Evaluation of a Photosynthesis-Based Canopy Resistance Formulation in the Noah Land-Surface Model

Accurately representing complex land-surface processes balancing complexity and realism remains one challenge that the weather modelling community is facing nowadays. In this study, a photosynthesis-based Gas-exchange Evapotranspiration Model (GEM) is integrated into the Noah land-surface model replacing the traditional Jarvis scheme for estimating the canopy resistance and transpiration. Using 18-month simulations from the High Resolution Land Data Assimilation System (HRLDAS), the impact of the photosynthesis-based approach on the simulated canopy resistance, surface heat fluxes, soil moisture, and soil temperature over different vegetation types is evaluated using data from the Atmospheric Radiation Measurement (ARM) site, Oklahoma Mesonet, 2002 International H₂O Project (IHOP_2002), and three Ameriflux sites. Incorporation of GEM into Noah improves the surface energy fluxes as well as the associated diurnal cycle of soil moisture and soil temperature during both wet and dry periods. An analysis of midday, average canopy resistance shows similar day-to-day trends in the model fields as seen in observed patterns. Bias and standard deviation analyses for soil temperature and surface fluxes show that GEM responds somewhat better than the Jarvis scheme, mainly because the Jarvis approach relies on a parametrised minimum canopy resistance and meteorological variables such as air temperature and incident radiation. The analyses suggest that adding a photosynthesis-based transpiration scheme such as GEM improves the ability of the land-data assimilation system to simulate evaporation and transpiration under a range of soil and vegetation conditions.     

ＣＬＭ３０对中国区域陆面过程的模拟试验 及评估Ⅱ：土壤湿度

利用NCAR公用陆面模式（Community Land Model 3.0,CLM3.0）及普林斯顿大学1948—2001年1°×1°、3 h一次的全球大气近地面强迫资料,对中国地区1948-2001年的土壤温度进行了off-line模拟试验,通过对模拟结果和全国台站观测土壤温度资料的对比,评估了CLM3.0对中国区域不同层次土壤温度的模拟能力。结果表明：模式能模拟出中国地区多年平均土壤温度的空间分布型,除部分地区模拟比观测偏高外,模式模拟的土壤温度普遍偏低;模式能较好地反映出中国地区土壤温度的年际变化,对4月的模拟稍好于7月。对于划分的8个子区域,东部区域模拟好于其它各区,除高原一带外,表层的模拟均好于深层;模式基本能抓住土壤温度的变化趋势,而且模拟出了7月长江流域以南地区土壤温度显著降低这一趋势,但模拟的趋势比观测有所偏弱。     

河南省近年来遥感监测的森林火灾时空分布规律分析

森林火灾作为一种自然灾害,其发生原因不仅来自于自然因素,从众多的火灾调查中发现,更多地来自于人类活动因素,其发生的时空分布特点和规律,受自然和人类活动共同影响.对2003-2008年春、冬季(11月-次年4月)河南省森林防火期内遥感监测并已查明的森林火灾进行统计分析,结果发现:河南省森林火灾近年来有逐年增多的趋势;冬、春之交的3月为森林火灾的高发月份;从火灾的日变化规律来看,12-15时为一天中森林火灾的高发时段;从火灾发生的空间分布来看,伏牛山南麓发生森林火灾的频率较高.     

一种四维绘图软件Vis5d使用要点简述

Vis5D是美国威士康星-麦迪逊大学空间科学与工程中心(SSEC)研制的可视化系统,主要有Bill Hibbard 和Johan Kellum 完成.Vis5D能够直观而清晰地显示3维立体图形,适用于中尺度研究结果,尤其是云物理结构研究.本文介绍了Vis5D的安装过程以及数据文件转换为v5d格式的方法,并以GRAPES数值模式输出产品为例进行了初步的可视化试验.     

