气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

浅谈我省金属矿床勘查找矿信息数据采集技术

黑龙江省金属矿床勘查找矿信息数据采集技术是黑龙江省国土资源信息化建设的核心技术之一。运用该技术开发建设的黑龙江省金属矿床勘查找矿信息数据采集系统可以有效地解决我省目前金属矿床勘查找矿信息分散、查询困难、利用率不高等问题。对于全面提高我省金属矿床勘查找矿信息管理水平和信息共享与服务的社会化程度具有重要的意义。建设黑龙江省矿产资源野外数据采集系统,并对其进行应用开发,建立矿产资源数据管理系统,以便在国土资源管理工作中能充分利用现代计算机技术、地理信息技术（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感技术（RS）等,拓展其在地质矿产调查、生态地质环境调查、监测与预警、矿产资源开发动态监测等国土资源领域的服务深度和广度,为政府决策、资料共享等提供服务。     

两种新的基于遥感影像的南极DEM精度比较与分析

南南参考高程模型(Reference Elevation Model of Antarctica,REMA)和TanDEM-X DEM是国际上新发布的两种基于遥感影像的高分辨率数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM).采用Cryosat-2卫星测高数据及冰桥计划机载测高数据对两个数字高程模...     

利用ADCP测流数据建立河床DEM方法研究

ADCP(声学多普勒流速剖面仪)是一种利用声学多普勒原理测验水流速度剖面的仪器,它是近十几年才发展和应用于河流流量测验的新的流量测验方法。ADCP在流量测验过程中,能同时测出水深数据,但由于声束角的存在,其所测水深数据并不十分准确,通过导出数据、投影转换、坐标及高程求解等步骤,可以求得河床精确位置所对应的高程,从而建立河床的DEM,扩展其用途。精度检验结果表明,这种方法在实际应用中具有一定的可行性。     

预测华北地区年度地震趋势的支持向量机分类方法

以太阳黑子数、地球自转速率变化数据和全球7级以上地震应变释放量作为预测因子,使用支持向量机分类方法建模预测中国华北地区年度地震强度,预测准确率为0.93,表明该方法具有较好的预测效果.     

利用中国北部连续重力站资料评估全球潮汐模型精度

为评估全球潮汐模型在我国潮汐改正中的适用性,本文首先对10个重力站2016—2018年的观测数据进行了精度评定,而后基于均方根、和方根、纬度依赖关系以及重力残差等指标对7个全球潮汐模型进行了精度评定.结果表明:10个重力站的一些评价指标达到甚至超越了早期超导重力仪,例如M2波潮汐因子的中误差普遍小于0.00070,其中...     

新冠疫情影响下全球贸易格局的变化

本研究利用2019年与2020年全球86个国家的产品贸易数据,对疫情后全球商品贸易格局进行刻画,并应用回归分析方法,对新冠疫情影响下的全球贸易变化影响因素进行探讨。结论如下：1)尽管疫情前后世界贸易的总体格局并未发生明显改变,但以中国为代表的发展中国家的重要程度得到显著提升。2)新冠疫情影响下的全球产品贸易格局发生了较大的改变,重工业产品贸易数量和比重明显下降,而宝石和贵金属商品贸易量和比重却大幅增加。3)疫情爆发后,西班牙、澳大利亚、中国以及瑞士分别在运输设备、采石和采矿、电气和机械商品以及宝石和贵金属商品上展示出了显性比较优势。4)全球贸易变化影响因素分析表明,工业化水平对于维持国家贸易量以及维护国际贸易地位具有重要的意义。相反,国际贸易依赖程度的增加则会在一定程度上降低该国的贸易韧性。研究结果可为公共危机事件中全球贸易格局的评估,以及国家贸易产业配置合理化提供一定参考。     

全球沙漠变化的气候影响

沙漠是重要的地表景观,其变化影响着人们的生产和生活.但是,目前对全球沙漠变化的规律及其气候影响了解有限.本文使用气候再分析数据和遥感产品,分别计算了全球沙漠的面积变化,分析了不同气候因子对沙漠变化的影响,并利用CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6)模式结果,估算了未来全球沙漠变化趋势.结果表明,全球沙漠面积约17.64×10⁶km²,占陆地面积的12%;在20世纪80年代末到90年代快速减小,其中主要发生在北非和澳大利亚; 21世纪初沙漠开始缓慢扩张.气候干旱区面积存在年代际波动,各气候区干旱指数(AI)与沙漠面积变化有明显差异.相关性分析表明,降水增加对沙漠面积变化有直接影响;潜在蒸发、温度和湿度与沙漠面积呈明显相关关系,风速变化与沙漠面积的关系存在区域性差异. CMIP6模式结果表明,在ssp245和ssp585情景下, 21世纪全球沙漠都将有不同程度的扩张,其中,亚洲、非洲和澳大利亚沙漠扩张最多,而北非南部沙漠将会缩小、北非沙漠北移.     

中国内陆水体氮沉降数据集（1990s-2010s）（英文）

全球大气氮沉降急剧增加对内陆水生态系统产生不良影响。中国是全球三大氮沉降热点地区之一,为了充分了解氮沉降对中国内陆水体的影响,制定合理的水污染治理方案,需要清楚地量化内陆水体的氮沉降通量。为此,本文利用LMDZ-OR-INCA模型结合内陆水体面积数据,获得了近三十年中国内陆水体氮沉降数据集,为进一步了解中国内陆水体氮沉降的时空格局及其影响机制奠定了基础。同时,我们公开共享该数据集(https://ecodb.scidb.cn/detail?dataSetId=892431070195089408),并提供在线访问和下载服务。     

全球稳定增温1.5℃下北非夏季风降水的响应及其机理

利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)模式模拟结果,研究了21世纪末全球稳定增温1.5 ℃下北非夏季风降水的变化及机理。结果表明,全球稳定增温1.5 ℃较1985—2014年北非夏季风降水将增加0.26 mm/d,区域降水敏感度为4.8 ％/℃,且季风区北部降水增幅大于南部。基于水汽收支诊断发现热力项对季风区总降水增加作用明显,动力项对降水空间变化起重要作用。进一步分析当地水汽条件及相应环流场发现:在热力上,相对于1985—2014年,稳定增温1.5 ℃加强了北非地区表面温度及低层水汽输送,有利于当地维持更高的大气可降水量。在动力上,稳定增温1.5 ℃下显著的撒哈拉沙漠增温加大了海陆温度梯度,增强了对流层低层季风环流,同时非洲东风急流北移,使得季风区北部低层气流辐合加强,而高层热带东风急流减弱会导致季风区高层辐散运动减弱。总的来说,热力项增加了整个季风区降水,而动力项增强了季风区北部降水,减弱南部降水,主导了降水变化的空间格局。