统计降尺度法对华北地区未来区域气温变化情景的预估

迄今为止,大部分海气耦合气候模式（AOGCM）的空间分辨率还较低,很难对区域尺度的气候变化情景做合理的预测。降尺度法已广泛用于弥补AOGCM在这方面的不足。作者采用统计降尺度方法对1月和7月华北地区49个气象观测站的未来月平均温度变化情景进行预估。采用的统计降尺度方法是主分量分析与逐步回归分析相结合的多元线性回归模型。首先,采用1961～2000年的 NCEP再分析资料和49个台站的观测资料建立月平均温度的统计降尺度模型,然后把建立的统计降尺度模型应用于HadCM3 SRES A2 和 B2 两种排放情景, 从而生成各个台站1950～2099年1月份和7月份温度变化情景。结果表明:在当前气候条件下,无论1月还是7月,统计降尺度方法模拟的温度与观测的温度有很好的一致性,而且在大多数台站,统计降尺度模拟气温与观测值相比略微偏低。对于未来气候情景的预估方面,无论1月还是7月,也无论是HadCM3 SRES A2 还是B2排放情景驱动统计模型,结果表明大多数的站点都存在温度的明显上升趋势,同时7月的上升趋势与1月相比偏低。     

中国天气发生器降水模拟参数的气候变化特征

利用中国672个站点1951-2007年的逐日降水资料,分1951-1978和1979-2007两个时段分析了中国天气发生器BCC/RCG-WG降水模拟参数的气候变化特征.结果表明,在气候变化背景条件下,我国各地干日到湿日的降水转移概率P(WD)和湿日到湿日的降水转移概率P(WW)除了西部部分地区有增大的趋势外,其余大部地区均有减小的趋势.相对于P(WW),全国各地P(WD)的减小幅度更大.日降水量GAMMA分布形态参数ALPHA除西北地区西部部分地区有减小趋势外,其余大部地区略有增大趋势,尺度参数BETA在全国各地基本都保持增大的趋势,其中西北地区西部等地增大趋势尤为明显.相对于BETA的变化幅度,ALPHA的减小幅度较小,基本在6%以内.     

中全新世以来中国中部高山植被生产力和土壤侵蚀演变的古生态学证据

尽管普遍认为高山生态系统对气候变化的响应非常敏感,但很少有研究探究气候变化对高山植被生产力和土壤侵蚀的影响.基于古生态学记录,探究了全新世中期以来处于东亚季风影响区的太白山高海拔区植被生产力和土壤侵蚀的演变.高分辨率高山湖沼记录显示,植被生产力与年平均温度密切相关,而土壤侵蚀主要受到东亚夏季风所带来的降水的影响.即在5...     

降尺度方法在中国不同区域夏季降水预测中的应用

在中国降水气候分区的基础上,利用降尺度方法进行区域夏季降水预测(RSPP),预测模型建立的基础是寻找影响区域气候的关键因子。降尺度预测模型中使用的资料有国家气候中心海-气耦合模式(CGCM/NCC)回报资料、NCEP/NCAR再分析资料和台站观测资料。为了避免年代际变化特征对季节尺度降水预测的影响,首先对CGCM/NCC模式输出资料、NCEP/NCAR再分析资料、区域平均降水资料去除年代际线性变化趋势,即去除所有预报因子场和预报对象场的长期变化趋势。然后分别计算预报对象和模式资料的预报因子场以及再分析资料的预报因子场的相关系数,把相关系数值同时达到0.05显著性检验水平的区域平均环流特征作为预测因子,保证挑选出的预测因子既能反映实际大气中预测因子与预报对象的关系,同时又是海-气耦合模式预测的高技巧信息。利用最优子集回归作为转换函数的降尺度方法建立区域夏季降水预测模型。交叉检验和独立样本检验结果表明,文中设计的区域夏季降水预测模型对中国大部分地区的夏季降水趋势预测的准确率较高且比较稳定,其预测效果远高于CGCM/NCC直接输出降水结果。进一步对具有较高预测技巧的代表性区域的可预报性来源分析发现,物理意义明确且独立性强的预测因子有助于提高预测准确率。     

中国天气发生器非降水变量模拟参数分布特征

对基于马尔可夫链的理查森型中国天气发生器降水模拟已经有过比较系统的研究,但对非降水变量的模拟及其参数的分布特征等的研究还有待进一步深入。文中根据中国669个站点1971—2000年的逐日降水、最高气温、最低气温和日照时数资料,分干、湿两种状态计算了中国天气发生器各非降水变量的模拟参数——干、湿日条件下平均值和标准差的傅立叶系数以及各变量残差序列之间当天和后延一天的自相关、互相关系数,并分析了这些模拟参数在中国的空间分布规律,为中国天气发生器的进一步推广应用以及模拟参数的空间插值提供了技术支撑。     

