动的影响,会使低涡移出高原的速度减慢,移出高原12小时后减弱消失。低涡以南的南支气流起到了向低涡区输送水汽通量、正涡度平流的作用,提供利于低涡活动持续的条件。从而丰富了高原低涡东移的认识,为高原低涡洪涝暴雨的预报提供了科学依据。     

黑龙江省“冷”“暖”冬时空分布特征

利用黑龙江省61个站1961～2006年冬季平均气温观测资料,首次采用月平均气温权重系数法确定了黑龙江省“冷”“暖”冬的标准,分析了黑龙江省“冷”“暖”冬的气候变化趋势和空间分布特征。结果表明：在1980年以后呈明显变暖趋势,冬季平均气温和暖冬指数的气候变率分别为0．568℃／10a、13％／10a,增暖高于全国平均水平;黑龙江省大部份地区冷暖冬权重系数指标的气候变率在0．4℃～0．8℃／10a之间,山区大于相对较湿润的平原。     

辽宁省人口承载力研究

随着人口的不断增加,资源、环境、人口与发展之间的矛盾日益突出,土地资源能否生产足够的食物供养未来人口的问题受到普遍关注。基于1997—2006年辽宁省10 km×10 km分辨率的气象资料,通过自然植被净第一性生产力模型和农业生产力模型计算了农田、草地和湿地的生产力及其动态。结果表明：近10 a来辽宁省年平均气温呈略下降趋势,年降水量呈增加趋势。1997—2006年辽宁省植被年平均总净第一性生产力为（农田、草地和湿地）3.63×107 t•yr-1,其中农田、草地和湿地分别为2.18×107 t•yr-1、0.99×107 t•yr-1和0.46×107 t•yr-1。应用人口承载力模型计算出在宽裕型、小康型和富裕型3种消费水平下1997—2006年辽宁省的年平均总人口承载力,分别为2226.9万人、2035.3万人和2015.1万人。     

河北省城市热岛强度变化对区域地表平均气温序列的影响

按照大中城市站、城市站、国家基本/基准站与乡村站等类别,对河北省区域内55个气象站1961～2003年和1981～2003年时段月、季、年平均气温变化进行了对比分析.结果表明:近40年来,大中城市增温趋势最为显著,城市站、国家基本/基准站增温趋势较强,乡村站增温趋势最小,季节中以冬季增温为最大;城市热岛效应增强因素对大中城市站、城市站、国家基本/基准站年平均温度增加的份额分别占到44.7%、38.7%、39.7%.城市热岛效应增强因素对季节增暖的作用在夏秋季较大,冬季最小;近20年来各类台站增温趋势更加明显,但热岛增温效应对平均温度序列增温的相对贡献却在降低,说明近20年的迅速增温可能是由于大气环流和增强的温室效应引起的;近20年全省各类台站由于城市热岛效应引起的增温与1961～2003年整个时段相比表现不一,部分站城市热岛增温效应绝对量趋于增强,部分站城市热岛增温效应趋于弱化或消失.因此,城市热岛增温效应对台站和区域平均温度序列的影响比较复杂,它受到人口增长、城市化进程、乡村台站环境变化等多种因素的影响.     

“一带一路”沿线国家的自主贡献中水资源相关适应措施评估

“一带一路”沿线地区气候灾害类型多样,分布广泛,其中水资源短缺和洪涝灾害频发等水资源问题是“一带一路”沿线国家的主要气候风险之一。文中对“一带一路”沿线国家提交的国家自主贡献（NDC）中提出的水资源相关适应措施进行了分析评估。结果表明,气候变化及水资源相关风险已经受到了“一带一路”沿线国家的普遍关注,大部分国家都或多或少提出了针对性的适应措施,如优化水资源管理、提高水资源利用效率、强化监测预警、增加基础建设等。然而目前还存在一些不足之处,包括：以中东欧国家为主的部分“一带一路”沿线国家NDCs中缺乏适应相关的内容;西亚/中东和中亚地区对于风险关注的范围不够全面,缺乏对未来潜在洪水风险的评估和预案;在中亚、南亚和中东等水争端问题突出的地区缺乏合适的国际合作机制;大部分国家缺少对水环境的关注。为提高“一带一路”沿线国家气候适应能力,构建完善的气候适应体系,建议完善国家自主贡献报告、建立国际合作机制,增加对气候变化研究的关注和投入,保障“一带一路”建设绿色可持续发展。     

基于TRMM/PR的长江下游地基雷达一致性订正

不同雷达观测相同目标的反射率因子差异会影响雷达组网应用效果,对无波束阻挡的X波段雷达而言,这种差异主要由雷达定标偏差和信号衰减引起,其中衰减包含降水导致的衰减以及天线罩水膜导致的衰减。为了订正定标偏差、天线罩水膜衰减以及降水衰减,设计了一个基于相控阵雷达组网的订正方法。首先,将天线罩水膜导致的衰减看作定标偏差的一部分,使用组网衰减订正算法做初次衰减订正;然后,通过构建一个雷达网观测偏差函数,使用梯度下降法求解各雷达之间的定标偏差;最后,将订正了定标偏差的原始反射率因子再次使用组网衰减订正算法进行二次衰减订正。对上述订正方法,用于广东省佛山市7部X波段相控阵天气雷达探测的一次冷空气降水过程进行检验。结果显示,传统的PIA (Path-integrated attenuation)算法订正结果与广州S波段天气雷达观测结果相关系数为0.53,均方根误差为9.0 dB, 而该算法这两项数值分别为0.64和8.4 dB,优于PIA;在台风外围的局地强降水过程中也得到了相同的结论。

     

二层模式中小地形对于气压跳跃形成的初步研究

应用地面观测站、ERA5再分析资料和高分辨率的WRF模式分析了一次美国博尔德（Boulder）的强下坡风事件, 此次强下坡风暴爆发的机制是高空急流带断裂导致动量下传到背风坡山脚处。进一步分析表明,强下坡风的爆发与天气尺度系统高压脊过境及局地的背风坡重力波有关。在焚风的作用下,背风坡持续变暖导致重力波加强并转竖,侵蚀对流层顶的急流带,最终导致急流带断裂,高空动量下传至地面,强下坡风暴在背风坡爆发。

     

气温变化对黄河流域蒸发能力的影响

气温是影响流域蒸发的一个重要因素,根据黄河流域蒸发能力与气温的关系,建立了简洁且实用的指数型蒸发能力估算公式,分析了气温变化对流域蒸发能力的影响.结果表明黄河流域简洁指数型公式具有与高桥浩一郎公式同样好的蒸发能力估算效果,在气温升高1 ℃的情况下,流域蒸发能力约增加5.0%～7.0%;干燥系数约为3时,蒸发能力随气温的变率最大.