最佳类比法的孢粉-古气候定量重建研究进展

最佳类比法是基于孢粉数据定量重建古气候的重要方法之一,本文介绍目前在第四纪古气候研究中常用的几种最佳类比法软件和原理的基础上,简要陈述了应用这些软件的数据格式要求、运行步骤和各种方法比较。基于Windows操作系统实现最佳类比的Polygon软件具操作界面友好、易于掌握的特点,但在非相似性距离的阈值和样点类比数目确定方面没有自动判别功能; 而使用基于R语言环境的Analogue或MATTOOLS软件的最佳类比法则需要掌握一定的编程基础,但其扩展功能强大,在非相似性阈值和样点类比数目确定上使用ROC曲线(Receiver Operating Characteristic Curve)或者均方根误差(Root Mean Square Error of Prediction)进行判断。相对完善的现代表土孢粉数据库是运用最佳类比法准确定量重建古气候的重要前提,本文尝试R语言环境的Analogue软件包基于东亚现代表土孢粉数据当中的1749个样点数据对湖北神农架大九湖沼泽剖面孢粉数据进行定量古气候重建; 根据对现代数据集年平均温度均方根误差的判别结果,选择5个表土样点作为最佳数目进行温度因子计算,获得较好的重建结果。目前的东亚表土孢粉数据库以及大量的现代孢粉分布研究结果为利用类比法进行第四纪古环境重建奠定了基础。     

东亚酸沉降模式不确定性分析

酸沉降会对生态环境造成危害。要控制和减少酸沉降,就要了解酸沉降的幅度和不确定性,而模式研究是获得这些因子的重要工具。用东亚酸沉降模式比较计划（MICS-AsiaⅡ）中7个模式模拟的2001年7月和12月东亚地区酸沉降数据及东亚酸沉降监测网络（EANET）的观测数据,通过相关分析发现多模式模拟的平均值可表现东亚地区酸沉降的分布特征。采用各个模式与模拟结果平均值的离散程度来表征这些模式在东亚地区的不确定性,简要分析了目前模式模拟东亚酸沉降的不确定及其产生原因,可为制定酸沉降的控制措施提供依据。     

Evaluation of spring persistent rainfall over East Asia in CMIP3/CMIP5 AGCM simulations

The progress made fi＇om Phase 3 to Phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project （CMIP3 to CMIP5） in simulating spring persistent rainfall （SPR） over East Asia was examined from the outputs of nine atmospheric general circulation models （AGCMs）. The majority of the models overestimated the precipitation over the SPR domain, with the mean latitude of the SPR belt shifting to the north. The overestimation was about 1mm d-1 in the CMIP3 ensemble, and the northward displacement was about 3°, while in the CMIP5 ensemble the overestimation was suppressed to 0.7 mm d-i and the northward shift decreased to 2.5°. The SPR features a northeast-southwest extended rain belt with a slope of 0.4°N/°E. The CMIP5 ensemble yielded a smaller slope （0.2°N/°E）, whereas the CMIP3 ensemble featured an unre- alistic zonally-distributed slope. The CMIP5 models also showed better skill in simulating the interannual variability of SPR. Previous studies have suggested that the zonal land-sea thermal contrast and sensible heat flux over the southeastern Tibetan Plateau are important for the existence of SPR. These two ther- mal factors were captured well in the CMIP5 ensemble, but underestimated in the CMIP3 ensemble. The variability of zonal land-sea thermal contrast is positively correlated with the rainfall amount over the main SPR center, but it was found that an overestimated thermal contrast between East Asia and South China Sea is a common problem in most of the CMIP3 and CMIP5 models. Simulation of the meridional thermal contrast is therefore important for the future improvement of current AGCMs.     

创设问题情境 引导学生学习

1．创设趣味性问题情境，引发学生自主学习的兴趣在学习“海水运动”时，通过课件分别展示东亚地区图、南美洲西北部区域图和有关景观图片，以及给出相关的问题情境，在我们江苏省北部赣榆县有个徐福镇，据研究，这里是徐福东渡日本的出发地，并在图中绘出主要洋流和其东渡的大致路线图；在南美洲西北部赤道附近有一个神奇的岛屿——加拉帕戈斯群岛，是一个干燥凉爽，植物稀少的地方，更为奇特的是栖息着成群的企鹅、海豹等南极海域的动物。     

