第5届亚太地区天文奥赛理论答案

低年组： 1、大气折射。在北极冰层上的北极熊,在到达高度为H的某一点时,能够看到全部的赤道。如果没有大气折射,这样的点是不存在的。在考虑折射的情况下,R;（H＋R）tan35′,其中R为地球半径。因此H=R／（1／tan35′1）≈97．2R=620000km。     

中国北方夏半年最长连续无降水日数的变化特征

利用1951-2004年中国北方各气象台站夏半年逐日降水资料,建立最长连续无降水日数时间序列,采用经验模态分解(EMD)求出该序列的本征模态函数(IMF),分析原序列内在的多尺度振荡变化.用小波分析原序列的突变.结果表明,连续无降水日数的变化主要是由IMF1、IMF2和IMF3这3个本征模态构成,3-4 a、8-10 a尺度的振荡对整个变化起主要作用.近50年来,最长连续无降水日数呈线性增加趋势;显著增加的年份在1960年和1994年前后,与干旱现象的发生有紧密的联系.     

对偶Kriging插值方法在气象资料分析中的应用

非对偶Kriging方法是一种局部插值, 因此对每个插值点都要重新求解Kriging线性系统从而非常耗时。该文介绍了通过等价变换将泛Kriging方法转换成对偶Kriging方法, 对偶Kriging方法是一种全局插值, 其Kriging线性系统不依赖插值点, 因此仅需一次求解Kriging线性系统即可计算所有插值点的值, 从而极大提高了计算效率。数值试验的实际计算表明, 对偶Kriging方法不仅计算精度完全与泛Kriging方法一致, 整体效果相当于或优于GrADS绘图软件的Cressman方法; 而且对偶Kriging方法的计算效率远高于泛Kriging方法。最后, 该文通过统计与拟合得到了降水的4类半变异函数模型的表达式, 并通过敏感试验研究4类半变异函数模型对降水分析精度的影响。     

气候平均场上西太平洋副热带高压双脊线过程可能成因的动力诊断分析

利用NCEP-DOE再分析数据集II,诊断分析了气候平均场上6次西太平洋副热带高压双脊线过程,借助一个两层半大气模式,从动力学上初步揭示了西太平洋热带大气准10天振荡（Quasi Ten-day Oscillation,简称QTO）向西北方向传播与季风槽东伸西撤之间的相互作用过程,探讨了气候平均场上西太副高双脊线可能的形成机制。分析表明季风槽准10天东西振荡是气候平均场上西太副高双脊线形成的主要原因,而季风槽东伸西撤与QTO传播密切相关。进一步分析发现,QTO向西北方向传播,东风切变作用于斜压辐散的经向梯度,在对流中心北侧生成正扰动涡度。QTO在季风槽东侧激发的气旋性扰动涡度,诱导季风槽东伸,侵入副高,造成副高外围变形,形成双脊线。因此,形成西太副高双脊线的主要原因之一可能是西太平洋热带大气QTO。尽管季风槽东伸直接引起副高双脊线发生,但是它只不过是受QTO影响的一种表现。本文仅为诊断结果,其结果还有待于模式敏感性试验的验证。     

附件一缔约方/非附件一缔约方

1992年5月9日在纽约联合国总部通过了《联合国气候变化框架公约》（简称《公约》）,其最终目标是“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”。目前已有191个国家加入《公约》,成为其缔约方。《公约》缔约方分为附件一缔约方和非附件一缔约方,分别承担不同的责任。     

