乌鲁木齐区域数值预报业务系统降水预报检验与评估分析

基于乌鲁木齐区域数值预报业务系统,运用Ts和Bias评分方法,对2012年9月1日—2015年8月31日逐日2个起报时次的逐6 h累积降水量的年与季节预报性能进行检验,并从空间上分析了2015年全疆站点逐6 h累积降水量在4个预报时段的评分特征。结果表明:(1)2个起报时次的降水评分相差较小,00 UTC起报略优于12 UTC起报,2015年系统改进了白天大量级降水的空报现象。(2)系统对晴雨预报较为准确,Bias接近1,空报、漏报率很小;随着降水阈值的升高,Ts评分减小,Bias变幅增大,空、漏报率也随之增加。系统对强降水过程以漏报为主。(3)系统的降水预报能力存在季节差异,夏季Ts评分最高,秋季次之,冬季最小;随时间模式对四季降水预报能力均有提高,降低了冬季大量级降水的漏报率和夏季大量级降水的空报率。(4)在新疆地区,08—14 BT(Beijing Time)、14—20 BT、20—次日02 BT空报站点数多于漏报,14—20 BT空报率最高;在02—08 BT整体呈漏报。(5)各站点整体来看,白天Ts评分高于夜间,山区及邻近地区评分高于平原地区;西天山评分略优于东天山,夜间晴雨预报有天山北坡漏报、南坡空报的趋势。     

Global calibration of a novel,branched GDGT-based soil pH proxy

Recently, 6-methyl branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (brGDGTs) were separated from 5-methyl brGDGTs, which are used in brGDGT-based proxies. Here we analyzed brGDGTs in 27 soil samples along the 400 mm isoline of mean annual precipitation in China by using tandem 2D liquid chromatography. The fractional abundance of 6-methyl brGDGTs showed a positive correlation with soil pH, while that of 5-methyl brGDGTs decreased with increasing soil pH. The abundance ratio of 6-/5-methyl brGDGTs, namely the isomerization of branched tetraethers (IBT), was calculated. The correlation of IBT with pH (pH = 6.33 − 1.28 × IBT; R² 0.89; root mean squared error, RMSE, 0.24) was much stronger than that of the traditionally used cyclization index of branched tetraethers (CBT) with pH (R² 0.52; RMSE 0.49) and comparable with that of CBT′ with pH (R² 0.88; RMSE 0.25). Compiling all available data from 319 soil samples resulted in a global calibration: pH = 6.53 − 1.55 × IBT (R² 0.72; RMSE 0.65), which has a better correlation than the CBT_5ME-pH proxy (R² 0.63; RMSE 0.78), but a weaker correlation than the CBT′-pH proxy (R² 0.85; RMSE 0.52). Our result suggests that the IBT is a promising indicator for soil pH, particularly in cases when some compounds in the CBT′ index cannot be determined.     

CMIP6二氧化碳移除模式比较计划（CDRMIP）概况与评述

地球工程是指通过人工方法在大规模尺度上干预气候系统,使地球气候降温的一种手段。CO₂移除是地球工程的主要途径之一。文中概述了CO₂移除地球工程的科学背景、各种CO₂移除方法的利弊、大尺度应用CO₂移除方法可能产生的气候效应和风险,以及CO₂移除方案在未来气候情景研究中的现状。在第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）框架下开展的CO₂移除模式比较计划（CDRMIP),为深入研究CO₂移除地球工程减缓气候变化的效能和气候系统对其的响应提供了统一试验方案和平台。CDRMIP的开展,对地球工程和气候变化研究具有重要的促进作用。     

CMIP6高分辨率模式比较计划（HighResMIP）概况与评述

高分辨率模式比较计划(HighResMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的新增计划,旨在研究水平分辨率提高后对气候模式模拟性能的改进,并借助多模式集合的方法降低模拟的不确定性。中国有5个模式团队在CMIP6 GitHub上注册参加HighResMIP。文中对HighResMIP的科学背景、试验设计和参与模式等方面进行了简要介绍,为需要了解该计划的科研人员提供参考。     

FIO-ESM v2.0模式及其参与CMIP6的方案

目前,世界气候研究计划（WCRP）组织的国际耦合模式比较计划（CMIP）已经进入到第六阶段（CMIP6),CMIP6试验的开展也已成为国内外地球系统模式工作组的首要工作之一。自然资源部第一海洋研究所地球系统模式FIO-ESM是以耦合自主开发的海浪模式为特色的地球系统模式。在参与CMIP5的FIO-ESM v1.0的基础上,通过升级分量模式、改进海气通量相关物理过程和提高分辨率等,FIO-ESM v2.0现已完成研发,正在开展CMIP6科学计划的相关试验。文中围绕FIO-ESM v2.0的特色和计划参与CMIP6的情况,介绍了FIO-ESM v2.0的模式框架、包含的特色物理过程以及拟参加的CMIP6科学计划情况,以方便气候研究领域的科学家了解和使用。     

How Well Do CMIP6 and CMIP5 Models Simulate the Climatological Seasonal Variations in Ocean Salinity?

