中国东部冬季降水的动力结合统计预测方法研究

针对中国东部6个气候关键区,首先,通过相关分析指出,冬季降水既与前期气候因子有关,又受同期大气环流的影响。因此,有必要采用动力与统计相结合的方法进行气候预测研究。然后,从实时预测的角度出发,综合考虑前期预测因子的观测信息和具有数值可预测性的同期气候因子的数值模式结果,使用多元线性回归分析方法就各区域平均冬季降水逐一建立了短期气候预测模型,并在预测模型中考虑了模型结果中系统误差的订正。交叉检验分析结果表明,所建立的各区域预测模型普遍具有较好的预测效果,预测优势主要表现在对冬季降水的变化趋势、年际变化、以及异常符号的预测准确率上。就6个区域平均而言,1982—2008年交叉检验结果与实况间的相关系数和距平同号率分别为0.69和78%,表明该预测思想具有可行性。     

东亚中纬冬季雪盖异常对初夏环流的影响

用1973～1994年观测资料,研究了东亚中纬冬季雪盖异常对初夏东半球主要流型随季节变化的影响,同时也分析了多（少）雪年份东半球温带地区30～50天低频振荡强度以及夏季中国降水量分布的差异。结果表明,近20年来冬季东亚中纬雪盖强度呈线性增加趋势且迭加较显著的准2年周期变化,它的变化和初夏500hPa低频流型逐候演变之间同时存在线性和非线性相关,并且多雪时欧亚大陆大部分地区30～50天振荡强度增强,而东北亚地区减小。     

Surface Boundary-Layer Characteristics Over a Tropical Inland Station: Seasonal Features

Some characteristic features of the atmospheric surfacelayer over an inland tropical station, Lucknow (27°N, 81°E)in India, are investigated for different seasons using micrometeorological data collected at the 10-m levelof an instrumented tower. Seasonal monsoonal variations in wind circulation (north-easterliesand south-westerlies) dominate the flow over this part of the region. This study utilizesthe wind, temperature and humidity data obtained for a period of one year from February 1996 to January 1997. The diurnal variation of mean parameterssuch as temperature, relative humidity, and wind speed are studied for different seasonsnamely pre-, south-west, post- and north-east monsoon periods. Turbulent statistics are computedusing the eddy correlation technique, and are studied under the framework of Monin–Obukhov similarity theory with results compared with otherexperimental studies reported in the literature. It is found that the turbulence statistics arenearly independent of season and the near-neutral values of the normalized standard deviations ofthe three wind components, temperature and specific humidityare found to be 1.00 ± 0.04 (vertical), 2.63 ± 0.36(longitudinal), 2.19 ± 0.06 (lateral), 6.56 ± 0.33and 6.45 ± 0.33 respectively.     

天祝台阵地电场季节变化及其两种影响因素分析

地电场是联系空间Sq电流体系、地球表面电流和内部电流活动的地球物理量,它包含了空间电流系变化产生的大地电(流)场和区域环境变化等引起的自然电场。通过研究青藏高原东北缘的天祝台阵5个固定地电场台站连续10年观测数据,得出该区域地电场变化具有明显的366±(<1) d周期。且大地电流矢量方向有明显的季节变化,每半年改变一次方向,方向变化时间一般为每年4月和9～10月;大地电流矢量的强度变化也具有周期性。通过建立简单模型进行定量化分析,认为地电场季节变化主要受到Sq年变和区域气候环境的耦合作用,主要依据为地电场长趋势变化与电离层Sq电流年变化趋势吻合。基于区域性气候、冻融深度等季节性变化模型开展计算,认为气温导致了地下浅层介质电性结构、电极附近电位方向的变化,影响了地电场的长趋势变化。本文结果有助于认识超低频地电场年变周期特点及其原因,并探索其应用前景。     

