夏季西北干旱气候形成的数值模拟——高原地形和环流场等的影响

为了进一步检验和修改本文部分作者先前初步提出的影响夏季西北干旱气候形成的因子及如何相互作用形成西北干旱气候的物理图像,本文继续用一全球大气环流谱模式,设计了5组试验,利用ECMWF 的格点分析值资料,进行了数值模拟。结果表明,青藏高原隆升和环流差异是形成西北干旱气候的重要因子,已提出的西北干旱气候形成的物理图像大体是正确的。     

区域海气耦合模式FROALS模拟的西北太平洋环流及其年际变率

本文利用区域海气耦合模式FROALS(Flexible Regional Ocean-Atmosphere-Land System)对西北太平洋地区1984-2007年连续积分结果,对比SODA(Simple Ocean Data Assimilation)同化资料讨论了西北太平洋海表温度和表层洋流的气候态及年际变率。结果表明,FROALS基本能够再现冬、夏季季节平均的海温型,但均存在一个明显的冷偏差;FROALS对气候平均态的表层洋流有较高的模拟技巧,对于冬、夏季的表层洋流型都能够再现。另外,表层洋流的模拟偏差与海表高度的模拟偏差直接相关。由于模式模拟的黑潮热输送较观测偏强,使得模式模拟的海洋热输送倾向于使黑潮路径上的海温呈现正偏差。从表层洋流的年际变率来看,模式模拟的与ENSO(El Nio-South Oscillation)相联系的年际变率信号与观测相似:在El Nio年,北赤道流和棉兰老流增强,低纬度西太平洋海表高度降低,而在La Nia年则呈现出相反的形态,但是在模式中这种信号稍强于观测。     

热带季节内振荡对西北太平洋台风生成的大尺度环境的影响

基于澳大利亚气象局发布的RMM(Real-time Multivariate Madden-Julian oscillation)指数,将热带大气季节内振荡划分为8个位相,统计分析了各位相西北太平洋台风生成频数和位置的变化特征,并进一步利用BDI(Box Difference Index)指数分析了台风生成的活跃和不活跃位相之间环境要素的差别。结果表明,相比于台风生成的不活跃位相(1、2、3位相),在利于台风生成的活跃位相(5、6、7位相)期间,环境场具有更强的低层辐合和高层辐散外流、更高的对流层中层相对湿度和更广的垂直切变较小区域。进一步研究表明,在台风生成的活跃和不活跃位相之间,大尺度环境场的差别主要体现在动力因子方面,尤其是低层辐合场。     

CMIP5西北太平洋气候变率的模拟评估

利用观测海温资料和CMIP5模式模拟结果分析西北太平洋(120°E~120°W,20~60°N)海表温度的气候态和年代际变化特征。结果表明,所选22个模式可以较好地模拟出西北太平洋海表温度的气候特征及其年际、年代际变化特征;模式模拟的海表温度总体标准偏差在黑潮延伸体区域最大;绝大多数模式能模拟出海表温度的第一EOF模态;西北太平洋海表温度具有较明显的年代际振荡现象,13/22的模式模拟的海表温度存在明显的年代际振荡,同时海表温度气候态的模拟偏差对其周期振荡模拟的影响较大,尤其在黑潮延伸体区域。     

影响夏季西北太平洋副热带高压年际变率的关键海区及影响机制

西北太平洋副热带高压(西太副高)是影响东亚夏季气候的主要环流系统,其年际变率受热带多个海区的海-气相互作用过程的调控。为明确影响夏季西太副高的关键海区及其影响机制,在总结最近十余年来相关研究进展的基础上,归纳出影响夏季西太副高年际变率的5个关键海区,包括赤道中东太平洋、热带印度洋、副热带西北太平洋、海洋大陆附近海区以及热带大西洋。阐述了这5个关键海区的海温异常影响西太副高年际变率的机制,并探讨了5个关键海区海温异常的形成机制。围绕夏季西太副高的年际变率,回顾了当前气候模式的模拟和预测研究的现状。最后,提出了本领域亟待解决的关键科学问题,展望未来可能的研究热点。     

