基于消费责任制的碳排放核算及全球环境压力

因区域间贸易而转移的碳排放对于全球各个国家或者地区的碳排放核算及其减排责任划分具有重要而深远的影响。通过构建多区域投入产出分析模型和基于扩展的STIRPAT模型,本文核算了全球39个主要国家基于消费责任制的碳排放,并在此基础上深入探讨了全球环境压力的影响因素问题。研究发现：首先,从以净流出为主的中国和俄罗斯来看,尽管贸易给这些地区带来了大量的资源,但随之会产生严重的区域生态环境问题。而对于美国和欧盟等地区来说,这些国家或者地区通过全球贸易规避了大量的碳减排责任。此外,在全球贸易中,区域净流出的贸易隐含碳排放越小,基于消费责任制核算的区域碳排放量就越大,故而在全球减排目标分配中承担的减排任务也需相应地增加。全球贸易隐含碳排放净流出量较大的地区主要位于亚洲和东欧等地,而净流出量最小的地区主要是以西欧和北美等高度发达的经济体为主。其次,就基于消费责任制核算下的全球环境压力而言,人口因素和富裕程度是导致全球环境压力不断增加的两个重要因素,而提高生产技术水平以及逐渐提高清洁能源在总能源消费中的比重是推动全球节能减排、缓解全球环境压力的有效途径。     

Estimating the Correlated Observation-Error Characteristics of the Chinese FengYun Microwave Temperature Sounder and Microwave Humidity Sounder

In operational data assimilation systems, observation-error covariance matrices are commonly assumed to be diagonal.However, inter-channel and spatial observation-error correlations are inevitable for satellite radiances. The observation errors of the Microwave Temperature Sounder(MWTS) and Microwave Humidity Sounder(MWHS) onboard the FengYun-3A(FY-3A) and FY-3B satellites are empirically assigned and considered to be uncorrelated when they are assimilated into the WRF model's Community Variational Data Assimilation System(WRFDA). To assimilate MWTS and MWHS measurements optimally, a good characterization of their observation errors is necessary. In this study, background and analysis residuals were used to diagnose the correlated observation-error characteristics of the MWTS and MWHS. It was found that the error standard deviations of the MWTS and MWHS were less than the values used in the WRFDA. MWTS had small inter-channel errors, while MWHS had significant inter-channel errors. The horizontal correlation length scales of MWTS and MWHS were about 120 and 60 km, respectively. A comparison between the diagnosis for instruments onboard the two satellites showed that the observation-error characteristics of the MWTS or MWHS were different when they were onboard different satellites. In addition, it was found that the error statistics were dependent on latitude and scan positions.The forecast experiments showed that using a modified thinning scheme based on diagnosed statistics can improve forecast accuracy.     

2016年汛期中国降水极端特征及与1998年对比

本文利用国家气象信息中心提供的1961—2016年全国2341个气象观测站日和小时降水量资料,分析了2016年中国汛期降水的极端特征,并与1998年进行比较。主要结论如下：2016年汛期全国平均降水量为1961年以来历史同期最多,共有140站汛期降水量突破1961年以来历史同期极大值,有112站出现历史次极大值,比1998年分别偏多54和47站。1998年降水极值主要出现在东北和长江中上游地区,2016年主要出现在华东地区,而且范围更加集中。共出现6972站次暴雨,其中大暴雨1251站次,为1961年以来最多。44次大范围暴雨过程持续时间达90 d,总体呈现“中间强、前后弱”的特征。有417站出现日降水量极端事件,其中88站突破历史纪录,创1961年以来新高;最大小时降水量共有113站突破历史极值,比1998年偏多29站。从空间分布来看,日降水量极端事件2016年主要位于华东和华北地区,1998年集中在中部地区;破纪录小时降水2016年主要在西部地区,而1998年东部地区更为突出。     

基于卫星资料梯度信息的新型变分同化方法对于台风数值模拟的研究

卫星资料凭着卫星遥感的全球性、连续性和高频次观测等优势,成为一种重要的非常规资料源,但卫星观测仍然存在各种各样的观测误差,其中包含由于观测偶然性所造成的统计学上的随机误差及仪器本身和辐射传输模式等造成的系统性偏差,这些误差在很大程度上影响了卫星资料的质量。文中提出了一种能有效订正卫星观测资料系统性偏差的梯度信息同化算法,该方法用一个梯度算子进行模式变量与观测变量的梯度变换,从而达到订正系统性偏差的目的。本文利用WRF（Weather Research Forecast）模式及其同化模式WRFDA（WRF Data Assimilation system）,以及AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）资料,对台风“圆规”进行了实际的数值模拟和同化试验,数值结果表明,梯度信息同化方法能明显改善台风路径的模拟,在处理可信度较低的资料时仍然适用。另外,通过同化诊断分析,发现卫星资料的系统性偏差对于台风数值模拟有较大影响,而文中提出的梯度信息同化方法能较好的解决此类问题。     

江西强雷电天气形势场及雷达回波特征分析

利用常规天气资料、地面观测资料、江西WebGIS雷达拼图和雷电监测资料,对2014—2016年江西出现的22次强雷电天气过程进行统计和对比分析。结果表明:江西强雷电天气易出现在赣北北部、南昌附近、上饶地区和吉安西部等区域;强雷电天气出现的环境背景场可分为副热带高压边缘型、副热带高压控制型、低涡切变型和台风外围型,最显著的特征是中高空经常伴有干冷舌侵入低层暖湿区;多项对流指数可以预测出现强雷电天气的可能性;雷达回波和雷电强度关系密切,回波类型以带状和块状为主;雷电强度和雷达回波强度有很好的对应关系,但产生强雷电的回波要具备强度大于50 dBz、强回波中心密实、强回波边缘梯度大等条件。     