全球海洋海浪要素季节变化研究

本文使用欧洲中期天气预报中心（European Center for Medium Range Weather Forecasting,ECMWF）近30年（1982～2011年）全球再分析资料（ECMWF 40 Year Re-analysis Interim）中的风场及海浪场资料,对全球海表10 m风场、有效波高、平均周期和平均波向进行了统计分析,并定义了一种计算季节变率的方法。研究发现,有效波高和平均周期均存在明显的季节变化,且北半球大洋比南半球大洋季节变化更为明显,印度季风区则例外。另外尝试用波龄揭示风浪、涌浪的分布特征,证实了全球海洋为涌浪占主导及太洋东部存在涌浪强化,同时发现了涌浪的分布在春夏季变化明显的特征。     

Changes in the seasonal amplitude of northern ecosystem productivity under future global warming

Observations have shown a largely enhanced seasonal amplitude of northern atmospheric CO₂ in the past several decades, and this enhancement is attributable to the increased seasonal amplitude of northern net ecosystem productivity (NEP amplitude). In the future, however, the changes in NEP amplitude are not clear, because of the uncertainties in climate change and vegetation dynamics. This study investigated the changes in NEP amplitude north of 45°N under future global warming by using a dynamic global vegetation model (DGVM). The authors conducted two sets of simulations: a present-day simulation (1981–2000) and future simulations (2081–2100) forced by RCP8.5 outputs from CMIP5. The results showed an overall enhanced northern NEP amplitude under the RCP8.5 scenario because of the increased maximum NEP and the decreased minimum NEP. The increases (decreases) in the maximum (minimum) NEP resulted from stronger (weaker) positive changes in gross primary production (GPP) than ecosystem respiration (ER). Changes in GPP and ER are both dominantly driven by surface air temperature and vegetation dynamics. This work highlights the key role of vegetation dynamics in regulating the northern terrestrial carbon cycle and the importance of including a DGVM in Earth system models.摘要观测显示过去几十年北半球大气二氧化碳季节幅度大幅增加, 这主要是由北半球陆地净生态系统生产力季节幅度的增加所致. 但是, 因为气候变化和植被动态的不确定性, 未来陆地净生态系统生产力季节幅度的变化还很不清楚. 本工作利用全球植被动力学模式研究了全球变暖背景下北纬45°以北陆地净生态系统生产力季节幅度的变化. 作者做了两大类试验: 当代试验 (1981−2000) 和CMIP5 RCP8.5 变暖情景驱动的未来试验 (2081−2100) . 结果显示, 在RCP8.5变暖情景下北半球中高纬陆地净生态系统生产力季节幅度整体增加, 这是因为陆地净生态系统生产力的月最大值增加且月最小值减小. 最大 (最小) 陆地净生态系统生产力的增加 (减小) 是由于总初级生产力的增加强 (弱) 于生态系统总呼吸. 总初级生产力和生态系统总呼吸的变化都主要受地表气温和植被动态的驱动. 本工作强调了植被动态对北半球中高纬陆地生态系统碳循环的关键调制作用, 也强调了在地球系统模式中包含全球植被动力学模式的重要性.     

季节转换期间副热带高压带形态变异及其机制的研究Ⅰ:副热带高压结构的气候学特征

利用NCEP/NCAR再分析资料研究了季节转换期间副热带高压结构的气候特征。在亚、非季风区 ,冬季副热带高压带是相对对称的 ,具有脊线连续的带状结构 ,脊面随高度增加向南倾斜 ;夏季副热带高压带中低层是间断的 ,高层是连续的 ,脊面随高度增加向北倾斜。副热带高压脊面倾斜受热成风关系的制约 ,总是倾向暖区。 5月份副热带高压形态变异最显著 ,不同地域副热带高压的结构、性质存在较大差异。夏季型副热带高压于 5月初首先出现在孟加拉湾东部 ,5月第 3候稳定建立在孟加拉湾东部、中南半岛及南海西部地区 ;5月第 4～ 5候在南海建立 ;6月第 1～ 2候在印度中部建立。夏季型副热带高压建立的 3个阶段与亚洲夏季风爆发的 3个阶段存在着较好的对应关系。孟加拉湾夏季风的建立在很大程度上取决于高空副热带高压脊面附近经向温度梯度的反转。对流层中上层副热带高压脊面附近经向温度梯度可以作为表征亚洲夏季风爆发的指标     

