A remarkable climate warming hiatus over Northeast China since 1998

Theoretical and Applied Climatology - Observationally constrained values of the global radiative response coefficient are pivotal to assess the reliability of modeled climate feedbacks. A widely...     

Diurnal and Seasonal Variations of Thermal Stratification and Vertical Mixing in a Shallow Fresh Water Lake

Among several influential factors, the geographical position and depth of a lake determine its thermal structure. In temperate zones, shallow lakes show significant differences in thermal stratification compared to deep lakes. Here, the variation in thermal stratification in Lake Taihu, a shallow fresh water lake, is studied systematically. Lake Taihu is a warm polymictic lake whose thermal stratification varies in short cycles of one day to a few days. The thermal stratification in Lake Taihu has shallow depths in the upper region and a large amplitude in the temperature gradient, the maximum of which exceeds 5°C m^–1. The water temperature in the entire layer changes in a relatively consistent manner. Therefore, compared to a deep lake at similar latitude, the thermal stratification in Lake Taihu exhibits small seasonal differences, but the wide variation in the short term becomes important. Shallow polymictic lakes share the characteristic of diurnal mixing. Prominent differences on the duration and frequency of long-lasting thermal stratification are found in these lakes, which may result from the differences of local climate, lake depth, and fetch. A prominent response of thermal stratification to weather conditions is found, being controlled by the stratifying effect of solar radiation and the mixing effect of wind disturbance. Other than the diurnal stratification and convection, the representative responses of thermal stratification to these two factors with contrary effects are also discussed. When solar radiation increases, stronger wind is required to prevent the lake from becoming stratified. A daily average wind speed greater than 6 m s^–1 can maintain the mixed state in Lake Taihu. Moreover, wind-induced convection is detected during thermal stratification. Due to lack of solar radiation, convection occurs more easily in nighttime than in daytime. Convection occurs frequently in fall and winter, whereas long-lasting and stable stratification causes less convection in summer.     

基于葵花8卫星的上海市夏季对流初生预报研究

参考Mecikalski et al(2010a;2010b)提出的基于GOES系列卫星的对流初生预报方法,针对上海市夏季对流天气特征建立了基于高时空分辨率的静止气象卫星数据的上海市对流初生判识及预报方法。利用该方法对上海市的一次对流初生个例进行了分析,并对2016年7-8月的12次对流初生事件进行了预报试验,结果表明:方法提取的各个指标能够很好地体现对流初生过程中云团的发展变化特征并能剔除掉成熟对流云团边缘像元的干扰;在12次对流初生事件中,成功地预报了其中的11次,预报时间较对流初生时间平均提前了约30 min,但是对于局地弱对流过程该方法仍有一定的缺陷。     

5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系

基于1961—2016年5—8月西藏高原环流指数、NCEP再分析资料和新疆96个气象观测站点的降水资料,通过相关分析和合成分析,研究了5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系,以及两者之间可能影响的物理机制。结果表明:(1)5月西藏高原环流指数Ⅰ与北疆夏季降水有较好的相关性,相关系数为0.38;(2)5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱变化会影响500hPa的夏季环流特征、夏季地表至300 hPa的水汽通量输送,当指数偏强时,夏季环流形势的配置和水汽输送均有利于北疆夏季降水,反之,则不利于北疆夏季降水;(3)夏季西藏高原环流指数Ⅰ和北疆夏季降水、5月西藏高原环流指数Ⅰ的关系密切,并且5月西藏高原环流指数Ⅰ和青藏高原5月、夏季的感热通量有明显的负相关,通过高原的热力持续性作用,5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱可以影响北疆夏季降水的多少。     

地形对台风“海燕”暴雨增幅作用的观测与模拟

1330号台风"海燕"过程影响海南岛的强降水落区和强降水极值点(毛感乡)均位于南部地区,利用海南省区域加密自动站、三亚多普勒雷达以及0.25°×0.25°ERA-interim再分析资料对强降水成因进行观测分析,应用WRF Ver3.1.1模式对"海燕"进行模拟试验。结果表明:(1)"海燕"从海南岛南部近海北上阶段,其外围的偏东风或偏南风与五指山、吊罗山形成向南开口的"厂"字形地形正交,加密自动站和多普勒雷达在五指山区及"厂"字形地形南侧均探测到多个β中尺度风向辐合切变线或气旋性辐合涡旋,毛感乡附近存在明显的风向辐合,地面辐合中心与小时雨量大值区基本吻合。(2)"厂"字形地形迎风坡的强迫抬升导致气流垂直速度增大,毛感乡附近存在的水平的β中尺度辐合切变和垂直的β中尺度环流,有利于边界层辐合和中高层辐散增强,降水显著增幅。(3)数值模拟的强降水落区和降水极值点与实况基本一致,极值雨量较实况偏小;地形对山区及山脉迎风(背风)坡的雨量增(减)幅作用明显;有地形时,在五指山区及"厂"字形地形南侧容易产生β中尺度风向辐合区。     

