Kinetics of the reactions of Cl atoms with 2-buten-1-ol, 2-methyl-2-propen-1-ol, and 3-methyl-2-buten-1-ol as a function of temperature

The reactions of three structurally similar unsaturated alcohols, 2-buten-1-ol (crotyl alcohol), 2-methyl-2-propen-1-ol (MPO221) and 3-methyl-2-buten-1-ol (MBO321) with Cl atoms, have been investigated for the first time, using a 400 l Teflon reaction chamber coupled with gas chromatograph-coupled with flame-ionization detection (GC-FID). The experiments were performed at atmospheric pressure and at temperatures between 255 and 298 K, in air or nitrogen as the bath gas. The obtained kinetic data were used to derive the Arrhenius expressions , , (in units of cm³ molecule⁻¹ s⁻¹). Finally, atmospheric lifetimes of those unsaturated alcohols with respect to OH, NO₃, O₃ and Cl have been calculated.     

BCC大气环流模式对亚澳季风年际变率主导模态的模拟

利用观测海温驱动下的北京气候中心大气环流模式(BCC-AGCM)1979-2000年的模拟数据,从亚澳季风(A-AM)年际变率的角度,对该模式的性能进行了分析.通过季节依赖的EOF分析方法(SEOF)得到观测第1模态,与ENSO从暖位相向冷位相的转变相联系,并伴随东南印度洋和西北太平洋的降水异常随季节变化.该模态具有准2a和4-6a周期的谱峰.分析结果显示,BCC模式可以很好地模拟出第1模态的时间变化特征,及其与ENSO位相的同步关系.但是,模式模拟的降水空间型与观测存在偏差,这主要是由于模式对环流场模拟的偏差造成的,具体表现在西北太平洋(WNP)反气旋和南印度洋(SIO)反气旋的季节锁相模拟偏差.前者与模式模拟的环流场整体偏东有关,后者是由于SIO反气旋的发展和衰亡过程受印度洋局地海气相瓦作用影响,而单独大气模式则无法合理地反映这一过程.另外,模式模拟的第一模态降水空间型在夏季效果较差,原因在于模式模拟的夏季平均降水量存在偏差,尤其是东南印度洋的降水量模拟偏少.进一步分析表明,这可能与对流参数化方案的选择有关.     

AMIP模式对大气经向质量输送的模拟评估

从描述南、北半球间大气经向质量传输的角度人手,考察IPCC第4次评估报告提供的8个AMIP大气环流模式对越赤道质量通量输送的模拟性能。结果表明:NCAR、MPI和UKMO模式模拟出的越赤道整层大气质量通量与观测大体相一致;MIROC3模拟的整层大气质量通量年循环与观测结果相去甚远,尤其在夏季模拟出较强的虚假向北大气质量输送;IAP模拟的整层大气质量通量年循环方向与观测结果在7个月份中相反;把垂直大气分为4层.各模式对700 hPa以下(I_1)和300-70 hPa(I_3)两层质量通量的模拟能力普遍较好;对700-300 hPa层(I_2)质量通量模拟结果偏差较大;除MIROC3外,其余模式基本能够模拟出70-10 hPa(I_4)大气质量通量的季节变化.显然,不仅南、北半球间大气存在质量交换,越过其他纬度同样存在着经向大气质量输送,无论冬季、夏季还是年平均,各模式对越过其他纬度(60°S-60°N)经向大气质量输送的模拟结果与观测差异明显。整体权衡,UKMO_HADGEMl在模拟越赤道大气质量通量方面表现突出,MPI_ECHAM5模式优势较明显;NCAR、GISS和GFDL 3个模式在某些压力层内具有较好的模拟水平;MIROC模式对整层、700-300 hPa层的模拟能力较低,而对700 hPa以下层和300-70 hPa层的模拟水平较高;IAP_FGOALS和CNRM模式在模拟越赤道大气质量通量方面存在一定的不足.     

