我国农业气象灾害评估研究现状和发展方向

介绍了当前我国农业气象灾害评估中常用的方法和研究成果,对综合模型评估、作物模型评估和灾害风险评估等方法进行了评价,认为目前农业气象灾害评估中存在的主要问题有定量评估能力仍显不足、作物机理模型应用有待加强及灾害风险评价理论和方法有待完善等,未来的发展趋势主要是作物模型的应用将加强、农业气象灾害风险评估将进一步完善和综合评估技术向多元化发展等。     

近20年我国气象灾害损失的初步分析

利用1989—2008年的全国自然灾害灾情资料,采用综合集成评价方法计算出气象灾害损失的综合指数,运用聚类分析法对近20年的气象灾害损失进行定级并分析其随时间的变化。结果显示,20年中前10年气象灾害的损失比较大,后10年损失显著减小;气象灾害导致的人口死亡数在近20年中呈明显的下降趋势;1991、1994、1996、1998年为气象灾害的重灾年。     

Regional climate change experiments over southern South America. I: present climate

We present an analysis of a regional simulation of present-day climate (1981–1990) over southern South America. The regional model MM5 was nested within time-slice global atmospheric model experiments conducted by the HadAM3H model. We evaluate the capability of the model in simulating the observed climate with emphasis on low-level circulation patterns and surface variables, such as precipitation and surface air mean, maximum and minimum temperatures. The regional model performance was evaluated in terms of seasonal means, seasonal cycles, interannual variability and extreme events. Overall, the regional model is able to capture the main features of the observed mean surface climate over South America, its seasonal evolution and the regional detail due to topographic forcing. The observed regional patterns of surface air temperatures (mean, maxima and minima) are well reproduced. Biases are mostly within 3°C, temperature being overestimated over central Argentina and underestimated in mountainous regions during all seasons. Biases in northeastern Argentina and southeastern Brazil are positive during austral spring season and negative in other seasons. In general, maximum temperatures are better represented than minimum temperatures. Warm bias is larger during austral summer for maximum temperature and during austral winter for minimum temperature, mainly over central Argentina. The broad spatial pattern of precipitation and its seasonal evolution are well captured; however, the regional model overestimates the precipitation over the Andes region in all seasons and in southern Brazil during summer. Precipitation amounts are underestimated over the La Plata basin from fall to spring. Extremes of precipitation are better reproduced by the regional model compared with the driving model. Interannual variability is well reproduced too, but strongly regulated by boundary conditions, particularly during summer months. Overall, taking into account the quality of the simulation, we can conclude that the regional model is capable in reproducing the main regional patterns and seasonal cycle of surface variables. The present reference simulation constitutes the basis to examine the climate change simulations resulting from the A2 and B2 forcing scenarios which are being reported in a separate study.     

武汉市10个主要极端天气气候指数变化趋势分析

根据武汉市1951—2007年逐日气温、降水量计算分析了10个极端天气气候指数的变化特征。结果表明:1)4个气温指数中,年及四季高、低温阈值均为上升趋势,并造成最长热浪天数的延长和霜冻日数的减少;低温阈值升速明显快于高温阈值,高温阈值仅在春季变化显著,最长热浪天数仅在冬季变化显著;低温阈值则为极显著上升趋势,尤其是年和冬季,造成"热春"、"暖冬"频繁;暖夜、闷热、傍晚至夜间的强对流等显著增多,暖日、高温热浪增加,霜冻日大幅减少。2)6个极端降水指数以增趋势为主,其中强降水阈值、比例、日数以及最大5日降水量在冬季增趋势最明显,仅夏季强降水阈值、比例略有减小,冬季日降水强度的增大趋势、夏季持续干期的缩短趋势显著性水平分别可达0.1、0.01。3)一些气温指数在1980—1990年代发生突变,而降水指数未现突变。     

