1961-2010年绥化市温度和降水变化特征分析

以绥化市测站数据为基础,同时选取气温和降水2个主要气象要素指标,采用线性倾向估计最小二乘法和滑动平均法对1961-2010年绥化市温度和降水的变化趋势进行探讨并统计年代际特征。结果表明：近50 a来,绥化市春季、秋季、冬季平均气温以及年平均气温均呈明显的增加趋势,夏季虽有增温趋势,但不显著。降水量呈波动变化并略有减少。     

淮北地区2010年4月异常低温气候特征及成因分析

利用1961—2010年NCEP/NCAR再分析资料和4月淮北地区气温资料,用累积距平(CA)法、合成分析法对淮北地区气温的时空分布特征以及2010年4月淮北地区持续冷气候背景进行分析。文章分析了淮北地区4月冷、暖年的大气环流异常及要素场的空间分布特征。结果表明:淮北地区4月气温的年代际变化特征明显,在1990年前后发生了突变。贝加尔湖南部,100°E以东的华北地区中低层的冷空气活动与淮北地区4月气温高低存在很好的相关性,该地中低层冷空气强(弱),淮北地区4月气温低(高)。冷暖年,乌拉尔山暖脊、东亚大槽、西伯利亚高压等差异显著,说明以上是影响淮北地区4月气温异常的关键系统。另据分析,El Nino与淮北地区4月气温异常也具有很好的相关性。     

Sensitivity of sea ice to wind-stress and radiative forcing since 1500: a model study of the Little Ice Age and beyond

Three different reconstructed wind-stress fields which take into account variations of the North Atlantic Oscillation, one general circulation model wind-stress field, and three radiative forcings (volcanic activity, insolation changes and greenhouse gas changes) are used with the UVic Earth System Climate Model to simulate the surface air temperature, the sea-ice cover, and the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) since 1500, a period which includes the Little Ice Age (LIA). The simulated Northern Hemisphere surface air temperature, used for model validation, agrees well with several temperature reconstructions. The simulated sea-ice cover in each hemisphere responds quite differently to the forcings. In the Northern Hemisphere, the simulated sea-ice area and volume during the LIA are larger than the present-day area and volume. The wind-driven changes in sea-ice area are about twice as large as those due to thermodynamic (i.e., radiative) forcing. For the sea-ice volume, changes due to wind forcing and thermodynamics are of similar magnitude. Before 1850, the simulations suggest that volcanic activity was mainly responsible for the thermodynamically produced area and volume changes, while after 1900 the slow greenhouse gas increase was the main driver of the sea-ice changes. Changes in insolation have a small effect on the sea ice throughout the integration period. The export of the thicker sea ice during the LIA has no significant effect on the maximum strength of the AMOC. A more important process in altering the maximum strength of the AMOC and the sea-ice thickness is the wind-driven northward ocean heat transport. In the Southern Hemisphere, there are no visible long-term trends in the simulated sea-ice area or volume since 1500. The wind-driven changes are roughly four times larger than those due to radiative forcing. Prior to 1800, all the radiative forcings could have contributed to the thermodynamically driven changes in area and volume. In the 1800s the volcanic forcing was dominant, and during the first part of the 1900s both the insolation changes and the greenhouse gas forcing are responsible for thermodynamically produced changes. Finally, in the latter part of the 1900s the greenhouse gas forcing is the dominant factor in determining the sea-ice changes in the Southern Hemisphere.

介休市近53年来的温度变化特征及分析

根据介休市气象局1954年-2006年的气温资料,分析了介休市近53年来的温度变化。结果表明：近53年来介休市气温呈上升趋势,上升速度显著高于全国水平,上世纪90年代中期以来这种趋势尤为明显;以20世纪90年代中期为界,近53年来介休市气候分冷、暖两个阶段,前为冷期,后为暖期。     

边界层温度廓线遥感反演的本地化改进研究

采用MODIS资料和美国发展的MODIS大气温、湿度廓线统计反演算法,估算大气温度、湿度廓线作为初始场,应用101层快速透过率模式(PFAAST)估算了大气透过率,并采用Newton非线性迭代算法反演中国西北荒漠戈壁地区大气温度廓线。结果表明:该方法对边界层高度及以上部分的大气温度反演得比较好,误差基本都在2 K范围内,边界层范围内的温度反演误差较大,反演误差与气溶胶光学厚度增量和地表温度估算误差呈显著正相关关系,与大气水汽混合比的关系较差。文中从敏感性试验和理论分析角度阐述了地表温度和气溶胶光学厚度估算误差对大气温度反演误差的影响,发现不同光谱波段的地表温度权重均随地表温度的增加有不同程度增加,地表温度反演误差增加将增加地表温度权重,提高地表温度估算误差有助于提高地表温度权重的精度;荒漠戈壁地区大气边界层中气溶胶浓度较高,光学厚度较大,使边界层大气透过率降低,进而降低卫星红外遥感波段的地表温度权重和空气温度权重。由于该模式没有很好地考虑边界层中沙尘气溶胶的影响,使卫星反演的大气透过率偏高,以至于高估地表温度权重和大气温度权重,使得反演的表面温度和空气温度偏低。该研究结合太阳光度计获得的光学厚度资料,采用统计方法对气溶胶效应引起的大气透过率误差和表面温度估算误差进行校正,并对物理算法进行本地化改进,实现了边界层温度廓线的反演。     