降水气候强迫下非均匀地表区域平均径流的一种参数化方案

将任一中尺度区域的平均瞬间径流率考虑为区域平均降水量和地表土壤层水分渗透垦的余项.根据降水量在地理空间上分布的实测资料拟合其空间概率密度函数(PDF),并结合土壤入渗物理过程的数学描述及其经验公式,精确估计出地表土壤渗透率及其空间分布,由此建立区域地表径流率的统计-动力学估计方案.换言之,区域内地表产流率可视为区域平均降水量与区域平均的土壤下渗量之差值,而区域内土壤的平均下渗量又町分为非饱和区和饱和区两部分的下渗量来分别计算.就陆面水分循环的物理过程而言,地表入渗现象是在一定的下垫面特性基础上,由一定的水分供应源而形成的.根据大气降水向地表层输送水分的物理过程,在满足植被表层覆盖需水(截流水)和地表层土壤人渗水基础上,多余的降水量才会形成地表径流.凶此,推求地表产流率的主要关键在于地表土壤层需水量.为此奉文根据土壤水分通量方程推导出水分入渗公式.又从描述土壤水分和降水的空间PDF出发,推导出非均匀土壤含水量及降水气候强迫所形成的次网格尺度区域平均径流率计算公式.利用长江三角洲地区1996年降水量和土壤特性等实测资料建立区域平均地表径流率的估计公式,并对其影响凶素进行敏感性试验.结果表明,该方法与用Mosaic方法计算的区域径流率(或产流率)结果十分接近.由此可见,该文提出的降水气候强迫下非均匀地表区域平均径流的这种统计-动力参数化方案,具有相当的可靠性与可行性.     

复杂地形风场的精细数值模拟

风能是一种重要气候资源,随着我国风电规模的迅速增大,发展风能资源评估系统和风功率预测系统已成为一项重要的研究内容。国内外对复杂地形风场结构的数值模拟有大量研究,随着计算机能力增强,以往用于空气动力学精细流场计算的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模式越来越多地在气象领域得到应用,人们开始研究用中尺度预报模式和CFD模式结合进行复杂地形风场的数值模拟。本文的耦合模式系统采用中尺度气象模式(WRF),通过嵌套网格到内层尺度(一般是几公里),然后通过耦合CFD模式Fluent软件获得高分辨率(水平30~100 m,垂直150 m高度以下10 m)的风速分布资料,得到精细化的风场信息。通过对鄱阳湖北部区域和云南杨梅山复杂地形的风场模拟,提供了风能评估和预报的一种可行的方法。     

近50年中国冬季气温对ENSO响应的时空稳定性分析研究

根据1962~2010年中国160站的月平均气温资料、Ni?o3.4区海洋Ni?o指数(ONI)资料以及相应的NECP/NCAR再分析资料,采用相关分析、滑动相关分析、滑动t检验、合成分析等方法,探讨了最近50年中国冬季气温对ENSO响应的时空稳定性问题。结果表明:中国冬季气温异常对ENSO的响应有着显著的地域性差异以及年代际变化,其中东北和西南地区的相关关系不稳定度比较大,而在中国东部地区则比较稳定。东北与西南地区在20世纪70年代中后期以后,冬季气温对ENSO的响应迅速减弱,甚至发生了反向变化,而东部地区这种关系近50年并没有较强的突变。相应的亚洲高空大气环流对ENSO的响应也具有明显的空间差异和阶段性变化,其特征与中国冬季气温对ENSO的响应特征基本对应。从大气环流角度解释中国冬季气温对ENSO的响应发生阶段性减弱的可能机制:ENSO通过经向Hadley环流影响中高纬度大气环流,由于70年代中后期以后亚洲经向Hadley环流的下沉支发生显著减弱,使得东亚大气环流对ENSO的响应减弱,进而导致中国冬季气温对ENSO的响应减弱。     