日以下尺度降雨随机模拟研究进展

目前我国作物生长、土壤侵蚀等应用模式发展很快,利用这些模式进行气候变化影响评价的研究逐渐成为热点,但日以下尺度降雨观测资料却严重不足,迫切需要针对我国复杂的气候条件建立日以下尺度降雨模拟模型,为应用模式提供更为精细的降雨资料输入。重点从次降雨事件的划分方法、次降雨事件模型的模拟过程、Bartlett-Lewis和Neyman-Scott点过程模型的模拟过程、参数估计、参数敏感性分析以及模型改进等方面综合概述了日以下尺度降雨随机模拟的进展,同时给出这几种模型的对比研究结果,从而为人们根据不同目的和条件选择不同模型提供借鉴。最后指出,结合点过程和次降雨事件等方法优点的混合模型——基于天气分型的随机模拟模型以及将统计与动力方法相结合的模拟模型,可能是未来降雨模拟的重要发展方向。     

地球三极200hPa温度的协同变化特征

地球的三极,即北极、南极和第三极(即青藏高原及其周围地区),拥有地球上最大储量的淡水资源.地球三极均对气候的变化响应敏感,然而三极气候变化之间的关联,特别是南极和第三极之间的关联却知之甚少.在200hPa高度,夏季气温在地球三极的上空最高,且受地表条件影响较小,可能反映出大尺度的气候动态关联特征.地球三极的温度在年代际...     

The Influence of Large-Scale Circulation on the SummerHydrological Cycle in the Haihe River Basin of China

In this study,we focus on changes in three important components of the hydrological-cycle in the Haihe River basin (HRB) during 1957-2005:precipitation (Prep),actual evaportranspiration (ETa),and pan evaporation (PE)- a measure of potential evaporation.The changes in these components have been evaluated in relation to changes in the East Asian summer monsoon.Summer Prep for the whole basin has decreased significantly during 1957-2005.Recent weakening of the convergence of the integrated water vapor flux,in combination with a change from cyclonic-like large-scale circulation conditions to anti-cyclonic-like conditions,led to the decrease in the summer Prep in the HRB.ETa is positively correlated with Prep on the interannual timescalc.On longer timescales,however,ETa is less dependent on Prep or the large-scale circulation.We found negative trends in ETa when the ERA40 reanalysis data were used,but positive trends in ETa when the NCEP/NCAR reanalysis data were used.PE declined during the period 1957 2001.The declining of PE could be explained by a combination of declining solar radiation and declining surface wind.Howevcr,the declining solar radiation may itself be related to the weakening winds,due to weaker dispersion of pollution.If so,the downward trend of PE may be mainly caused by weakening winds.     

东北地区月平均大气环流型与哈尔滨气候关系的初步研究

利用基于英国Lamb(1950年)发展的大气环流分型方法的Jenkinson(1977年)法对东北地区1951—2002年的月平均海平面气压场(MSLP)进行环流分型。由月平均海平面气压场算出6个环流指数,并由此划分出27种环流类型,分析了其中出现频率最高的5种主要环流类型(N,NW,C,CSW,SW)在不同时间尺度下的变化规律及它们与哈尔滨月平均温度的关系,利用逐步回归方法得到了温度距平的拟合曲线。给出了各种环流类型的月平均降水量和与哈尔滨降水密切相关的C,CSW和SW 3种环流类型对应的平均海平面气压合成图。结果表明:哈尔滨冬季以N,NW型为主,夏季以C,CSW和SW型为主。出现N和NW型时气温偏低,降水偏少;而出现C,CSW和SW型时气温较高,降水偏多。用6个环流指数中的地转风V和大尺度平均温度t可以建立其与温度距平之间的一个统计模式,利用此模式,能解释哈尔滨1951—2002年温度变化方差的77.3%。C,CSW和SW 3种环流类型为哈尔滨的主要降水类型,C型与哈尔滨总降水的相关关系很好,并且近20年来哈尔滨主要以C型降水为主。这种研究大尺度大气环流与区域气候变量—温度、降水之间关系的方法是一种统计降尺度(statistical downscaling)方法,可以用于区域气候预测。     

河北省低平原地区主要作物农田水分盈亏分析

本文计算了河北省低平原地区主要农作物的需水量,根据农田水量平衡方程估算了冬小麦、夏玉米和棉花整个生长期的水分盈亏及其在地区上的差异,分析了作物需水关键期的水分状况。