末次冰盛期和全新世中期东亚地区水汽输送的模拟研究

利用国际古气候模拟比较计划最新第3阶段中9个气候模式针对末次冰盛期、13个气候模式针对全新世中期的数值试验数据,集中研究了这两个时期东亚地区的水汽输送变化。结果表明,相对于工业革命前期,末次冰盛期东亚地区冬季异常水汽输送主要来自跨赤道气流和西北太平洋,东亚大陆沿岸及其临近海域为主要的水汽异常辐合区,对应冬季净降水量增加,异常辐散区主要位于热带海洋和西北太平洋,净降水量减少;夏季,东亚地区异常水汽输送通量以辐散为主,大部分地区净降水量减少,对应东亚夏季风减弱。全新世中期东亚地区冬季水汽输送变化较弱,东南部及临近海域和赤道中太平洋为异常辐散区,不利于冬季净降水;夏季异常水汽输送分别来自热带中西太平洋广阔洋面和西北太平洋异常反气旋式环流西南侧,东亚大陆大部分地区为水汽异常辐合区,夏季净降水量增加,对应东亚夏季风增强。两个时期外强迫驱动下的经向温度梯度、海陆热力对比和大气含水量变化是上述冬、夏季东亚水汽输送异常的主因。

     

东亚地区地磁非偶极场长期变化的分析

本文利用东亚及其邻近地区50个地磁台站1955-1977年地磁三要素（D、H、Z）的实测年平均值算出的非偶极场值X、Y、Z,选用“按距离加权最小二乘曲面拟合”方法,计算、绘制、分析了东亚地区地磁非偶极场及其长期变化的时空分布特征,并与国际参考场（IGRF）模式进行了粗略的对比。所得的主要结果是:1.1955.0-1965.0年代,东亚地区Z分量的增长速度在迅速减小;1965.0年代以后,Z值在逐年下降。2.从整体上看,东亚地区地磁非偶极场虽然形态与IGRF给出的结果基本吻合,但长期变化有明显差异。1965.0年代的IGRF长期变化模式与实测结果偏差甚大。为了使IGRF模式更好地拟合地磁长期变化处于转折时期的复杂地区的情况,看来时间间隔应更短些,例如5年为好,采用现在通用的方法是不适宜的。     

集合预报研究现状与展望

本文系统地论述了集合预报的概念、分类以及国外内的研究现状,在国外的研究现状中重点介绍了目前国际上最先进、最具代表性的两种方法,奇异向量法和增长模繁殖法。国内则介绍了在该方面的最新进展,包括我实验室所做的工作。最后阐述了集合预报的可能发展方向和应用前景。     

东亚地区的能源合作

20世纪90年代以来全球兴起了新一轮的国际化浪潮,惹人眼球的地区经济一体化日益成为人们的热门话题,其中以欧盟的一体化进程最为成熟、程度最高,它和北美自由贸易区同为全球区域经济一体化进程中的翘楚。同时在朦胧模糊中还似乎存在着一个东亚共同体,与前两呼应成为全球经济的“三极”,     

An Index Measuring the Interannual Variation of the East Asian Summer Monsoon ——The EAP Index

Based on the EAP (East Asia/Pacific) teleconnection in the summer circulation anomalies over ther Northern Hemisphere, an index measuring the strength of the East Asian summer monsoon, i.e., the so-called EAP index, is defined in this paper. From the analyses of observed data, it is clearly shown that the EAP index defined in this study can well describe the interannual variability of summer rainfall and surface air temperature in East Asia, especially in the Yangtze River valley and the Huaihe River valley, Korea,and Japan. Moreover, this index can also reflect the interannual variability of the East Asian summer monsoon system including the monsoon horizontal circulation and the vertical-meridional circulation cell over East Asia. From the composite analyses of climate and monsoon circulation anomalies for high EAP index and for low EAP index, respectively, it is well demonstrated that the EAP index proposed in this study can well measure the strength of the East Asian summer monsoon.     

地理信息系统(GIS)在地震危险性分析中的应用

简要介绍了地理信息系统（ＧＩＳ）的主要特征、地震危险性分析的一般步骤及其在地理信息系统下的实现方法。以东亚地区地震危险性分析为例,在ＧＩＳ平台下,利用ＧＩＳ的图层叠加和拼接、空间数据查询和综合分析功能,编制了东亚地区地震构造图,划分了该区的潜在震源区,并得到了各潜在震源区相应的地震活动性参数,在此基础上,按１°×１°计算和分析了东亚地区未来５０年超越概率为１０％的峰值地面加速度。