A heat engine based moist convection parametrization for Jupiter

We have developed a parametrization of Jovian moist convection based on a heat engine model of moist convection. In comparison to other moist convection schemes, this framework allows the computation of the total available convective energy TCAPE and the corresponding mass flux M as dynamic variables from the mean atmospheric state. The effects of this parametrization have been investigated both analytically and numerically. In agreement with previous numerical experiments and observations, the inclusion of moist convection leads to heat and water vapor transport from the water condensation level into higher altitudes. The time development of the modeled convective events was found to be strongly influenced by a rapid reduction of kinetic energy and a subsequent lowering of the cumulus tower's top in response to convective heating. We have tested the sensitivity of the scheme to different variations in the fractional cloud coverage and under the inclusion of external radiative forcing towards a stable/unstable temperature profile. While the time development of convective events differs in response to these variations, the general moist convective heating and moistening of the upper troposphere was a robust feature observed in all experiments.     

Observations of CO in the atmosphere of Mars with PFS onboard Mars Express

We have analyzed spectra of CO recorded with the instrument PFS onboard Mars Express in the (1-0) band. The dataset we used ranges in time from January until June 2004 (L_S=331^°.17 until L_S=51^°.61; end of Mars Year 26, beginning of Mars Year 27). The aim of this work was to determine the amplitude of the CO mixing ratio departures from the mean globally averaged value currently admitted (8±3×10^-4) [Kaplan, L.D., Connes, J., Connes, P., 1969. Carbon monoxide in the martian atmosphere. Astron. J. 157, L187-L192] as a function of season, local time and location on the planet. We therefore processed the data from 90 calibrated orbits. The globally averaged CO mixing ratio value we derive from our dataset, 11.1×10^-4, is compatible with the range found by Kaplan et al. [1969. Carbon monoxide in the martian atmosphere. Astron. J. 157, L187-L192], although somewhat higher than the “standard” value. However, the CO mixing ratio we retrieve exhibits large variations (roughly between 3×10^-4 and 18×10^-4). Such relative variations have been used on a statistical basis to derive main trends as a function of latitude for three L_S ranges: 331-360^°, 0-30^° and 30-52^°. For the first L_S range, we seem to have an enhancement of the CO mixing ratio towards the northern latitudes, probably linked to the CO₂ condensation in winter on the north polar cap. The situation for the two other L_S ranges is not so clear, mainly as we lack data on the southern hemisphere. We roughly agree with the work of Krasnopolsky [2007. Long-term spectroscopic observations of Mars using IRTF/CSHELL: mapping of O2 dayglow, CO and search for CH4. Icarus 190, 93-102] for L_S=331-360^°, thus confirming the effect of seasonal condensation of CO₂ on the north polar cap, but we have no agreement for other seasons.     

单窗算法的大气参数估计方法

根据地表热辐射传导方程,提出了一个简单可行且精度较高的专门用于从TM6数据中演算地表温度的方法——单窗算法.这一算法把大气和地表状态对地表热传导的影响直接包括在演算公式中.该方法需要两个大气参数进行地表温度的演算,即大气平均作用温度和大气透射率.本文论述这两个大气参数的估计方法:根据大气水分含量或地表附近空气湿度来估计大气透射率;通过分析标准大气剖面资料,尤其是大气水分和气温随高程的变化规律,根据地表温度推算大气平均作用温度.     

埃文斯目视日晕光度计测量原理研究

埃文斯目视日晕光度计（Evans Visual Sky Photometer,EVSP）是应用于日冕仪选址的重要仪器,从20世纪40年代一直使用至今,它为现代日晕光度计的定标提供了参考标准。通过使用云南天文台现存的一架EVSP研究了它的工作原理,并重点介绍了所利用的简易定标方法。给出了国际现有的多台EVSP日晕亮度定标曲线。由于EVSP内部光学元件反射率和透过率,以及中性渐变光楔的光学密度等存在未知的时间缓变特点,因此利用这种新定标手段可以高效经济地获得各自的定标曲线。