This paper includes a comprehensive assessment of 40 models from the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) and 33 models from the CMIP phase 6 (CMIP6) to determine the climatological and seasonal variation of ocean salinity from the surface to 2000 m. The general pattern of the ocean salinity climatology can be simulated by both the CMIP5 and CMIP6 models from the surface to 2000-m depth. However, this study shows an increased fresh bias in the surface and subsurface salinity in the CMIP6 multimodel mean, with a global average of ?0.44 g kg^?1 for the sea surface salinity (SSS) and ?0.26 g kg^?1 for the 0–1000-m averaged salinity (S1000) compared with the CMIP5 multimodel mean (?0.25 g kg^?1 for the SSS and ?0.07 g kg^?1 for the S1000). In terms of the seasonal variation, both CMIP6 and CMIP5 models show positive (negative) anomalies in the first (second) half of the year in the global average SSS and S1000. The model-simulated variation in SSS is consistent with the observations, but not for S1000, suggesting a substantial uncertainty in simulating and understanding the seasonal variation in subsurface salinity. The CMIP5 and CMIP6 models overestimate the magnitude of the seasonal variation of the SSS in the tropics in the region 20°S–20°N but underestimate the magnitude of the seasonal change in S1000 in the Atlantic and Indian oceans. These assessments show new features of the model errors in simulating ocean salinity and support further studies of the global hydrological cycle.     

IPCC AR6粮食系统的影响与适应的新认知和新趋势

解读政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)粮食系统的影响与适应,对科学认识国际气候变化对农业影响学科前沿动态具有重要意义。最新发布的IPCC AR6在深化阐述粮食生产能力、种植布局、病虫害影响的基础上,高度确信人类活动导致的气候变暖对粮食系统产生了负面影响,论述了粮食运输及消费中的气候风险,解析了粮食生产-存储-运输-消费的全链条气候变化影响,延展了影响评估归因内容并丰富了农业环境影响等相关科学认识。对于粮食系统的适应能力,强调适应及减缓协同发展的气候恢复力发展路径,适应评估从适应能力、适应方式等理论逐步转向适应实施行动和成效评估,并注重适应行动的区域特异性和有效性。本次评估强调了气候变化对作物影响的检测和归因、关注了气候和农业环境变化复合影响、倡导基于生态系统的适应方案和技术,评估了现有适应技术的可行性和成效。报告内容对中国强化农业影响评估能力及把握国际学科动态具有参考价值。     

一种改进的全球对流层天顶延迟模型

顾及文献[16]所建立的全球对流层天顶延迟模型GZTD的时间分辨率为24h,为进一步提高GZTD模型的时间分辨率,利用GGOS atmosphere的2002—2009年全球天顶对流层延迟格网时间序列按照其6h的时间分辨率分别建模,再采用三次样条插值计算任意时刻的天顶对流层延迟估值,由此构建了一种时间分辨率更高(6h)的改进的GZTD模型(GZTD-6h)。经过两种模型内符合检验对比分析表明,GZTD-6h模型内符合精度(bias:0.17cm,RMS:3.9cm)优于GZTD(bias:0.17cm,RMS:4.4cm)。使用全球IGS站进行外符合检验,统计结果表明GZTD-6h模型(bias:-0.22cm,RMS:4.05cm)相比GZTD(bias:-0.45cm,RMS:4.51cm)改善明显。     

SPOT6卫星图像处理关键技术研究

从正射纠正、图像融合及波段选择与组合等关键技术入手,对2012年9月获取的SPOT6卫星图像进行处理,初步研究结果表明:在正射纠正中,在辅助信息相同且精度较高的前提下,利用有理函数模型(rational function model,RFM)和严格物理模型(rigorous physical model,RPM)纠正的图像均能达到1∶1.5万比例尺正射影像图的制图精度,但RPM方法的纠正精度明显优于RFM的,且对地面控制点数量需求上,RPM最少需要8个,而RFM仅需要3~4个;在图像融合中,Pan Sharp变换法融合的图像在信息量、光谱特征和边缘特征等方面具有综合优势;在波段选择及组合中,若以信息提取为目的,认为B4(R)B1(G)[(B2+B3)/2](B)波段组合最优,若以制图为目的,选择B3(R)B2(G)B1(B)波段组合效果更佳。     

超高阶重力场模型EIGEN-6C2适应性分析

为了证明EIGEN-6C2是目前较优的超高阶重力场模型,该文将我国全部的共计13个沿海省市的陆地和岛礁上2 917个GNSS水准点的实测高程异常,分别与近几年国际上公布的比较优秀的EGM2008、EIGEN-6C、EIGEN-6C2、GO_CONS_GCF_2_DIR_R4和GOCO03S5个重力场模型的不同截断阶次模型高程异常之差进行外部精度检验,最后得出了到目前为止EIGEN-6C2重力场模型与我国沿海省市实测高程异常符合性最好的结论。