气候变化对小麦生产影响的数值模型研究

在未来气候变化对作物影响的研究基础上,分析未来不同气候情景对南京地区小麦生长发育、产量形成的影响,并考虑了紫外辐射变化的影响。采用数值模拟方法具体估算了温度升高、降水变化、ＣＯ２ 浓度上升及紫外辐射增强对南京地区小麦产量的影响。计算结果表明：未来ＣＯ２ 增加可提高小麦产量,气温升高、降水变化及紫外辐射增强均使得小麦产量有所降低。     

澳大利亚植被覆盖对亚澳季风影响的数值模拟(I):对澳洲气候及冬季风的影响

通过澳大利亚植被绿化和沙漠化的数值试验,对植被覆盖变化引起的地方性气候变化及对半球尺度环流的影响进行了探讨。结果表明,澳洲大陆植被覆盖变化可显著影响地方性温湿和降水,大陆中西部绿化可使大陆东部显著降温,局地水汽增加对温度变化影响显著。绿化引起的中东部降水增加与地表粗糙度增加引发的水汽辐合增强,垂直上升运动增强引发的对流旺盛有关系。局地温湿和环流的变化通过大气定长波的经向传播影响了越赤道气流的强弱,进而对亚澳冬季季风系统降水产生了影响。研究表明,绿化使低层南北半球越赤道气流略微增强,增加了北半球冬季寒潮深入南半球内部的几率,并引起了澳洲大陆北部沿岸的气流明显增强,季风槽南移,降雨带区域性的南移,增加了气旋干扰深入内陆的几率,降水发生的频率增多;沙漠化则引起澳洲大陆增温显著,由于局地下沉运动抑制了对流,造成了陆上降水的减少,通过波的外传,引起了100°~110°E和120°~130°E的低层越赤道气流的变弱和澳大利亚季风槽降水的减少。     

紫外辐射增加对小麦群体结构的影响

南京地区小麦田间紫外辐射试验表明,紫外辐射量的增大能显著影响小麦的群体结构,进而影响小麦对紫外辐射的反射与吸收。本文从小麦群体结构的角度对上述影响进行了详细的量化分析,并对产生这种影响的可能机制进行了探讨。     

EFFECTS OF VARIATION OF WINTER SEA-ICE AREA IN KARA AND BARENTS SEAS ON EAST ASIA WINTER MONSOON

By analyzing the observation data and performing the numerical simulation tests,it is shownthat the Kara and the Barents Sea area is a key region to influence climate variation over theNorthern Hemisphere.The variation of winter sea-ice area in the key region is closely associatedwith that of the EU teleconnection pattern at 500 hPa and East Asia winter monsoon(EAWM)intensity.When a heavy sea-ice prevails in the key region,the EU teleconnection pattern at 500hPa is excited easily(there are positive 500 hPa height anomalies over around Japan and WestEurope),and winter Siberia high is weakened,meanwhile,sea level pressure(SLP)has positiveanomalies over the Northern Pacific.Therefore,EAWM will be weakened,winter temperatureover East Asia is above normal and the frequency of cold-air activity in February in China will bedecreased.When the light sea-ice occurs in the key region,the results will be opposite.     

中国冬季气温的年际变化

利用中国160站1951-2000年的冬季月平均气温资料，用EOF分析、小波分析和合成分析等方法对中国近50年来的冬季气温的年际变化和时空分布特征进行研究。结果表明：中国冬季气温50年来有显著的增暖趋势，在70年代后期增暖幅度开始加大，年际变化以6～9年周期为主。中国冬季气温的空间变化有很好的一致性，全国绝大部分区域呈整体变暖或变冷的趋势，并且气温变化南北有别，从南向北幅度逐渐变大。另一种模态是当东北、华北和西北地区冬季气温较高时，其它地区则偏冷；反之亦然。     

Relationship between Bering Sea Ice Cover and East Asian Winter Monsoon Year-to-Year Variations

In this study,the relationship between year-to-year variations in the Bering Sea ice cover(BSIC) and the East Asian winter monsoon(EAWM) for the period 1969-2001 was documented.The time series of total ice cover in the eastern Bering Sea correlated with the EAWM index at 0.49,indicating that they are two tightly related components.Our results show that the BSIC was closely associated with the simultaneous local and large-scale atmosphere over the Asian-northern Pacific region.Heavy BSIC corresponded to weaker EAWM circulations and light BSIC corresponded to stronger EAWM circulations.Thus,the BSIC should be considered as one of the possible factors affecting the EAWM variation.     

