基于两种数据集的全球SST变化趋势的对比研究

分别利用了来自NOAA和Hadley中心的SST(Sea Surface Temperature)资料,分析了全球海域每个网格点上SST的变化趋势,并将两种资料分析的结果进行比较。研究发现:近150a期间,全球大部分海域的SST以0.003℃.a-1左右的速度显著性逐年线性递增,仅在格陵兰南部海域和两极部分海域呈显著的逐年线性递减趋势;NOAA的SST变化趋势的区域性差异比Hadley的SST明显,但后者变化趋势的强度稍大于前者;不同海域SST的逐年变化趋势由不同的季节主导;在1910年为近150a来SST的最低点,之后缓慢上升,在1942年附近达到1个相对高点,而后略有下降,但很快又恢复上升趋势,上升趋势一直延续至今。     

利用三元组稀疏矩阵技术改进HASM算法——以全球平均气温模拟为例

 采用预处理共轭梯度法(PCG)进行求解的高精度曲面建模(HASM)算法的计算过程需要大量矩阵计算,采用稀疏矩阵方式可以压缩存储空间。三元组稀疏矩阵存储是较为传统的稀疏矩阵存储结构,这种存储结构的稀疏矩阵技术已被广泛使用。根据HASM-PCG的特点,本文通过改进三元组稀疏矩阵的部分计算方式,调整HASM-PCG算法中的部分计算顺序,从而舍弃部分不需要存储的非零元素,提高了计算效率。根据全球1998-2008年的近3000个气象观测台站的气温观测数据,以及全球DEM数据,对20世纪末至21世纪初的11年来5、6、7、8月份的全球平均气温进行数字模拟。数值结果表明,采用改进的三元组稀疏矩阵技术有效地提高了HASM方法的模拟效率。     

交通路况基态修正模型及其效率分析

 交通路况在时间上和空间上具有连续变化的特征,在时空维度上对交通路况进行高分辨率采样得到的数据,对研究交通路况的时空动态十分有利。但长时间大范围的高分辨率交通路况信息数据量巨大,给数据的组织和管理带来了困难。目前,尚没有一种成熟的时空数据模型对高时空分辨率交通路况数据进行高效(顾及数据存储与访问效率)的组织管理。本文提出一种基于线性参照系统的交通路况基态修正模型。此模型应用基态修正模型的基本思想,在时间维度上对交通路况数据进行无损压缩,又引入动态分段技术和线性参照系统,以路划作为交通路况载体,在空间维度上对交通路况数据进行压缩存储。利用成都市区真实交通路况数据,本文验证了此模型的有效性,比较了6种不同参数下交通路况基态修正模型的存储和访问效率,给出了最佳模型建议。     

1966-2004年青藏铁路沿线年冻结与融化指数的变化趋势

Annual freezing and thawing index of 7 meteorological stations along the Qing- hai-Xizang Railway were calculated based on daily maximum and minimum temperature records for 1966-2004. Trends of annual freezing and thawing index were analyzed using the Mann-Kendall test and a simple linear regression method. The results show that： 1） The mean annual freezing indices range from 95 to 2300℃·d and the mean annual thawing indices range from 630 to 3250℃·d. The mean annual freezing index of the 7 stations exhibited decreasing trends with decreasing rate of -16.6- -59.1 ℃·d/10a. The mean annual thawing index of these 7 stations showed increasing trends with the related decreasing rate is 19.83-45.6℃·d/10a. 2） The MK trend test indicated the significant decreasing trends （significant at 〈 0.05 significant level） in the annual freezing index for most stations except for Golmud. The significant increasing trends can be observed in the annual thawing index for 4 stations except Golmud and Tuotuohe. Golmud was the only station with no trends in both annual freezing and annual thawing index.     

西北地区大气降水δ18O的特征及水汽来源

根据2005年各月在中国大气降水同位素观测网(CHNIP)位于西北地区的阜康、策勒、临泽、海北、沙坡头、长武和安塞观测站点收集的降水样品,对其中的同位素的组分进行测定,分析了西北地区大气降水中δ18O的时空分布特征.所建立的局地大气降水线方程δD=7.05δ18O-2.17,反应了西北地区独特的局地气候特点.降水δ18O的温度效应显著,而降水量效应只在夏季(6-8月)间存在.δ18O的空间分布特征可以很好地反映西北地区的大气环流背景.应用瑞利分馏模型及动力分馏模型对阜康-安塞沿线降水δ18O的定量模拟结果,揭示了西北地区降水水汽的分馏主要以动力分馏为主,雨滴在降落过程中历经了一定的二次蒸发过程,其降水水汽中也混入一定量的由局地再蒸发的水汽.此外,利用西北地区在全球大气降水同位素观测网络(GNIP)中的乌鲁木齐、和田、张掖、兰州、银川和西安6个站点的长时间序列的δ18O与降水量、温度等气候因子建立的多元线性回归关系可以对降水δ18O进行定量估算;基于乌鲁木齐站点12年的δ18O资料对该地区的温度拟合,为历史气候的定量恢复提供了依据.     

