Numerical Study of the Effect of Anthropogenic Aerosols on Spring Persistent Rain over Eastern China

The eff ect of anthropogenic aerosols on the spring persistent rain （SPR） over eastern China is investigated by using a high-resolution Community Atmosphere Model version 5.1 （CAM5.1）. The results show that the SPR starts later due to anthropogenic aerosols, with a shortened duration and reduced rainfall amount. A reduction in air temperature over the low latitudes in East Asia is linked to anthropogenic aerosols;so is a weakened southwesterly on the north side of the subtropical high. Meanwhile, air temperature increases signifi cantly over the high latitudes. This north-south asymmetrical thermal eff ect acts to reduce the meridional temperature gradient, weakening the upper-level westerly jet over East Asia and the vertical motion over southeastern China. As a result, the SPR is reduced and has a much shorter duration. The indirect eff ect of anthropogenic aerosols also plays an important role in changing the SPR. Cloud droplet number concentration increases due to anthropogenic aerosols acting as cloud condensation nuclei, leading to a reduction in cloud eff ective radius over eastern China and a reduced precipitation effi ciency there.     

东亚地区城市体系研究

东亚地区作为一个整体崛起于20世纪后期,而其城市则是构建东亚生产网络的关键节点。本文利用现有的5种计量方法来分析东亚地区城市体系的城市人口规模等级结构特征,发现：东亚地区的城市体系基本符合二倍律法则,而东亚诸国内部的城市规模等级结构可以大致分成“正金字塔型”和“纺锤型”两种类型;城市体系的城市分形维度很低,基本上都属于首位型的位序一规模分布。     

东亚土地覆盖对ENSO事件的响应特征

对1982—1993年气候年际变化的强信号——ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982—1993年每年夏季(5—9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方     

BCC-CSM2-MR全球气候模式对东亚地区降水和气温的模拟评估

全球气候模式BCC-CSM2-MR(Beijing Climate Center-Climate System Model version 2-Medium Resolution)由国家（北京）气候中心自主研发并参与了第六阶段国际耦合模式比较计划,该模式在BCC-CSM1.1m版本基础上对大气辐射传输、深对流过程及重力波等方面进行了优化,因此,该模式对东亚地区降水和气温模拟能力的改进亟需进一步评估。本文主要基于不同格点观测数据集与中国区域站点观测数据,系统对比分析BCC-CSM2-MR、BCC-CSM1.1m两个模式版本对东亚地区季节平均降水（气温）和日极端降水（气温）的模拟能力。结果表明：（1）相比BCC-CSM1.1m,BCC-CSM2-MR改进了对东亚大部分区域季节平均降水的模拟能力,尤其是青藏高原地区夏季平均降水,明显提高了对中国东南地区、朝鲜半岛及日本降水月际变化的模拟性能;（2）BCC-CSM2-MR对东亚地区季节平均气温模拟能力改进不明显,且对东亚大部分区域气温月际变化的模拟误差大于BCC-CSM1.1m;(3)对日极端降水（气温）,BCC-CSM2-MR的模拟能力优于B...     

东亚地区未来气候变化的CGCM模拟研究

该文用５个全球海气耦合模式的瞬变模拟结果分析了ＣＯ２加倍时东亚地区可能的气候变化。结果表明ＣＯ２加倍时，东亚区域平均的表面温度和表面大气温度明显增加，且增温幅度超过全球平均的增温幅度，区域平均降水增加，尤其是季风区的夏季降水增加显著。另外，还详细讨论了模拟的温度场，环流场，降水场和土壤湿度场等的变化的模式间的差异和季节差异。     

