变化环境下近60年西江流域径流时空演变特征

气候变化叠加人类活动的双重影响下,西江流域的河川径流发生了不同程度的改变,重新认识和掌握变化环境下的径流时空演变规律对流域的科学管理具有重要意义。基于西江流域干支流7个控制性水文站近60年的日径流资料,综合极点对称模态分解法(ESMD)、Mann-Kendall检验、R/S分析、小波分析等方法,从年代、年、季和年内多个时间尺度对径流的时空演变特征进行分析,研究结果表明:年代尺度下,西江流域径流丰枯交替、变化悬殊,1970s与1990s径流丰沛,2010s径流偏枯,降雨影响着径流的丰枯变化,流域上、中游更易发生干旱与洪涝灾害;春、夏、秋、冬季径流振荡周期依次为2～7、15～20、28～29 a,3～5、7～10、20 a,2～3、6～8、12～15 a和3～8、12～15、20 a,均呈现年际与年代的双重周期特征,IMF1的年际振荡在径流变化中占主导地位;受降雨与水库调蓄作用的影响,年、夏、秋季径流呈下降趋势,预测下降变化具有持续性,春、冬季径流整体呈上升趋势。空间内上游的变化趋势更显著;年和季尺度径流在1980年后突变增多,尤其集中于2000—2010年间,人类活动与气候变化是造成西江...     

轨道尺度的亚洲夏季风演变:“困惑”与探索

亚洲夏季风影响着亚洲大陆数十亿人口.半个世纪以来,亚洲夏季风研究取得了许多重要成就,但一些科学问题依然有待深入探索.这其中包括轨道时间尺度的两个难题:(1)中国黄土的磁化率序列显示亚洲夏季风变化以冰期-间冰期~100kyr周期为主,而中国石笋氧同位素(δ18O)序列则以~20kyr岁差周期为主,两者主导周期的差异成为了悬而未决的"中国的100kyr周期问题";(2)亚洲大陆石笋δ18O序列与许多海洋沉积记录在岁差波段上的显著相位差异,是争议已久的"海-陆岁差相位的困惑".应当如何解答这些难题呢?首先,伴随着轨道尺度数值模拟的不断发展,岁差波段上降水量和风场变化在亚洲夏季风广大区域中的不均匀性及其区域模态差异逐渐明朗,不同气候记录的分歧在很大程度上可能只是这种降水和风场空间不均一性的体现.其次,不同记录载体有其固有的优势和局限,而此间差异则部分反映了这些局限性.总体而言,亚洲夏季风的黄土、海洋和石笋记录之间并不存在相互否定的关系,而是具有互补性;它们各自刻画了亚洲夏季风动力学系统的不同方面.因此,从整体季风系统的视角审视这些记录,能够基本解释亚洲季风的"中国的100kyr周期问题"和"海-陆岁差相位的困惑"这两个科学难题.     

青藏高原—印度洋热力差对南亚季风活动的多尺度影响

海陆热力差异是季风形成和演变的根本驱动力,青藏高原与印度洋热力差异是影响南亚季风活动的重要因素。本文围绕次季节、季节、年际和年代际等不同时间尺度上青藏高原与印度洋的热力差异对南亚季风活动的影响,回顾和总结了相关研究成果。在次季节尺度上,主要聚焦在两者的热力差异对南亚季风爆发的影响;在年际尺度上,着重阐释了其对南亚季风强度年际变化的指示意义;在年代际尺度上,考察了热力差异和南亚季风降水关系的年代际变化。同时,本文对该领域一些需要进一步研究的问题进行了讨论。     

重庆降水和赤道东太平洋海温相关的多时间尺度特征

采用小波分析和滑动相关技术,分析了重庆夏季降水和赤道东太平洋冬季海温的多时间尺度变化特征,发现两者之间的相关性在不同时间尺度上存在显著差异,而且这种相关性具有多时间尺度特征。     