南宁市大雾气候特征分析

利用南宁市所管辖8个站1965~2002年的观测资料,分析了南宁市大雾天气的分布情况和气候变化特征。结果表明:南宁市大雾的平均季节分布为冬季最多,夏季最少。各月大雾总日数出现频率呈双峰型,多项式回归分析结果表明大雾日数的年际变化呈逐渐减少趋势。     

1870-2011年全球海域SST变化趋势

利用来自英国气象局哈德莱中心(Met Office Hadley Centre)的海表面温度(Sea Surface Temperature, SST)资料, 对全球海域近140余年来SST的长期变化进行分析。研究发现:(1)1870—2011年期间, 全球大部分海域的SST表现出显著的逐年线性递增趋势, 在两极大部分海域、格陵兰南部海域呈显著的递减趋势, 仅在部分小范围海域及一些零星海域的SST无显著变化。近海的递增趋势强于大洋, 大洋西岸的递增趋势强于大洋东岸。(2)近140余年来, 整体上全球的SST以0.0038℃/a的速度显著增加, 其中1870—1910年表现出较为显著的递减趋势, 1910年至今表现出较强的递增趋势。(3)1870—1910年期间, 全球大范围海域的SST无显著变化; 呈显著递减的海域主要分布于东海、阿拉斯加半岛南部海域、北大西洋30°N附近海域、冰岛南部海域、南印度洋西风带海域、新西兰附近海域; 呈显著递增的区域较为分散。1910—2011年期间, 全球大范围海域的SST逐年显著递增, 在两极大部分海域呈显著的递减趋势。(4)1870—1960年期间, 两极的SST走势较为平缓; 1960—2011年期间, 南极尤其是威德尔海的SST表现出显著的递减趋势, 其中逐8月的递减趋势尤为强劲; 北极逐2月、逐5月的SST呈显著性递减, 逐8月呈显著性递增且趋势较为强劲, 达到0.0402℃/a, 逐11月的SST无显著变化。     

青岛市近岸海域环境状况及变化趋势研究

根据2007-2011 年青岛市近岸海域环境质量监测结果,分析和评价了该区域海水、沉积物、陆源入海污染物、海洋 功能区等环境质量状况及变化趋势。结果表明：青岛市近岸海域环境质量整体较好,但是,胶州湾局部海域受到N、P、石 油类污染;养殖区和自然保护区无机氮、磷酸盐含量较高;由于青岛沿岸排污口分布较多、设置不合理、入海污染物排量较 大,对临近海域生态环境造成一定的影响;同时,海洋灾害种类较多且频发,危害较大。在此基础上,提出了污染治理与环 境改善的相应建议。     

近44年北印度洋海表风速变化趋势分析

利用来自ECMWF的ERA-40风场资料,就北印度洋海表风速的长期变化趋势展开分析,以期可为海洋水文保障、防灾减灾、研究全球气候变化提供参考.结果表明:(1)1958-2001年期间,北印度洋低纬度海域、索马里至斯里兰卡一带的大范围海域的海表风速表现出显著的逐年线性递增趋势,基本在0.01-0.02 m·s-1·a-1;呈显著性递减的区域主要分布于亚丁湾、红海、波斯湾、斯里兰卡北部零星海域、以及缅甸仰光西南部近海等小范围海域,约-0.01-0.005m·s-1·a-1;阿拉伯海、孟加拉湾等海域的海表风速在近44年期间则无显著性变化趋势;(2)近44年期间,北印度洋海域的海表风速整体上以0.0061m·s-1 ·a-1的速度显著性震荡递增,震荡区间在5.0-5.5 m·S-1之间;(3)不同海域海表风速的变化趋势在不同季节表现出很大差异:冬季和夏季,大部分海域海表风速的变化趋势显著,春季次之,秋季仅在赤道附近一带海域呈显著性递增;(4)近44年期间,北印度洋的海表风速存在显著的2.0年、2.6-3.7年、5.2年的变化周期,以及26年以上的长周期震荡.