阿尔山地区积雪变化特征

选取阿尔山气象站1981—2015年冷季(10月—次年4月)气象资料,利用滑动平均、线性倾向估计和Mann-Kendall等方法,对年最大积雪深度、积雪日数、气温和降水量进行分析。结果表明,阿尔山地区年最大积雪深度主要发生在1月至3月,其中2月份概率最大,达50%;34 a内最大积雪深度呈上升趋势(2.77 cm/10a),年平均增加0.98%,且年最大积雪深度在1998年发生了突变,即在1998年之前增长缓慢,在2000年以后上升趋势显著。积雪日数的统计分析表明,初始积雪日数和有效积雪日数呈现略微减少趋势,而稳定积雪日数有微弱的增加趋势;通常初始积雪日数比有效积雪日数大30天左右。年最大积雪深度与稳定积雪时期的降水量、积雪日数、日照时数有显著的相关性,相关系数分别为0.647、0.515、0.584,但与稳定积雪时期的气温没有明显的相关性。在全球变暖的大环境下,积雪深度随着降水量和日照时数的增加而增加,且积雪深度受降水量的影响大于日照时数的影响。     

一种等压面上流场的可视化方法

结合等压面上高度场及其气象要素矢量场数据的空间分布特征，设计了一种能客观反映大气在等压面上的运行规律的可视化方法－表面场线映射，它在气象上有较好的实用价值。     

地形图符号库的设计

本文吸取了美国地图数据库软件INFORMAP Ⅲ、地理信息系统软件ARC/INFO等的符号库设计思想，给出了地形图符号的分类和定义，阐述了适合于微型计算机的装配式符号的构成及“表格驱动式”符号库设计的方法。为方便面状符号的绘制，引入了封闭线结点数数组法来描述多边形的数据结构，介绍了笔者设计的基于微机上的CARDS/Symbols符号库系统。实践表明，本文提出的原理和方法适用于一切工程制图的符号库设计。最后还指出了CG、CAD技术对地形图符号规范的新要求。     

近百年来湖泊有机碳与无机碳埋藏响应流域开发的协同变化——以石林喀斯特地区为例

有机碳和无机碳的流域输出是湖泊碳埋藏的重要驱动因子,而喀斯特地区无机碳循环具有反应迅速且对人类活动影响敏感的特点.在流域开发持续增强的背景下,喀斯特地区湖泊有机碳和无机碳的来源、含量与埋藏通量可能会出现同步变化的协同模式.本文以云南省石林喀斯特地区流域土地利用类型不同的两个中型湖泊(长湖、月湖)开展对比分析,通过对沉积物钻孔的土壤侵蚀强度(磁化率)、流域外源输入(C:N比值)、水动力(粒度)、营养盐(总氮、总磷)、藻类生产力(叶绿素色素)等代用指标的分析,结合监测数据和历史资料重建了两个湖泊环境变化的近百年历史,并定量识别了有机碳和无机碳埋藏响应流域开发的变化特征与协同模式.沉积物磁化率和C:N比值结果揭示了流域地表侵蚀和外源输入的阶段性特征,同时总氮和总磷含量记录了长湖和月湖营养水平上升的长期模式.在流域森林覆被较高(33.43%)的长湖中,全岩和有机质C:N比值分别与磁化率信号呈显著正相关(r=0.95和0.89,P<0.001),且与无机碳和有机碳含量呈显著负相关(r=-0.94,P<0.001和r=-0.52,P=0.01),反映了森林植被退化时流域碳输出的减少对沉...     

中国明矾石资源及其应用

中国明矾石矿资源丰富。矿床多产于滨西太平洋造山活化构造带中,属陆相火山岩系中的“热水沉积”矿床,可划分为中低温型及高中温型两种类型。残余岩浆水与大气水混合的热水交代火山岩是重要的成矿机制。我国东南沿海及宁芜 庐枞地区为明矾石的有利找矿远景区。明矾石矿产品之中除明矾外,其深度加工及废料再加工产品均具较高的利用价值,综合利用前景广阔。