春夏季转换期东亚地表热通量对温度月际变化的影响

利用1948—2003年的NCEP/NCAR再分析资料,分析了东亚地区春夏季节转换期间地面气温变化趋势以及地面热通量对温度季节变化的影响。结果表明,东亚地区4~7月地面气温月际变化存在明显的与纬度有关的南北向差异、与海陆分布有关的东西向差异以及大陆上中低纬地区以90°E为分界线的东西向差异,大陆上温度月际变化比海洋上显著。通过对月际变温指数的研究发现,中南半岛以及高原东侧在4~5月月际变温明显,印度半岛及高原西侧6~7月月际变温明显,表明月际最大变温有从90°E以东地区向90°E以西地区推进的过程。研究月际变温与地面热通量关系发现,高纬地区大陆上月际温度变化主要与太阳辐射以及潜热变化关系较大,而中低纬地区大陆上月际变温与感热、潜热以及辐射关系都比较密切,且90°E以东的中南半岛及邻近地区的4~5月的月际变温与地面热通量的相关关系最为显著,90°E以西的印度半岛及邻近地区6~7月的月际变温与热通量相关关系最为明显,此时青藏高原西侧辐射以及感热加热作用显著。对于热通量与地面月际变温显著相关区域的进一步分析表明,地面热通量对于温度场的直接影响主要表现在近地层,在高层,两者之间相关关系复杂。     

Future Projections of Precipitation Characteristics in East Asia Simulated by the MRI CGCM2

Projected changes in precipitation characteristics around the mid-21st century and end-of-the-century are analyzed using the daily precipitation output of the 3-member ensemble Meteorological Research Institute global ocean-atmosphere coupled general circulation model (MRI-CGCM2) simulations under the Special Report on Emissions Scenarios (SRES) A2 and B2 scenarios. It is found that both the frequency and intensity increase in about 40% of the globe, while both the frequency and intensity decrease in about 20% of the globe. These numbers differ only a few percent from decade to decade of the 21st century and between the A2 and B2 scenarios. Over the rest of the globe (about one third), the precipitation frequency decreases but its intensity increases, suggesting a shift of precipitation distribution toward more intense events by global warming. South China is such a region where the summertime wet-day frequency decreases but the precipitation intensity increases. This is related to increased atmospheric moisture content due to global warming and an intensified and more westwardly extended North Pacific subtropical anticyclone, which may be related with an E1 Nin^-o-like mean sea surface temperature change. On the other hand, a decrease in summer precipitation is noted in North China, thus augmenting a south-to-north precipitation contrast more in the future.     

沙尘表面非均相吸附系数不确定性及其影响的数值模式研究

本文从实验气溶胶样品、实验技术和分析方法三个方面对以往的实验室研究结果进行综合分析, 归纳总结出适合东亚地区沙尘气溶胶的非均相吸附系数γ的参考值, 并利用区域大气化学模式, 模拟研究了非均相吸附系数γ的不确定性对东亚地区沙尘气溶胶非均相化学过程的影响。为了研究非均相反应对γ的敏感性, 针对其中四种物质(HNO3、N2O5、O3和SO2) 的γ上限值和下限值, 分别进行了T-up (上限值) 和T-low(下限值)两个敏感实验; 针对相对湿度对HNO3和N2O5非均相吸附系数的影响进行了T-rh敏感实验。模拟结果与观测资料进行了对比分析, 结果表明模式可以比较好地反映气态物质、气溶胶浓度的演变过程和非均相反应过程。考虑非均相反应后模拟的硫酸盐和硝酸盐浓度与观测值更接近一些。采用γ参考值的模拟结果总体上比采用γ上限值和γ下限值更合理, 把γ系数作为相对湿度的函数来处理比作为常数处理更合理。沙尘气溶胶通过非均相化学反应, 可以使模拟区域内SO2、NOx和O3的平均浓度下降, 使硫酸盐和硝酸盐颗粒物浓度增加, 采用γ参考值计算得到3 km以下的上述物质的变化率分别为－3.44%、－5.92%、－1.75%、5.22%和23.25%, 显示沙尘表面非均相化学反应对大气化学成分特别是气溶胶有较大的影响; 不同γ取值对上述物质变化率有一定影响, 其中对硝酸盐和臭氧的影响较大, T-up和T-low 模拟结果之间可以相差13.4%和10.1%。     

地壳运动速度场的数据融合研究

针对速度场融合中公共点的筛选对求解参数的影响、转换参数随公共点个数的变化,以及六参数转换和七参数转换对结果精度的影响等问题进行了较为深入的研究.针对东亚地区的地壳运动问题,给出了合理的速度场融合方案,并对1997～2005年间的GPS观测结果进行了速度场融合,获得了东北亚地区现今地壳运动的统一速度场.