2022年汛期气候趋势预测与展望

中国是自然灾害频发的国家,气象灾害造成的损失占自然灾害造成损失的70%。2020年夏季出现超长梅雨期,长江和淮河发生洪水;2021年夏季,华北雨季开始早,结束晚,期间发生了“21·7”河南地区特大暴雨事件。这些气象灾害都对人民生命财产造成严重损失。因此,有必要提前对气候异常进行预测,以提高国家的防灾减灾能力。2022年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期（6～8月）的全国汛期气候趋势预测会商会。通过综合大气所各个数值模式和统计模型的结果,在未来4～6个月全球短期气候仍处在La Ni?a事件恢复到ENSO正常状态的背景下,预计2022年汛期（6～8月）,东北东部和中部、华北大部分地区、黄河中下游、东南沿海、西北地区中部、西藏大部分地区、西南地区东部和云南大部分地区降水正常略偏多,其中环渤海湾地区降水偏多2～5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中长江下游地区和新疆北部降水偏少2～5成。预计今年登陆台风数正常略偏多。由于未来ENSO的趋势演变具有一定的不确定性以及夏季降水受到中高纬大气环流季节内变化的影响,因此,此次汛期预测结果具有一定的不确定性。我们将根据2022年春末、夏初大气环流和海洋等因子的实际演变趋势,做进一步补充订正预测。     

干旱及灌溉对冬小麦根系和产量的影响研究

在郑州农业气象试验站开展不同程度干旱、灌溉试验,研究了不同水分条件对冬小麦根系活力、形态及产量的影响。结果表明,干旱条件下,冬小麦根系活力和根直径均有明显的降低,根长有明显增加,土壤下层所占根系总体积比例增大,且随着发育期的推进,下层根系所占比例呈现增大的趋势,水分利用效率有明显提高;随着干旱程度的增加,上述变化趋势更加明显。在灌溉量相同的情况下,越冬期灌溉,有利于冬小麦根系活力和根直径增加,但不利于根系的向下伸展;返青期和拔节期灌溉有利于根系向下伸展、水分利用效率提高、理论产量增加,但不利于根系活力和直径的增加;拔节期灌溉,可适当增大灌溉量,减少灌溉次数,以提高水分利用效率。综合根系形态和活力、水分利用效率及产量,在冬小麦干旱持续发生条件下,在返青期、孕穗期灌水600 m~3·hm~(-2)左右,可根据干旱程度适当增减灌水量,重旱条件下适当增加灌水次数,少量多灌缓解旱情,而重大干旱年份灌水困难条件下可只在拔节期灌水600 m~3·hm~(-2),以实现产量的减损和节水效果。     

21世纪以来中国航空货运空间变化研究

基于标准差椭圆和空间基尼系数,利用2001~2012年机场和航段的数据对中国航空货运空间变化特征进行分析,为制定航空货运产业发展战略和优化航空货运网络布局提供决策参考。结果表明：① 航空货运的空间格局和经济格局分布一致,航空货运中心由东南沿海地区向西北内陆方向移动;② 航空货运网络由混合式网络向轴辐式枢纽网络转化,由单一机场枢纽发展形成了京津、沪杭、广深和成渝4个组合枢纽;③ 航空货运在机场和航段上分布趋于分散;④ 航空货运主通道集中了30%以上的运输量。     

2017年中国气候主要特征及主要天气气候事件

2017年,我国气候属于正常年景,气候灾害偏轻。全国平均气温10.39℃,较常年偏高0.84℃,7和9月为1951年以来同期最高,全国有113站日最高气温突破历史极值。全国平均降水量641.3 mm,比常年偏多1.8%。全国降水冬季偏少,夏季偏多,春、秋季接近常年。全国31站日降水量突破历史极值,其中多站出现在暴雨少发地区;47站连续降水量突破历史极值。华南前汛期和西南雨季雨量分别偏少9%、4%;梅雨季雨量偏多6%,但较2015和2016年明显偏少;华北雨季偏短10 d,雨量偏少28%;华西秋雨雨量偏多49%,为1984年来最多;东北雨季短,雨量偏少14%。暴雨过程频繁、重叠度高、极端性强,暴雨洪涝损失偏重;登陆台风多、时间集中,登陆点重叠;高温日数多,北方高温出现早、南方高温强度大。其他灾害如干旱、低温冷冻、雪灾、春季沙尘和霾天气影响偏轻。     