西北干旱区夏季强干、湿事件降水环流及水汽输送的再分析

为深入分析西北内陆干旱区夏季降水的主要水汽源地及其输送通道,首先,梳理和评述了过去50年西北干旱区水汽输送的研究进展和问题;接着,利用国家气象局信息中心近50年的实测降水及NCEP/NCAR再分析资料等,挑选更多有代表性的强干、湿日(月)事件,再进行环流和水汽输送的对比分析。主要结论如下:(1)过去西北干旱区各地的干、湿环流研究共识多,进展快;而水汽输送分析依旧众说纷纭。(2)过去的水汽输送分析联系降水环流不够;针对西北干旱区降水特点不够;还应加进数值模拟等分析手段。(3)在本文诊断分析和先前数值模拟基础上,指出西北内陆旱区夏季降水的主要水汽源地在东南沿海一带,它借助西行台风、西伸了的西太平洋副热带高压及柴达木低压等多个天气系统和西太平洋副热带高压西南侧东南风急流、西侧南风低空急流及河西偏东风等三支气流的次第密切配合,首先,水汽被输送到四川盆地;接着,被北输到西北区东部;继而,再被接力西输到河西走廊及南疆盆地东部。谓之"三支气流+两个中转站的三棒接力"式水汽输送模型。它是夏季输向西北内陆旱区的主要水汽输送通道。     

西北地区晚第四纪沉积地层一元正脂肪酸酰胺分布特征及古气候意义

利用气相色谱质谱联用仪在中国西北地区晚第四纪沉积地层中检测出一类特殊的类脂物分子--一元正脂肪酸酰胺.根据其碳数分布特征及前人的研究成果,认为一元正脂肪酸酰胺来源于各种生物体,产生于生物的某些生理活动过程,而不是来源于石油残余物及各种可能的污染.通过对比3个不同区域相近时期古湖相及黄土沉积地层中的脂肪酸酰胺分布特征,认为柴达木盆地可能不是黄土沉积的主要物源区,而额济纳盆地及邻近区域对黄土堆积有着重要的贡献或具有相同的物源.典型黄土沉积地层中UFAA值(不饱和与饱和脂肪酸酰胺相对含量的比值)与粒度、磁化率等指标具有很好的可对比性,特别是在相对暖湿阶段UFAA值呈现了明显的低值.这一现象表明脂肪酸酰胺在沉积地层中的变化受控于气候变化所导致的成岩作用强度的变化,从而记录了气候变化信息.通过研究,认为生物生理活动过程中所产生的一元正脂肪酸酰胺与构成细胞膜的类脂物分子一样,可记录古气候变化.     

越南O Quy Ho钼矿床的成矿时代及成矿物质来源探讨

越南西北部O Quy Ho钼矿床为范士版成矿带的典型钼矿床之一,矿体以脉状形式就位于中生代花岗岩中,辉钼矿主要赋存于石英脉及长石石英脉中,与黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等共生。8件样品硫同位素分析结果表明,δ34S介于0.14‰～3.34‰之间,平均值为1.53‰,表明成矿物质具有深源特征。黄铁矿的206Pb/204Pb范围为18.583～22.355,207Pb/204Pb变化于15.632～15.812之间,208Pb/204Pb变化于38.989～39.199;辉钼矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为18.686～18.737、15.655～15.660和39.081～39.082,与范士版含角闪石花岗斑岩具有成因联系。辉钼矿Re-Os同位素等时线测年获得了(36±1)Ma的年龄,该年龄与金沙江-红河新生代斑岩铜钼矿成矿带岩浆-成矿活动的年龄一致,提出O Quy Ho钼矿床为金沙江-红河新生代斑岩铜钼矿带的一部分。     

我国西北地区气温变化与Nino3区SST的关系及其稳定性分析

根据1956—2005年中国西北地区72个观测站的月平均气温资料,分析了气温的空间分布特征,利用相关分析、滑动t检验、小波分析和小波凝聚谱等方法,探讨了Nio3区SST与西北地区气温的关系及其稳定性.结果表明:一致性异常分布是西北地区气温变化的最主要空间模态,第一模态时间系数与Nio3区SST有着较好的相关关系.在典型的ENSO暖状态,西北地区气温偏高,在典型的ENSO冷状态则情况相反.西北地区气温和Nio3区SST关系的稳定性分析表明,气温和SST之间在1～5a变化周期上存着较好的相关关系,但这种相关关系并不稳定,存在着年代际变化:1956—1970年正相关较好,1992—2005年反相关较好,而在1971—1991年二者相关关系较差.     

运用H、O同位素资料分析地下热水的补给来源——以鲁西北阳谷-齐河凸起为例

通过对阳谷-齐河凸起地下热水的化学成分、同位素及其地热地质条件的分析,对这一地区的地下热水的补给来源进行了研究。本区地下热水的δD为-65‰～-80.67‰,δ18O为-9.2‰～-10.2‰,均分布在全球雨水线的附近,说明该区地下热水主要为大气降水成因。济南北地热田地下热水的补给高程为256m,此范围大致相当于济南南部山区及其以南的泰山北麓;聊城东地热田地下热水的补给高程为411m,此范围大致相当于泰山山脉及其周边的中山区。聊城东地热田地下热水的2H过量参数d明显低于济南北地热田,说明聊城东地热田地下热水的补给区比后者更远。