东亚地区陆地植被净初级生产力与夏季气候的模拟

利用中国科学院大气物理研究所(IAP)一个海洋-大气-动态植被耦合模式(GOALS-AVIM),进行了100年模拟积分.基于模拟结果,对东亚地区的植被净初级生产力(NPP)、降水、地面气温和短波辐射的季节变化进行了标准化对比,分析了NPP的时空格局与气候因子(气温、短波辐射和降水)的关系;利用奇异值分解(SVD)对东亚夏季降水场和NPP的关系进行分解.结果表明,夏季东亚地区植被NPP及相关气候因子的时空变化规律明显,耦合模式可以很好地模拟出观测存在的降水及NPP、LAI(叶面积指数)大值区随季节北移南退的形态;由于耦合模式中AVIM的双向特点,模式模拟的NPP与其他物理场的季节变化有很强的对应关系,而且在不同时间和地区,NPP与降水、地面气温、短波辐射表现出不同的对应关系,其中植被NPP时间变化与气温和降水的相关性都较高;从NPP场和降水场夏季逐月标准化距平奇异值分解的空间分布模态来看.NPP与降水在时空场上表现出很强的耦合性,NPP的空间格局与降水存在较好的相关性,不同地理位置的相关性强弱不同,分解出的降水场异常相关模态也再现了东亚夏季降水移动的时空特征,同时东亚雨带随季节变化与NPP的气候变率表现出不同的对应模态.     

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雄性生殖系统发育过程中生化成分的季节变化

采用生化方法测定了中华绒螯蟹雄性生殖系统及肝胰腺各组织中甘油三酯、胆固醇、蛋白质、葡萄糖和糖原含量的季节变化。结果表明，全年胆固醇含量在肝胰腺、血淋巴和精巢中均有2个高峰，分别在6月和12月、7月和12月、9月和次年1月，且第二峰值均明显高于第一峰值；肝胰腺葡萄糖含量最高值出现在6月，之后逐渐下降，而血淋巴和精巢则在7月，之后亦逐渐下降；肝胰腺和血淋巴出现糖原峰值的时间和葡萄糖相似，但精巢在9月，而副性腺在8月时已达到较高含量，最高值出现在次年1月；蛋白质的变化与上述3种物质基本相似，但血淋巴出现峰值的时间要早于肝胰腺。上述各生化成分变化的先后顺序和连续性表明，肝胰腺内上述物质在进入性腺快速发育期前，经血淋巴向精巢和副性腺转移，精巢对胆固醇和葡萄糖的积累要早于副性腺，这些物质的变化与生殖周期存在明显的相关性。肝胰腺中甘油三酯始终处于积累状态，而精巢和副性腺在前期对甘油三酯的积累极少，直至后期才略有上升，表明甘油三酯并非性腺发育所必需。     

我国马尾藻中砷的化学形态及其季节变化

于１９９６年３－８月在广东、广西及青岛沿海采集了部分代表性马尾藻,采用银盐分光光度法对新鲜样品中砷的化学形态,季节变化进行了研究。结果表明,广东,广西沿海马尾藻的总砷和无机砷含量较高,其中羊栖菜的无机砷含量占其总砷的５６．７３％,说明马尾藻富集无机砷的能力较强。青岛沿海鼠尾藻和海黍子的总砷含量在生长初期最低,成熟增至最高,无机砷占总砷的比例也表现出类似的季节变化,说明藻体砷含量与其生长周期有密切联