GVR机载微波辐射计反演算法适用性分析

为研究GVR(G-band water Vapor Radiometer)机载微波辐射计自带反演算法在天津地区的适用性,将2016年北京探空资料分成春夏秋冬,对垂直累积液态水和垂直累积水汽的反演精度进行数值模拟检验。结果表明:垂直累积液态水反演精度随高度变化不明显,春夏秋冬4个季节反演结果相对偏差值范围分别为29%~78%、31%~71%、36%~67%、35%~79%,绝对偏差值范围分别为0.04~0.492 mm、0.075~0.294 mm、0.074~0.315mm、0.116~0.347mm;垂直累积水汽反演精度随高度降低(3000m以上降低更为明显),春、夏、秋、冬4个季节相对偏差3000m以下时分别为2.6%~20.8%、7.9%~19.1%、4.3%~16.5%、3.4%~14.2%,3000m以上时分别为6.4%~89.7%、12.5%~36.9%、13.2%~50%、11.8%~301%。与其他类型机载微波辐射计反演精度及GVR在北极地区地基观测反演精度相比,GVR自带反演算法在天津地区的垂直累积液态水和垂直累积水汽反演精度明显偏低。     

衡阳风变化及风能蕴藏量评估

利用衡阳9站1970—2016年测风数据,通过气候倾向率分析风速年、年代际变化,M-K检验风速突变年份,运用有效风能密度评估各区域风能蕴藏量,其结论如下:衡阳风速总体呈下降趋势,衡山减少最明显,风速减少极显著区域未出现突变;低海拔区风速集中在0～3. 4 m/s(85. 8%),1991—2016年风频两极分化,低速及高速区增多,中间出现断层。南岳山风速范围广,2005—2016年强风频区有缺失,主风频在3～5区间;2010年全面采用高灵敏度自动测风仪,低海拔区静风迅速减少;按照有效风能密度定义,南岳山风能丰富,低海拔区未达到可利用标准。     

京津冀城市群水资源开发利用的时空特征与政策启示

京津冀城市群是中国在国际经济体系中具有最强竞争力的支撑平台之一,也是中国乃至全世界水安全保障难度最大的地区之一。本文主要以2000-2014年数据为基础,采用泰尔系数、变异系数、曲线分析和空间分级分类分析等方法,揭示了京津冀城市群水资源与用水变化的时空特征。结果显示：①绝大多数城市多年平均水资源总量显著减少,干旱化的长期趋势明显,而且北部、西部城市减少幅度更大;②京津冀城市群水资源极度短缺,空间不均衡性呈现先减小后增大的趋势,而且中部和南部城市水资源开发利用潜力更低,缺水更甚;③绝大多数城市用水总量零增长或缓慢负增长,用水结构以工农业用水比重下降为主要特征,各类用水的空间不均衡性保持相对稳定;④用水效率普遍快速提升,空间分布差异呈现先增大后减小的总体趋势。基于此,建议京津冀城市群实施“以水量城”的城镇化政策和“以水定产”的产业政策,完善水生态补偿政策,落实水资源管理红线政策,实现水资源约束下各城市间经济社会与生态环境的协同发展。     

CIMISS中气象观测资料处理入库效率优化方法

气象资料种类多、海量、格式多样复杂,造成综合气象信息共享系统(CIMISS)巨大的处理压力。以高空L波段数据作为个例,进行详细的分析,在数据库表设计上,通过"键-要素"的拆分方式减少数据库冗余,建立合理的索引和分区提高数据表访问效率。在处理流程方面,通过简约化流程减少系统间消息交互和IO,从而优化系统的存储效率。同时简约流程中对比PRO*C和OCI两种入库方式,PRO*C简单高效便于开发,而OCI功能全面但相对复杂,通过比较两种入库方式的效率,系统采用PRO*C方式。高空L波段数据实际运行效果表明,平均28s完成一份数据的处理。对比高空探测数据的处理,简约流程比原流程入库更快。     

北京平原第四纪下限问题研究

本文首先回顾了北京平原区第四纪下限的研究历史,指出迄今为止在这一领域存在的问题。根据我国目前的研究进展和北京地区研究现状,按照全国地层委员会的相关标准和要求,确定了划分第四纪下限的5大原则。北京平原区第四系沉积特征复杂,根据多年资料和研究结果,我们提出了划分该界限的方法。广大的北京平原区,不具备完整的第四系剖面露头,生物地层方法划分存在困难;古地麟、热释光及孢粉地质测试为准确定位这一界限提供了可能。对平原区的钻孔而言,笔者发现以古地麟测试结合孢粉分析、岩性特征、地球物理测井以及地球化学测试（碳酸钙分析）等综合手段确定这一界限的证据更有说服力,新5孔应用效果较好。