青藏高原冬季风强弱年中国气候对比分析

本文选取1984~2013年NCEP/NCARII月平均再分析资料和,及全国160个台站月平均气温和降水量资料,使用由散度定义的青藏高原季风指数,以1月为冬季代表月,确定高原冬季风强弱代表年。通过相关分析和合成分析,详细分析了青藏高原冬季风强弱年份,东亚大气环流和我国气候的差异。结果表明:(1)高原冬季风强弱伴随东亚大气环流的异常,当高原冬季风偏强时,高原上空的冷低压加强,辐散下沉运动加大,中高纬地区的槽脊加深,而低纬地区有一气旋性环流生成;(2)高原冬季风强弱年我国同期气候差异明显,高原冬季风偏强年的冬季,新疆北部、华北中部等地降水偏多,四川盆地、长江中下游等地降水偏少,冬季气温大部份地区偏高,云南、黑龙江等地略偏低。(3)高原冬季风的影响具有滞后效应,高原冬季风强弱年的夏季,大气环流和我国气候明显不同,强年高原热低压和高纬地区的槽脊减弱,西太平洋副高偏北偏强,长江中下游、华南等地降水明显偏多,长江中上游、内蒙等地降水明显偏少。     

东亚冬季风指数及其对东亚大气环流异常的表征

基于月平均NCEP/NCAR再分析资料、CMAP全球降水资料及中国台站降水和冷空气资料,首先概括了东亚冬季风环流系统的主要成员,并对基于这些环流系统定义的有代表性的4种东亚冬季风指数进行了比较分析.结果表明,4种指数具有比较一致的年际和年代际变化特征,相互间都为显著正相关,表明各指数都能较好地反映出其他环流系统成员的异常.功率谱分析结果显示,所有东亚冬季风指数均具有3-4年的年际变化周期和6.5年周期及9-15年的年代际变化周期.此外绝大部分指数在20世纪80年代之后都有线性减弱的趋势.所有季风指数都能够很好地反映\     

先秦时期海岱地区的麦作农业

长期以来,学界对海岱地区先秦时期麦作农业的发展状况不甚明晰。得益于田野考古工作的开展,使用浮选、植硅体分析等植物考古方法收获了一批小麦、大麦遗存。通过对这些遗存的量化分析,发现龙山文化、岳石文化、商周时期皆有小麦存在;以龙山文化、周代所出小麦、大麦的遗址最多;龙山文化、商、周时期的小麦存在得到测年数据支持。进而得出结论：至迟在龙山文化时期,小麦作物进入海岱地区;岳石文化时期,先民对小麦的利用程度可能有小幅提高,但仍处在低水平利用阶段;商时期的植物考古工作尚少,麦类作物利用水平可能有所提高;两周时期麦作农业发展迅速,脱离了小麦种植的初级阶段,可能在一定程度上反证了商时期麦作的存在。大麦在周代的个别遗址的量化数值上升,并得到了测年数据支持,但大麦种植的相关问题有待进一步研究。麦作的发展,既与环境气候等自然条件相关,也是文化交流、技术发展、工具改良、政策支持的产物。小麦、大麦、马、牛和羊入华,促成了"史前食物全球化"的格局,海岱地区融入到"青铜时代全球化"的浪潮中,对本地农业、社会发展起到了重要作用,对后世历史产生了重要影响。     

冬季不利气象条件群发特征及对吉林省冰雪旅游的影响

为研究不利天气事件对冬季旅游的影响,以吉林省为研究区,针对冬季旅游中不利天气发生概率进行分析,选取大风（风速＞5 m/s）、极端低温（≤?16℃）和降水日数3种不利天气事件,通过优化吉林省各气象站点的多元Copula函数,分析了3种不利天气群发特征及其对吉林省冬季旅游造成的影响。研究发现,Survival Joe (SJ)、Clayton、Farlie-Gumbel-Morgenstern (FGM) 3个属函数适合构建R-Vine Copula并用于分析不利气象条件对吉林省冬季旅游影响。从日气象数据分析发现,吉林省冬季单一不利气象条件的发生频率在0.15~0.30之间,而同时发生两种不利气象条件的频率在0.01~0.04之间,西部地区的不利气象条件发生频率高于中东部地区。在吉林省冬季多种不利气象条件群发的耦合分析中,白城、松原、四平地区不利气象事件发生联合概率较高,但是从冬季冰雪旅游经济损失上,长春、延边、松原、白城和吉林市潜在损失较大。这对于分析气象条件对冰雪旅游影响作用机制,吉林省冰雪旅游出行保险制定,冰雪旅游灾害防控和调整冰雪旅游空间规划具有重要指导意义。     

海拔2800m的山区地膜春小麦试验研究

2006年,在海拔2800m以上的和田县喀什塔什乡科克阿依村进行地膜穴播春小麦与露地春小麦栽培对比试验。地膜覆盖技术改善了小麦生物性状,分蘖数和成穗率大大提高,千粒重也有所增加。除4月15日播种的外,株高、结实小穗数、穗粒数都比露地播种小麦增加,A、B、C三处理比对照籽粒产量分别增加75．5％、82．0％和52.3％,增产效果非常明显。能有效解决低温半干旱山区春小麦生产中存在的粗、旱、冻等突出问题,具有较好的保墒蓄水、增温保温效能,有明显的增产增收作用,是小麦生产再上台阶的一项有力措施,值得在南疆海拔2800m以上的山区大力推广应用。     