21世纪初中国北方半干旱区土地利用变化对地表温度的影响

利用区域模式WRF(Weather Research and Forecasting)模拟分析了21世纪初期2001~2010年中国北方半干旱区土地利用变化对地表温度影响,通过给出区域尺度的人类活动影响气候变化的定量表达,有助于我们理解中国北方半干旱区气候变化的归因,也将对我国科学规划土地利用、合理开展有序人类活动具有一定的参考价值。研究结果表明:农田扩张、植树造林和草地恢复3类土地利用与覆盖变化(land use and cover change,LUCC)现象对格点尺度多年平均温度的影响均呈现负效应。农田扩张导致当地多年平均温度降低0.11°C,夏季和冬季分别降温0.39°C和0.06°C。植树造林格点的多年平均温度降低0.33°C,冬季强于夏季,冬季平均温度减小0.24°C,夏季减小0.15°C。草地恢复使得格点年平均温度降低0.41°C,夏季降低0.58°C,冬季减小0.51°C。LUCC对最低温度的影响强于最高温度,并且由于最低温度减小使得大部分地区日较差显著增大。LUCC导致的局地温度变化与同期背景温度的变幅相当,但对区域平均温度的影响很小。一方面由于LUCC格点占区域的面积很小,另一方面由于正、负温度效应在区域平均的过程中相互抵消,使得LUCC对区域温度变化的影响微乎其微,21世纪初期现实LUCC对地表温度的影响主要限于局地。     

WMO将构建全球气候服务框架

第3次世界气候大会（WCC-3）于2009年8月31日至9月4日在瑞士日内瓦召开,主要议题是构建一个全球气候服务框架,以促进人类社会对气候变化适应。该框架将针对社会迫切需要获取气候预测信息以便做出可持续的决策和更好地管理气候相关风险这一挑战做出响应。该框架将整合气候观测、研究、评估和预测,为将气候变率和变化融入社会经济决策提供所需的信息和服务。     

陇中黄土高原半干旱区总体输送系数的特征

利用在陇中黄土高原半干旱区2003年10月—2005年7月获得的近地层梯度观测资料,采用空气动力学法,计算了动量和感热总体输送系数。结果表明,陇中黄土高原半干旱区动量和感热总体输送系数均存在明显的日变化特征,夏季中午左右分别达到5.6×10-3和6.7×10-3。受下垫面植被的影响,在一年中呈现出双峰型特征,第一峰值出现在春小麦拔节—黄熟期,次高值出现在10月初。动量和感热总体输送系数平均值分别为2.9×10-3和3.1×10-3。当大气处于不稳定状态时,总体输送系数随着风速的增大而减小;相反当大气处于稳定状态时,随着风速的增大而增大。陇中黄土高原半干旱区的总体输送系数高于戈壁、平原草地和海洋下垫面的值,但低于青藏高原草地和城市下垫面的值。     

On Multi-Timescale Variability of Temperature in China in Modulated Annual Cycle Reference Frame

The traditional anomaly (TA) reference frame and its corresponding anomaly for a given data span changes with the extension of data length. In this study, the modulated annual cycle (MAC), instead of the widely used climatological mean annual cycle, is used as an alternative reference frame for computing climate anomalies to study the multi-timescale variability of surface air temperature (SAT) in China based on homogenized daily data from 1952 to 2004. The Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) method is used to separate daily SAT into a high frequency component, a MAC component, an interannual component, and a decadal-to-trend component. The results show that the EEMD method can reflect historical events reasonably well, indicating its adaptive and temporally local characteristics. It is shown that MAC is a temporally local reference frame and will not be altered over a particular time span by an extension of data length, thereby making it easier for physical interpretation. In the MAC reference frame, the low frequency component is found more suitable for studying the interannual to longer timescale variability (ILV) than a 13-month window running mean, which does not exclude the annual cycle. It is also better than other traditional versions (annual or summer or winter mean) of ILV, which contains a portion of the annual cycle. The analysis reveals that the variability of the annual cycle could be as large as the magnitude of interannual variability. The possible physical causes of different timescale variability of SAT in China are further discussed.     

基于Flex_Cairngorm技术的亚运气象资料监视系统研发

介绍并分析了RIA技术特点,对RIA的主流实现方式Flex做了阐述,并就Flex及其MVC开源框架Cairngorm展开应用研究,探讨运用其设计开发亚运气象资料监视系统的技术路线与关键问题。同时,建成的系统能在不增加值班人员工作量的同时,提高亚运气象资料的监控力度,为做好亚运气象服务起基础保障作用。