近46年西藏高原昼夜降水变化趋势

选取西藏地区18个气象站1961～2006年逐时降水资料,分析近46年昼夜降水的变化趋势。结果显示:近46年,西藏大部分地区各时段夜雨率均呈减少趋势,昼雨率呈增多趋势;夜雨天数冬半年各区域都呈增多趋势,年和夏半年东北部和藏西北地区呈增多趋势,其他区域呈减少趋势,而昼雨天数大部分地区年、季都呈增多趋势。昼、夜雨率和雨次的年代际变率较大,各区域年代际变化不一致,无明显的增减趋势;夜雨率冬半年出现异常最多,各区域年、季多为异常偏少。昼雨率冬、夏半年出现异常较多,年和夏半年多异常偏少,冬半年基本上为异常偏多;夜雨天数夏半年出现异常的最多,东部地区以异常偏少居多,中西部地区以异常偏多为主。昼雨天数夏半年出现异常最多,南部边缘地区均为异常偏多,藏北地区也以偏多为主,其他区域多异常偏少。西藏大部分地区年、季昼夜雨率的大小更多依赖于降水强度,而非雨次的多少。     

近48a台北市气温的小波分析

利用Morlet小波分析了1961—2008年台北市年平均气温序列的小波变化特征,揭示了气温变化的多时间尺度结构,结果表明:台北市年平均气温存在多时间尺度的周期变化特征,有3个明显的特征时间尺度,分别是4 a、6-8 a和14-16 a;除14-16 a的时间尺度在整个研究时段都很明显外,其他尺度的周期阶段性都较强;以14-16 a的特征时间尺度为主周期;台北市的气温变化还表现出突变的特点;近48 a来,台北市年平均气温的气候倾向率为0.3℃/10 a,气温升高的趋势十分明显;未来2年气温在总趋势上升的前提下将处在一个偏冷期。     

1969—2008年海南省雾的气候特征与变化趋势

利用海南省1969—2008年观测资料,对海南雾的时空分布气候特征及变化趋势进行分析,并利用观测的最低气温、相对湿度资料和NCEP/NCAR再分析资料对海南雾日数变化的成因加以分析。结果表明,海南雾日数在中部山区出现最多,其次是北部地区,南半部沿海地区则极少有雾出现;雾主要出现在9月至翌年3月,年雾日数呈减少趋势;最低气温升高是引起雾日数减少的主要原因,雾日数的减少与相对湿度的减小也是一致的;秋冬和初春季节夜间气温低,有利于雾的形成;海拔越高的地区,气温越低,则生成的雾越多;雾日数显著偏多年份850hPa大陆高压偏弱,偏少年份偏强;雾日数显著偏多年份500hPa西太平洋副高强度偏弱,范围偏小,偏少年份则相反。     

Boundary-Layer Similarity Under an Axisymmetric,Gradient Wind Vortex

We present similarity solutions for the mean boundary-layer profiles under an axisymmetric vortex that is in gradient wind balance; the similarity model includes the nonlinear momentum advection and curvature terms. These solutions are a generalization of the Ekman layer mean flow, which is the canonical boundary-layer basic state under a uniform, geostrophically-balanced flow. Near-surface properties such as inflow angle, surface wind factor, diffusive transport of kinetic energy into the surface layer and dissipational heating are calculated and shown to be sensitive to the choice of turbulence parameterization.     

中国近海海平面变化趋势的对比分析

本文分析了近40年的中国近海验潮站资料海表面高度的线性变化趋势,并与卫星高度计资料进行了对比。通过对验潮站资料的分析发现,中国海域无论是近40年(1970~2013年)、还是近20年(1993~2013年)海平面均显著上升。各海区近20年的海平面上升有加速的趋势,且各时段上升速率大于全球平均海平面上升率。但是,受到海平面的年际和年代际变化的影响,近10年海平面上升趋势放缓。同时,本文也分析了不同季节海平面变化的趋势,北部海域秋季最大,冬季最小;南海海域春季最大,秋季最小。通过AVISO资料和验潮站资料的对比可以发现,AVISO资料在描述近20年海平面变化的线性趋势上与验潮站资料接近,较大的差异主要是由验潮站地表发生升降引起的。同时,通过对比也发现了用验潮站资料估算海域平均的海平面高度变化会有一定的误差,在黄海、渤海、东海海域验潮站估计的数值偏高,而在南海海域则偏低。     

全球变化与区域干旱化

本文总结了已完成的国家重点基础研究发展规划计划项目(“973”项目)“我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测”(1999～2004年)和正在执行的“973”项目“北方干旱化与人类适应”的有关干旱化问题研究的部分成果。主要是中国科学院大气物理研究所最近几年在近代区域干旱化的事实及全球联系方面的研究进展,并对全球增暖背景下区域干旱化的形成机理展开讨论。