1951/1952～2004/2005年中国冬季降水变化研究

运用AREM模式对2005年5月31日发生在湖南新邵的一次特大暴雨天气过程进行模拟分析.利用模式输出的1 h基本物理量计算螺旋度,结果表明:螺旋度对特大暴雨的预报有指示意义,特大暴雨产生在低层正螺旋度中心与高层负螺旋度中心相配合的区域.在暴雨强盛期,螺旋度中低层最大正值位于750 hPa,最大负值位于450 hPa.比较新邵1 h实况降雨量和AREM模式模拟的降水值与相应时刻的螺旋度,发现5月31日19～22时之间的暴雨增幅最大,为172 mm/3 h,而螺旋度值也相应出现了最大的增幅20 m2/(s2·3 h),31日21～22时新邵暴雨出现峰值,但螺旋度却开始减小,此后两者又一致地逐渐减弱.     

东亚冬季风异常对西北太平洋海温的影响

利用1950—1998年的月平均海温资料和NCEP/NCAR月平均大气环流再分析资料,研究了东亚冬季风的异常对西北太平洋海温的作用过程。结果表明,南海—台湾附近海域—日本南部以南海域(简称东亚邻海)是海-气热通量异常的显著区。弱东亚冬季风在东亚邻海有偏南风距平,抑制相应海域海-气界面上由海表向大气释放的热通量,从而使得海表温度出现正距平。强冬季风则反之。这种大气-热通量-海温的异常影响过程所需的响应时间约为1个月。东亚邻海冬季发生的海温异常可持续到下一年的夏季。     

末次间冰期以来黄土-古土壤序列的磁组构特征及其指示的古风向

黄土高原粉尘物质的搬运、沉积过程与来自中高纬度地区的季风密切相关。研究冬季风演化历史将有助于深入理解全球变化背景下,东亚地区气候变化的动力机制。通过对黄土高原的磁组构研究发现:1)各向异性度(P)与磁面理度(F)相关性较高,因此各向异性主要由磁面理引起,磁化率椭球体为压扁状;2)磁面理大致水平,K3近垂直于水平面;3)黄土平均磁面理为1.007,古土壤为1.004,古土壤层的磁面理与各向异性度均要低于其下伏的母质黄土层。成土作用在某种程度上破坏了黄土的原生磁组构;4)P,F和粉尘粒度间具有一定内在联系,一般而言冬季风越强,搬运的粉尘颗粒越粗,从而导致在沉积过程中形成较高的磁面理;5)K1方向的等面积赤平投影图和玫瑰花图解表明,末次间冰期以来该地区的主导风向为NW向冬季风。     

土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型构建

植物叶片光合速率是表征植物光合能力的重要参数,对土壤水分反应敏感,建立不同土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型,有助于准确理解冬小麦的光合作用和产量形成。该文收集整理了1996—2017年我国冬小麦主产区11个试验地点、17个冬小麦品种的干旱和渍水试验数据共64组310个样本,分别构建干旱和渍水对冬小麦叶片光合速率影响的分段式和指数型模型,形成土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型（the model for Soil Moisture Effects on leaf Photosynthesis rate of winter wheat,SMEP）。结果表明：随着土壤相对湿度增加,冬小麦叶片光合速率系数呈稳定低值-线性增加-稳定高值-缓慢下降的特点;随着渍水时间延长,冬小麦叶片光合速率系数呈缓慢下降-快速下降的特点。对SMEP模型进行回代检验、外推检验、单点验证、单发育期验证发现,模型模拟结果与文献数据有较好的一致性,回归系数在1.0附近,且均达到0.01显著性水平。SMEP模型将嵌入中国农业气象模式（CAMM1.0）,为CAMM不断完善提供科技支撑。     

爆发性气旋研究的回顾

2022年2月中旬,北大西洋冬季风暴“尤尼斯”（Eunice）给欧洲中、西部带来严重自然灾害。以卫星观测数据为主,研究了“尤尼斯”发生的环境场、卫星水汽图像干侵入特征、对流层中高层位涡强迫对爆发性发展的影响等。结果表明：“尤尼斯”活动期间,北半球高纬度西半球偏冷、东半球偏暖,极涡偏向北美大陆,北美极区附近平均气温偏低。“尤尼斯”的生成和北美极区附近极涡分裂南下的冷空气沿着西风带东传有关。爆发性发展期间,海平面气压下降率约40 hPa/（24 h）,远超爆发性发展指标（24 hPa/（24 h））,且出现在海温正距平区。格陵兰岛南部气旋提供的极区冷空气对爆发性发展尤为重要,该冷空气在北大西洋洋面形成强西北风转偏西风,表现为排列整齐的大范围细胞状积云一直延伸至风暴中心附近,卫星水汽图像上表现为快速增强的干侵入特征,并伴有高位涡异常。发展至最强阶段,高位涡向下伸展,400 hPa最强高位涡区位于风暴中心的正上方,500 hPa以下高位涡向东南方向倾斜,并伴随着对流层中、下层强下沉运动,下沉运动为低空风速增强提供了一定的高空能量来源,高位涡侵入的下方也有利于低层气旋式环流发展。