中国西部退耕还林(草)和沙漠化土地绿化的区域性气候效应

中国正在实施的西部大开发必将导致较大规模的土地利用和地表覆盖(LULC)变化,其中最重要的两类LULC变化是退耕还林(草)和沙漠化土地绿化工程。利用最新的全球地表特征资料数据库(GLCCD)识别以上两项生态建设工程的实施规模与范围,并以此更新了目前比较流行的区域气候模式的下边界条件,利用修正了的区域气候模式研究上述大规模LULC变化可能对中国区域性气候造成的影响。使用的卫星资源数据库是由美国地质测绘局(USGS)和Nebraska-Lincoln大学牵头,根据NOAA卫星的AVHRR资料、USGS掌握的高分辨率数字化地图,以及生态区划和植被分布等资料组建的。     

Longitudinal Displacement of the Subtropical High in the Western Pacific in Summer and its Influence

Using the relative vorticity averaged over a certain area, a new index for measuring the longitudinal position of the subtropical high (SH) in the western Pacific is proposed to avoid the increasing trend of heights in the previous indices based on geopotential height. The years of extreme westward and eastward extension of SH using the new index are in good agreement with those defined by height index. There exists a distinct difference in large-scale circulation between the eastward and westward extension of SH under the new definition, which includes not only the circulation in the middle latitudes but also the flow in the lower latitudes. It seems that when the SH extends far to the east (west), the summer monsoon in the South China Sea is stronger (weaker) and established earlier (later). In addition, there exists a good relationship between the longitudinal position of SH and the summer rainfall in China. A remarkable negative correlation area appears in the Changjiang River valley, indicating that when the SH extends westward (eastward), the precipitation in that region increases (decreases). A positive correlation region is found in South China, showing the decrease of rainfall when the SH extends westward. On the other hand, the rainfall is heavier when the SH retreats eastward. However, the anomalous longitudinal position of SH is not significantly related to the precipitation in North China. The calculation of correlation coefficients between the index of longitudinal position of SH and surface temperature in China shows that a large area of positive values, higher than 0.6 in the center, covers the whole of North China, even extending eastward to the Korean Peninsula and Japan Islands when using NCEP/NCAR reanalysis data to do the correlation calculation. This means that when the longitudinal position of the SH withdraws eastward in summer, the temperature over North China is higher. On the other hand, when it moves westward, the temperature there is lower. This could explain the phenomenon of the seriously high temperatures over North China during recent summers, because the longitudinal position of SH in recent summers was located far away from the Asian continent. Another region with large negative correlation coefficients is found in South China.     

一个大洋环流模式和相应的海气耦合模式的评估 I.热带太平洋年平均状态

评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室海洋环流模式L30T63和海气耦合模式FGCM 0模拟的热带太平洋年平均状态 ,资料取自L30T63由观测的大气强迫驱动的Control试验、由NCARCCM3大气强迫驱动的Spinup试验、以及相应的海气耦合模式FGCM 0。主要的结论是 :( 1 )在“准确”的海表强迫下 ,Control模拟的海面温度和温跃层与观测结果相当接近 ,模式的固有误差是赤道冷舌过分西伸和东南太平洋温跃层偏浅。 ( 2 )Spinup能模拟出合理的热带太平洋上层海洋环流 ,但存在两个问题 ,即 :暖池区海面温度显著偏高、沿赤道的梯度过大 ;赤道温跃层偏浅、东西向坡度偏小 ,它们分别与CCM3提供的海表短波辐射通量和风应力的系统误差有关。这两个问题很可能是海气耦合模式FGCM 0运行初期误差迅速发展的重要原因。 ( 3)FGCM 0模拟的赤道暖池区上层 1 0 0m的平均温度比观测低 3℃。分析表明FGCM 0夸大了暖池区海洋动力过程的降温作用 ,使得模拟的“暖池”在一定程度上具有冷舌的属性。FGCM 0模拟的热带南太平洋温跃层比观测结果偏浅数十米到 1 0 0m ,以致赤道两侧的上层海洋温度分布趋于对称 ,成为“doubleITCZ”现象在上层海洋中的表现。风应力旋度的系统误差和垂直混合随深度衰减过快     

2002年6～7月安阳市连续性高温天气过程分析

利用1970～2000年安阳市高温天气资料和实时资料，分析了安阳市2000年6～7月两次区域性连续高温天气的天气形势、地面要素特征、地形影响及高温天气变化周期，揭示了高温天气的成因，找出了预报着眼点。     

沿岸上升流和沿岸急流的一个半解析理论

在考虑了陆架地形后，在垂直海岸的x z剖面上 ，对Boussinesq流体的非线性海洋运动方程求得了总动量守恒、温度守恒和位势涡度守恒的 普 适形式，进而得到流函数所满足的椭圆型二阶偏微分方程，在给定流体沿地形运动的条件下 ，算出问题的解. 计算结果表明，沿岸可以出现上升流也可以出现下沉流，它依赖于海洋的 大尺度背景条件. 计算所得的上升流、沿岸急流、温度的锋区结构与一些观测事实接近.     

