两种不同减排情景下21世纪气候变化的数值模拟

利用国家气候中心最新发展的气候系统模式BCC-CSM1.0模拟了相对于B1排放情景,两种不同减排情景(De90和De07,表示按照B1情景排放到2012年,之后线性递减,至2050年时CO_2排放水平分别达到1990和2007年排放水平一半的情景)对全球和中国区域气候变化的影响.结果表明:两种减排情景下模式模拟的全球平均地表气温在21世纪40年代以后明显低于Bl情景,比减排情景浓度低于B1的时间延迟了20年左右;尽管De90减排情景在2050年所达到的稳定排放水平低于De07情景,但De90情景下的全球增温在2070年以后才一致低于De07情景,这种滞后町能与耦合系统(主要足海洋)的惯性有关;至21世纪末,De90和De07情景下的全球增温幅度分别比B1情景降低了0.4和0.2℃;从全球分布来看,B1情景下21世纪后30年的增温幅度在北半球高纬度和极地地区最大,减排情景能够显著减少这些地区的增温幅度,减排程度越大,则减少越多;在中国区域,B1情景下21世纪末平均增温比全球平均高约1.2℃,减排情景De90和De07分别比B1情景降低了0.4和0.3℃,中国北方地区增温幅度高于南方及沿海地区,减排情景能够显著减小中国西部地区的增温幅度;B1情景下21世纪后30年伞球增温在冬季最高,De90和De07情景分别能够降低各个季节全球升温幅度的17%和10%左右.     

基于审查回归模型的公众气象服务支付意愿影响因素分析——以无锡、武汉和西安为例

采用审查回归模型,分别选取了中国东、中、西部的三个典型城市无锡、武汉和西安,计算了三城市受访者的支付意愿值,并对其影响因素进行了分析。结果表明：（1）支付意愿值与地区经济发展水平直接相关。无锡、武汉和西安受访者的支付意愿分别为21.68,17.15和10.07元/年;（2）年龄越长者,由于其天气知识更丰富、日常消费较节俭,对气象服务的支付意愿越低;（3）文化程度越高者,更能理解和支持气象服务事业,对气象服务的支付意愿越高;（4）月收入变量对气象服务的支付意愿有显著影响,但就不同城市的受访者而言,影响的方向并不一致。     

珠江流域1961-2007年气候变化及2011-2060年预估分析

 根据珠江流域1961-2007年气温、降水量观测资料和ECHAM5/MPI-OM模式2011-2060年预估结果,分析了流域过去47 a的气温和降水量变化,并预估未来50 a变化趋势。结果表明,在全球变暖的背景下,过去47 a温度呈上升趋势,约升高1.8℃。冬季增温最明显,夏季最弱。未来50 a流域温度仍呈上升趋势,A1B情景下升幅约1.9℃,并且年际变化增强。A2和B1两种排放情景下秋季升温最显著,冬季最弱,A1B排放情景与此相反。过去47 a秋季降水量呈减少趋势;春、夏、冬季和年降水量均呈增加趋势。未来50 a降水总体呈增加趋势,A1B排放情景降水增加最多,约为230 mm。A2、A1B和B1情景下降水季节分配未发生显著变化。年降水和冬季降水的年际变率增强,秋季减弱。     

豫北一次区域性大暴雨的数值模拟分析

利用NECP 1°×1°6 h再分析资料和WRF中尺度数值模式对2006年7月2-3日豫北区域性大暴雨过程进行数值模拟,并用模拟结果对该过程作中尺度分析.结果表明:暴雨中尺度系统发展和维持期间,基本上是强涡度区对应强辐合区,使得垂直对流运动发生发展,为强降水发生和持续提供了动力条件;θse值大小和实况降水强弱演变对应关系很好,θse值越大,实况降水越强,反之,实况降水越弱;豫北地区出现强降水时,水汽通量中心位于豫南且分布在西南急流轴上,豫中南部始终维持一条明显的水汽输送带,水汽被源源不断地输送到豫北地区;豫北地区处于明显的水汽辐合区,强辐合区有一自西向东的移动过程,与实况强降水过程演变趋势一致;大暴雨区域上空从低层到对流层顶层垂直螺旋度均为正值,且强降水时段与螺旋度最强时段对应关系很好,降水峰值与正螺旋度中心出现时间吻合.     