近30年来国外国家公园研究进展与启示

国家公园是自然保护和旅游研究领域的重要内容之一。本文以Web of Science数据库收录的近30年国外国家公园相关文献为基础,对筛选的451篇英文文献运用可视化软件CitespaceⅢ及系统综述的方法,从资源评估、环境影响、发展模式、规划、运营管理5个方面对国外国家公园研究主要内容进行述评,并对研究方法进行系统分析。最后,从国家公园立法、发展模式构建、管理内容与方法、社区参与模式与机制、环境监测与评估5个方面提出未来中国国家公园的研究方向。总体上看,国外有关国家公园的研究具有研究对象复杂、视角多元、方法综合的特征。在构建国家公园体制的大背景下,借鉴国际经验构建中国国家公园研究体系将对完善中国保护地相关研究、指导国家公园建设具有重要意义。     

Improvement of a Snow Albedo Parameterization in the Snow–Atmosphere–Soil Transfer Model:Evaluation of Impacts of Aerosol on Seasonal Snow Cover

The presence of light-absorbing aerosols(LAA) in snow profoundly influence the surface energy balance and water budget.However,most snow-process schemes in land-surface and climate models currently do not take this into consideration.To better represent the snow process and to evaluate the impacts of LAA on snow,this study presents an improved snow albedo parameterization in the Snow–Atmosphere–Soil Transfer(SAST) model,which includes the impacts of LAA on snow.Specifically,the Snow,Ice and Aerosol Radiation(SNICAR) model is incorporated into the SAST model with an LAA mass stratigraphy scheme.The new coupled model is validated against in-situ measurements at the Swamp Angel Study Plot(SASP),Colorado,USA.Results show that the snow albedo and snow depth are better reproduced than those in the original SAST,particularly during the period of snow ablation.Furthermore,the impacts of LAA on snow are estimated in the coupled model through case comparisons of the snowpack,with or without LAA.The LAA particles directly absorb extra solar radiation,which accelerates the growth rate of the snow grain size.Meanwhile,these larger snow particles favor more radiative absorption.The average total radiative forcing of the LAA at the SASP is 47.5Wm~(-2).This extra radiative absorption enhances the snowmelt rate.As a result,the peak runoff time and "snow all gone" day have shifted 18 and 19.5 days earlier,respectively,which could further impose substantial impacts on the hydrologic cycle and atmospheric processes.     

基于改进的累积气旋能量指数评估西北太平洋TC活动与ENSO的关系

采用1977—2008年日本气象厅(JMA)TC最佳路径集资料和美国气候预测中心(CPC)的ENSO资料,设计了一个考虑热带气旋(TC)尺度信息的累积气旋能量指数(SACE),据此分析了西北太平洋TC活动与ENSO之间的关系。结果表明:相比于不考虑尺度效应的ACE,引入TC尺度信息的SACE增加了较大强度、较大尺度TC活动水平的权重,能够更加准确地刻画TC强度及其影响,其与Ni1o指数的相关性进一步增强。SACE能够更好地表征西北太平洋TC活动与ENSO年际变化的关系,其对ENSO位相的依赖性相对于ACE更为敏感,是一个能更好预测ENSO状态的因子。TC强度、生命史、频数以及尺度均对SACE有一定的贡献,但生命史的贡献最大,这一方面说明ENSO主要通过调制TC生命史来影响SACE,另一方面也说明相对于强度、频数和尺度而言,TC生命史更能影响SACE中的ENSO信号。     

中国城市群多中心网络的拓扑结构

在既有理论基础上扩展了城市群多中心网络的度量工具,考察中国12个城市群总部—分支机构的企业关联网络,比较梳理了地级城市空间联系的拓扑结构。实证研究发现：①包括长三角、珠三角和京津冀三大典型城市群在内,中国城市群内部网络系统的拓扑结构依然发育不完善,在联系数据方面均呈现出一定的稀疏矩阵特征,空间组合关系均为树状结构。②总部区位(出度)的层级性差异均高于分支机构区位(入度)的层级性差异,显示出城市群内部空间“流”的不对称性。③针对12个城市群内部网络的拓扑结构聚类分析表明：长三角、珠三角、京津冀、山东半岛、海峡西岸地区的城市群内部网络联系较为紧密,呈现出一定程度的一体化网络特征;其中三大典型城市群存在明显的企业总部集聚核心,其余城市群内部的网络联系松散,跨城企业联系比重较低,在拓扑结构上大多呈现出以省会或副省级城市为指向的向心式联系。     

中国生态旅游研究进展与展望

自1992年生态旅游概念引入中国以来,经历了理论介绍到本土化探索的过程,并不断推动中国生态旅游的实践发展。本文以1992-2015年间公开发表的中国生态旅游研究成果为基础,采用系统综述方法,对筛选的1493篇中文核心期刊文献进行梳理与总结,从生态旅游基础理论、生态旅游资源、生态旅游市场、生态旅游开发、生态旅游作用与影响、生态旅游管理与政策等6个方面对国内生态旅游研究展开述评,最后展望了今后中国生态旅游研究需关注的8个方面研究议题。