2002年南宁不同下垫面温度及紫外线辐射强度评价

对南宁2002年沥青、水泥等不同下垫面温度观测资料和紫外线辐射强度观测资料进行分析,结果表明:沥青、水泥日最高温度均比同期气温明显偏高;南宁属紫外线高辐射地区。     

冬春季格陵兰海冰变化与初夏中国气温/降水关系的初步分析

采用英国Hadley中心GISST海冰面积资料，NCEP／NCAR再分析资料以及中国地面降水和气温资料，运用EOF分解，小波分析和合成分析等方法，初步探讨了格陵兰岛两侧附近冬春季海冰面积变化特征及其与初夏6月中国气温和降水的关系，结果表明，格陵兰岛东西两侧海冰面积呈显著反相变化，并且具有明显的年际和年代际周期性振荡，冬春季格陵兰－寻威海海冰与初夏6月中国长江以北气温（降水）正相关（反相关），与长江以南气温（降水）反相关（正相关），而对于戴维斯海峡－拉布拉多海海冰则具有相反的相关型，大尺度500hPa环流合成分析初步表明，冬春季格陵兰附近海冰面积变化伴随着北极极涡环流和北半球阻塞高压的持续异常，海冰变化可能是影响初夏中国气温和降水的因子之一。     

青藏高原气温分布的空间插值方法比较

使用反距离平方、趋势面、Kriging插值、Cokriging插值和综合方法对青藏高原1961-1990年30年平均1月气温进行空间插值比较研究，其中后两种方法能够把影响青藏高原气温分布的关键因素——高程置于插值算法之中。反距离平方和趋势面插值的结果都与实际情况相差较远；普通Kriging插值能够反映出青藏高原气温分布的一定的空间结构，但结果依然不好；由于考虑了高度变量，Cokriging插值表现出一定程度的性能改进，但因为台站海拔高度偏低，插值结果依然不理想。前4种方法效果不好的原因主要是因为青藏高原上气象台站稀少且高原西北地区无气象台站。综合方法把气温分解为结构化分量和随机分量，使用直减率把气温订正到同一海拔高度后，再对它们做Kriging插值分析，其结果较为正确地反映了青藏高原气温空间分布的特征，误差远小于其它方法。研究结果表明：样本本身的空间分布是影响插值精度的重要因素，合理的采样设计是必要的前提；对于台站稀少的地区，必须把随机插值方法和确定性方法结合起来估计气候变量的空间分布。同时给出了青藏高原1月的气温空间分布状况。     

北太平洋海温异常对中国东北地区旱涝的影响

文中利用 196 1～ 2 0 0 0年中国东北地区 80个测站 4 0a的月降水和同一时期的北太平洋海温资料以及奇异值分解 (SVD)技术 ,分析了北太平洋海温异常对中国东北地区夏季旱涝的影响。结果表明 :东北地区夏季降水与北太平洋海温异常之间存在着较为密切的联系 ,当前期冬季和春季甚至是前一年夏季赤道中东太平洋海温如果处于异常偏暖 (或偏冷 )状态 ,并且西风漂流区具有较明显的SST负 (或正 )距平分布时 ,则东北大部分地区夏季降水具有整体偏多 (或偏少 )的倾向。当然 ,东北地区降水与北太平洋海温异常之间的这种联系也并非是简单的一一对应的关系     

地球物理问题的自适应模拟退火方法求解

对应用模拟退火方法来处理具有多参数性和非线性特点的地球物理问题时，温度参数和退火过程难以选取，需通过反复试验，不便于应用的缺陷，通过对晶体生长过程的分析，提出了温度参数的确定方法，不同的参数退火速度可以调节．使得本文所述算法具有自适应的特点，便于实际应用，通过理论和实际试算，证明了该方法的正确有效性．