新疆巴州农区气温的多尺度变化及其预测

利用Morlet复数小波变换和最大熵谱分析了巴州农区各个季节气温的多时间尺度变化特征，利用均生函数预测模型对巴州地区气温进行预测试验。结果表明：巴州农区冬季、秋季气温年代际变化不明显，年际变化明显；春、夏季气温的年代际变化明显；四季气温均存在显著的周期变化。对2000～2002年预测试验表明，均生函数预测模型对巴州地区气温有较好的预测能力。     

高被引论文选编

英国气象局的Walters等介绍了可应用于不同时间尺度的英国气象局统一模式和JULES(协同英国陆地环境模拟器)陆面模式(Global Atmosphere 6.0和Global Land 6.0,简称GA6.0/GL6.0)的最新科学配置。Global Atmosphere 6.0包含了ENDGame(大气模式的最新动力学框架)动力核心,它显著增加了中纬度的变率,改善了已知的模式偏差。     

An Approach for Improving Short-Term Prediction of Summer Rainfall over North China by Decomposing Interannual and Decadal Variability简

A statistical downscaling approach was developed to improve seasonal-to-interannual prediction of summer rainfall over North China by considering the effect of decadal variability based on observational datasets and dynamical model outputs.Both predictands and predictors were first decomposed into interannual and decadal components.Two predictive equations were then built separately for the two distinct timescales by using multivariate linear regressions based on independent sample validation.For the interannual timescale,850-hPa meridional wind and 500-hPa geopotential heights from multiple dynamical models＇ hindcasts and SSTs from observational datasets were used to construct predictors.For the decadal timescale,two well-known basin-scale SST decadal oscillation （the Atlantic Multidecadal Oscillation and the Pacific Decadal Oscillation） indices were used as predictors.Then,the downscaled predictands were combined to represent the predicted/hindcasted total rainfall.The prediction was compared with the models＇ raw hindcasts and those from a similar approach but without timescale decomposition.In comparison to hindcasts from individual models or their multi-model ensemble mean,the skill of the present scheme was found to be significantly higher,with anomaly correlation coefficients increasing from nearly neutral to over 0.4 and with RMSE decreasing by up to 0.6 mm d-1.The improvements were also seen in the station-based temporal correlation of the predictions with observed rainfall,with the coefficients ranging from-0.1 to 0.87,obviously higher than the models＇ raw hindcasted rainfall results.Thus,the present approach exhibits a great advantage and may be appropriate for use in operational predictions.     

东亚冬季风月内活动的主要时间尺度及其振荡特征

利用1979~2012年NCEP/NCAR R2逐日再分析资料和西南地区气象台站观测资料,通过小波分析、带通滤波、合成分析和相关分析等多种统计分析方法,对东亚冬季风月内活动的主要时间尺度及其振荡特征进行了研究。结果表明:东亚冬季风具有明显的月内周期性活动特征,其月内活动时间尺度主要以准1周、准2周和准3周左右的时间周期为主,其中准2周比准1周和准3周略强。月内尺度、准1周、准2周时间尺度内的东亚冬季风指数的强盛期和西南地区冬季低温期有很好的对应关系,其月内尺度、准1周、准2周时间尺度内的振荡特征可以很好指示出同期西南地区较强的低温过程。     

对地震的防范水平不应逐天或逐周波动

<正>可操作地震预测(OEF)是不断更新和发布基于物理机制的短期(数日)破坏性地震发生概率的一种实践。尽管我们赞赏OEF的高尚意图,而且使用地震活动性进行短期预测分析具有一定的科学价值,可是我们仍然担心广泛推广短期地震预测,可能让公众相信对地震的防范程度可以像对待天气预报一样在数天或数周的时间尺度内波动。支持OEF的科学家的确认识到长期预测(数十年或数百年)的重要性。Jordan[1]指     

双时间尺度紊流模型的非线性修正与验证

采用非线性雷诺应力模式对双时间尺度紊流模型进行了修正,并将修正后的模型应用于具有回流的突扩流的紊流模拟中,其计算结果比采用双时间尺度紊流模型有进一步的改进。