亚洲夏季风建立期间全球热带大气环流模态分析

利用NCAR/NCEP提供的1948—2003年5月标准等压面的月平均风场资料,对亚洲夏季风建立期间全球热带风场进行复EOF分析,揭示各模态的特点及其与亚洲夏季风建立之间的联系,确定各模态在亚洲夏季风建立期间的地位和作用。结果表明,第一模态反映了除赤道地区外的热带地区高层纬向二波异常和低层的信风异常。其时间系数与ENSO有较好的对应关系,20世纪60年代以后时间系数呈下滑态势,可能与全球变暖有关。该模态是ENSO模态。第二、三模态的空间场分别与南亚、南海夏季风的环流密切相关,其时间系数也与南亚、南海夏季风建立的早晚有较好的对应关系。这两个模态分别是南亚、南海夏季风模态。各模态均表现出准20 a的年代际变化,这与北太平洋主要气候模态PDO的年代际变化相同,各模态的年际变化也显著。     

商丘相当暴雨日数的气候特征

利用商丘1961--2005年6-8月的逐日降水资料和总降水量资料，分析了相当暴雨日数与总降水量及降水等级的相关性，结果表明：相当暴雨日数概念的引入可以把汛期总降水量中暴雨过程降水与非暴雨过程降水分开；相当暴雨目数是一个气候统计量，其年际变率比总降水量更显著；与降水等级比较，相当暴雨日数与总降水量的相关性更好，且有利于研究形成汛期洪涝灾害的暴雨过程特征。     

大雾天气对城市环境中空气质量的影响及危害

商丘市的大雾多形成在大陆高压型、冷锋前暖区型、均压场型、（低压）倒槽型天气形势中。空气中的污染物不仅增加了水汽凝结核，那些可溶性气溶胶还降低了饱和水汽压，使空气中的水汽更容易饱和，因此被污染的空气更容易形成雾。而大雾天气抑制了近地面层污染物的垂直扩散，加剧了城市污染。     

小浪底水库蓄水对库区及周边降水的影响

通过对小浪底水库蓄水前后10 a的库区及周边14个气象观测站降水资料对比分析发现:由于水域面积的扩大,水库水位的增高,蓄水后库区及周边50 km左右的范围内年降水量及暴雨日数有明显增加,其中库区10 a平均降水量增加率为16.9%,夏、秋两季降水增幅显著,库区内夏季平均暴雨日净增加率达62.5%.     

气象条件与北京国际马拉松比赛成绩的关系

利用1981～2003年北京国际马拉松比赛成绩资料和同期北京市观象台逐时或定时观测的气象资料。定量分析了气象条件与北京国际马拉松比赛男子平均成绩、优秀成绩、女子优秀成绩之间的相关关系，并简述了主要气象因子对比赛成绩的影响机理。结果表明：气象因素对比赛成绩影响最大值在9～12min之间；不同性别运动员比赛成绩对气象要素反应的敏感程度不同；男子运动员对气温反应最为敏感，女子运动员对风速反应最为敏感；从人类生物气象指数来看，舒适指数是男运动员比赛成绩的最有效指示器，风冷指数是女优秀运动员比赛成绩的较好指示器。     

IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟评估

基于中国科学院大气物理所大气环流模式IAP AGCM4.0总共30年(1979~2008年)的模拟结果,评估了IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。分析结果表明IAP AGCM4.0模式可以在一定程度上模拟出热带大气季节内振荡的主要时空谱结构特征,在周期30~80天处存在明显的谱能量中心;模式模拟的季节内振荡东传的主要特征与观测基本一致,东移波的能量远大于西移波。基于RMM指数(All-season Real-time Multivariate MJO Index)的分析表明,模式模拟的850 h Pa和200 h Pa季节内尺度风场和对流活动在赤道地区的空间分布与观测基本一致。但与观测相比,模式模拟的热带大气季节内振荡的周期较短,东传速度快于观测,虚假的西传特征过强,对流活跃区域范围较小、强度较弱。就非绝热加热而言,模式模拟结果与再分析资料比较接近,但最大加热在印度洋和西太平洋地区出现的位相较晚。进一步分析表明,模式中影响对流触发的相对湿度阈值(RHc)的不同取值(RHc分别取为85%、90%、95%和100%),可以显著影响热带大气非绝热加热垂直廓线,从而影响模式对热带大气季节内振荡的模拟;当对流触发相对湿度阈值取为90%时,IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡模拟的能力相对最好,非绝热加热垂直廓线在不同位相的分布特征也与再分析资料最为接近。这说明模式对流参数化方案中不同参数的合适选取,可以改进模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。