福建永安雷暴气候特征分析

通过统计福建省永安市1958—2007年逐日雷暴观测资料,找出雷暴发生时空分布、年际、月际和日变化特征。结果表明：永安市雷暴日50年平均68．12日,年际变化呈波动减少趋势,3—9月是雷暴发生的高发期,占全年雷暴的95．3％,月际雷暴发生次数呈单峰型特征,峰值出现在8月,16—17时是一天中发生雷暴的最高期,西南方向发生的雷暴略多于其它方向。     

Status of the Recent Declining of Arctic Sea Ice Studies

In the past 30 years, a large-scale change occurred in the Arctic climatic system, which had never been observed before 1980s. At the same time, the Arctic sea ice experienced a special evolution with more and more rapidly dramatic declining. In this circumstance, the Arctic sea ice became a new focus of the Arctic research. The recent advancements about abrupt change of the Arctic sea ice are reviewed in this paper .The previous analyses have demonstrated the accelerated declining trend of Arctic sea ice extent in the past 30 years, based on in-situ and satellite-based observations of atmosphere, as well as the results of global and regional climate simulations. Especially in summer, the rate of decrease for the ice extents was above 10% per decade. In present paper, the evolution characteristics of the arctic sea ice and its possible cause are discussed in three aspects, i.e. the sea ice physical properties, the interaction process of sea ice, ocean and atmosphere and its response and feedback mechanism to global and arctic climate system.     

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基于循环孔洞扩张模型的X型圆管节点超低周疲劳寿命预测

海洋工程钢结构在服役过程中,受风、浪、流或地震等极端循环载荷的影响,易发生超低周疲劳断裂破坏,造成人员伤亡及财产损失,因此超低周疲劳断裂分析及寿命预测对于海工结构安全性评估至关重要。然而,现阶段基于累积损伤理论提出的多种超低周疲劳寿命预测模型无法对多尺度节点实现统一预测,造成了实际工程应用的不便。因此文中基于循环孔洞扩张模型开展X型圆管节点超低周疲劳寿命预测。首先,开发了基于循环孔洞扩张模型的VUSDFLD程序,实现ABAQUS与FORTRAN子程序联合应用,利用有限元分析验证循环孔洞扩张模型在X型圆管节点超低周疲劳断裂分析中的有效性;其次,根据多组X型圆管节点超低周疲劳断裂有限元分析结果,在宏观层面提出了一种基于Manson-Coffin公式的超低周疲劳寿命预测公式;最后,依据Miner理论,将适用于等幅加载的超低周疲劳寿命公式扩展至变幅加载情况,验证了多种节点尺寸下超低周疲劳公式的适用性,为工程应用提供了理论依据。     

古气候演化特征、驱动与反馈及对现代气候变化研究的启示意义

古气候与现代气候变化研究如何有效结合,特别是古气候研究如何为理解现代气候变化过程提供背景条件、边界约束和理论框架,值得深入探讨。文章以现代、历史时期、全新世、晚第四纪和新生代为时间基线,回顾阐述了过去气候演变特征、成因机制及其对现代气候变化研究的启示意义,探讨了过去与现代气候变化融合研究中存在的不确定性。过去气候演化过程的研究,加深了人们对地球气候系统运行机制的理解。研究表明,各个时期中,地球气候经历了不同相位、幅度和速率的变化,气候系统各分量之间发生了复杂的相互作用,以地表温度为代表的地球表面热力环境演化是各不同阶段气候变化的基本表现形式。全球温度变化不仅受到太阳输出辐射、地球轨道参数和地球构造运动等的影响,而且与地球表层水圈中的海洋、冰冻圈中的大陆冰盖、生物圈中的海洋浮游生物和陆地植被,以及大气圈中的温室气体、粉尘气溶胶、水汽和云等活跃组分之间,存在着多尺度复杂反馈作用。在同一时间尺度上,气候系统分量的互馈通路可能是同向的、可比的,各分量之间的对应关系或具有一致性,研究结论对于预估未来气候变化有借鉴意义;但在不同时间尺度上,气候系统各分量之间的相互联系机制可能难有一致性和可比性,古今互鉴,就需要慎重。

     

长三角地区港口腹地范围演化及其影响机制

本文尝试将海港和内河港的腹地范围演化纳入统一的研究框架。运用场强模型划分2001年、2008年和2016年长三角主要海港和内河港口的直接腹地范围,分析其演化特征,总结演化最显著的两大龙头港口——上海港和宁波港的腹地演化影响机制。结果表明：① 港口场强分布特征是以三大海港为龙头形成三大高场强集聚区。② 港口直接腹地演化最明显的特征是宁波港扩张的腹地范围基本来自上海港收缩的腹地范围。③ 上海港的直接腹地范围不断被宁波港袭夺是因为上海港通过市场主导和行政协调的机制,扩展了沿着长江布局的内河港口群水水中转的间接腹地,而非直接陆地腹地;相反,宁波港主要依靠行政机制和逐渐强化的市场力量,使直接陆地腹地范围逐渐延展到浙江全省。