华北地区冬小麦叶片光合作用模型在农业干旱预测中的应用研究

在冬小麦抽穗—灌浆期进行了水分胁迫实验,利用美国Licor公司生产的Licor-188B辐射量子照度仪及Licor-6400便携式光合作用测定仪,对水分胁迫引起的冬小麦光合生理生态变化进行了系统观测,系统地给出了冬小麦多种农业气象指标对水分胁迫的响应状况。在大量实测数据基础上,给出了包含辐射强度、温度及土壤水分因子的冬小麦叶片光合作用模式。该模式具有严格的理论推导过程和大量实验数据的支持,改进了传统水分胁迫对叶片光合速率影响的简单阶乘方法,从而为进一步准确推算水分胁迫对大田冬小麦光合作用的可能影响,以及水分胁迫对区域农业干旱的可能影响奠定了前提条件。该研究是冬小麦干旱预测模型的叶片子模型,为冬小麦农业干旱预测模型提供了丰富的基本参数,同时也为建立冬小麦干旱预测模型奠定了基本条件。     

2021/2022年东亚大陆冬季前暖后冷的环流差异及其成因

2021/2022年冬季东亚大陆地区整体以偏冷为主,气温季节内变化显著,前冬(2021年12月1日—2022年1月26日)气温偏高,后冬(2022年1月28日—2月24日)气温偏低;气温变化的空间差异较大,呈现出显著的北暖南冷特征,尤其在冷时段,南部地区气温偏低幅度比北部地区大1℃左右.本文利用逐日中国观测站点资料和NCEP/NCAR、ERA5等再分析资料分析了2021/2022年冬季东亚大陆前暖后冷的可能原因,发现与冬季气候密切相关的西伯利亚高压、东亚冬季风、平流层极涡、高原高度场、西太平洋副热带高压、东亚高空西风急流、北半球平流层环状模(NAM)等大尺度环流系统均发生了显著的转折性变化,直接导致了东亚大陆冬季前暖后冷的季节变化,但乌拉尔山高压在冷暖时段的变化差异并不明显.另外,赤道中东太平洋冷海温和北大西洋暖海温在后冬的加强变化通过对大气环流的强迫影响,对2022/2021年后冬冷时段冷空气的加强和低温冷事件的发生起到了十分重要的作用.

     

异常冷冬的短期气候预测方法探讨

本文通过对四川省广安市近50年冬季气候资料的聚类分析,研究冷冬气候的演变规律;结合太阳黑子活动资料、夏季极端异常气候事件分析,发现广安市异常冷冬年的发生发展和一月太阳黑子活动存在着密切的相关关系,与本市盛夏期间极端气候事件有明显的周期性对应关系;从而探索得出对异常冷冬年的短期气候预测方法,为准确预测冷冬,特别是预测异常冷冬将发挥重要的作用。     

MIS 3 晚期典型阶段气候模拟的初步研究

我国大量地质资料反映了全球海洋氧同位素3阶段(MIS3)晚期具有间冰阶海侵、暖湿的气候环境特征.对这一阶段的气候成因论证,将为现代温室效应的气候增温提供重要的历史相似型.本文使用含有陆面过程的全球9层大气环流谱模式(AGCM+SSiB),采用地球轨道参数驱动的太阳辐射、北半球第四纪冰盖和东亚植被预置的下垫面对35kaB.P.气候进行了敏感性模拟试验.研究结果表明:(1)MIS3晚期中、低纬度大部分大陆全年温度增加,欧亚大陆腹地气温增高主要是冬季增温贡献,反映太阳辐射变化通过大气环流作用引起的更加显著的气候效应.南北海陆水汽交换的加强首先使低纬度季风区降水收益.(2)相当于LGM50%规模的第四纪冰盖不仅仅具有高纬度区降温效应,还强化了辐射纬向差异造成的南北温差,从而增强了水汽从低纬度区向高纬度区输送的能力,使青藏高原、南亚和非洲季风区的降水进一步增加.(3)35kaB.P.东亚植被对辐射的低纬度区增温具有增强效应,而对冰盖高纬度区降温具有减缓效应,结果扩大了欧亚内陆的降水增加范围,使中国高降水带向北推移.(4)中国各大区域35kaB.P.气候类型不尽相同.当中国东部与太平洋在同纬度带的热力差异减小时,东西向水汽输送减弱,造成东部沿海降水减少;但当欧亚大陆与低纬度区海洋温差增大时,南北水汽交换加强,有利于我国内陆降水增加.