半干旱草地地表土壤热通量的计算及其对能量平衡的影响

利用2008年7月兰州大学半干旱气候与环境观测(SACOL)站的观测资料,对比分析了地表土壤热通量的三种计算方法,即谐波法、温度预报校正法(TDEC法)以及结合自校正热通量板(HFP01SC)测量的温度积分法(ITHP法);进而分析了三种不同方法的计算结果对地表能量平衡的影响。比较5cm深度处谐波法和TDEC法的计算结果与HFP01SC的实测结果,三者的相位基本一致,相互之间均具有很好的线性关系;谐波法与TDEC法的计算值较为接近,但分别比HFP01SC的实测值偏大了2%和6%(主要发生在夜间)。对于地表的土壤热通量(G0),谐波法与TDEC法两者的计算结果仅偏差约1%;TDEC法与ITHP法的计算结果之间也具有很好的线性关系(R2=0.99),但偏差达到9%左右。相对于HFP01SC的实测结果,由谐波法和TDEC法计算的G0可将SACOL站的地表能量闭合率分别提高6%和7%左右;利用温度积分法将HFP01SC的实测结果校正到地表后,地表能量闭合率也提高了约6%。因此,在对涡动相关通量做了常规订正的情况下,当充分考虑了土壤热存储后,SACOL站的地表能量闭合率可提高6%～7%,达到82%～83%左右。     

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.     

庐山2008和2009年两次冰冻天气对比分析

利用高空与地面观测资料,主要从形势场、温度层结、地理形势及地面气象要素等方面,对庐山2008年和2009年两次冰冻天气过程进行对比分析。结果表明,庐山2009年冰冻灾害与2008年初中国南方出现的大范围冰冻灾害有些不同特点,2009年冰冻灾害更具有明显的庐山局部性特征。认为庐山冰冻灾害的出现主要决定于925—850hPa层次的温度层结,当层结温度降为0℃以下并伴有较明显降水时,并不一定需要太长时间和明显逆温层的存在庐山就可以出现冰冻灾害。     

东海黑潮暖舌的演变及其对我国气温的影响

利用高分辨率的海温分析资料模式资料,分析了黑潮暖舌与我国气温的关系,初步探讨了太平洋年代际振荡(PDO)等造成黑潮暖舌变化的可能原因。结果表明,冬季和春季东海黑潮暖舌存在明显的年际和年代际变化。暖舌在1996/1997年发生了一次突变,此前暖舌处在偏冷的状态,之后转为偏暖的状态。我国冬季和春季气温存在一定的年代际变化,1997年之后,冬季除东北和新疆外,气温有所偏高,而春季气温全国表现为一致的显著偏高。冬季和春季气温对黑潮暖舌存在邻(域)响应。冬季东海黑潮暖舌指数与冬季我国东部气温存在正相关,并且这一相关性能够延续到次年春季。冬季黑潮暖舌指数与我国4月海陆热力差异指数也存在显著的正相关。当冬季暖舌偏强(弱)时,4月海陆热力差异指数偏高(低),即东亚地区海陆热力差异偏大(小)。春季黑潮暖舌指数与春季我国中部及南方地区气温也存在正相关,当春季黑潮暖舌偏强(弱)时,上述地区气温将偏高(低)。PDO和黑潮暖舌之间的相互作用存在一个反馈机制。西风的增强,可通过使海洋向大气释放热量增加和向南的埃克曼(Ekman)输送,降低北太平洋中部的SST,而这一地区SST的降低对应着PDO的暖位相。增强的负风应力旋度在北太平洋副热带流涡中强迫出的向南斯维尔德鲁普(Sverdrup)流也偏强,而向北流动的东海黑潮的增强正是补偿了这一向南的海流。黑潮增强后经过两个月将大量热量输送至北太平洋中部,增强了这一地区的SST,而这对应着PDO的冷位相。     

百叶箱和通风防辐射罩气温观测系统的数据对比与订正

气温是常规地面气象观测的基本要素,其观测方法和误差直接关系到对大气过程的理解和预报精度。开展不同气温观测系统间的对比和分析,保证观测数据的准确性和可比较性,对大气科学以及天气气候的预测、预报研究具有重要意义。本文利用2009年9月至2010年8月的对比实验数据,分析了百叶箱气温观测系统和通风防辐射罩气温观测系统的数据差异,讨论了系统误差与环境温度以及辐射误差与太阳辐射和环境风速之间的关系,给出了相应的订正方法,最后对订正效果进行了检验。结果表明:与通风防辐射罩的气温数据相比,百叶箱的气温数据偏高,其中夜间平均偏高0.19°C,白天平均偏高0.29°C;系统误差是环境温度的一元线性函数,气温每升高1°C,系统误差就会增加0.006°C左右;辐射误差是太阳辐射与环境风速互相耦合作用的结果:太阳辐射有较强的增温效应,与辐射误差呈现近似的抛物线函数关系;环境风速有较好的冷却效应,与辐射误差呈现出近似的负指数函数关系;经误差订正后,夜间和白天的数据误差均减小到了0.0°C,-0.2~0.2°C的样本比例分别从订正前的64.5%和45.3%提高到了83.7%和80.6%,一致率提高到了92.3%和96.0%。