吴传钧院士与农业地理研究

在寒去春来、万象更新的美好季节里,迎来了国际知名地理学家、我国人文地理学杰出的学科领头人吴传钧院士的九十华诞.作为吴先生的一名学生和他的学术事业的追随者,我想借此机会,稍谈一些感想,略表敬仰和感激之情.     

27.3-day and 13.6-day atmospheric tide and lunar forcing on atmospheric circulation

An analysis of time variations of the earth‘s length of day (LOD) versus atmospheric geopotential height fields and lunar phase is presented. A strong correlation is found between LOD and geopotential height from which a close relationship is inferred and found between atmospheric circulation and the lunar cycle around the earth. It is found that there is a 27.3-day and 13.6-day east-west oscillation in the atmospheric circulation following the lunar phase change. The lunar revolution around the earth strongly influences the atmospheric circulation. During each lunar cycle around the earth there is, on average, an alternating change of 6.8-day-decrease, 6.8-day-increase, 6.8-day-deerease and 6.8-day-increase in atmospheric zonal wind, atmospheric angular momentum and LOD. The dominant factor producing such an oscillation in atmospheric circulation is the periodic change of lunar declination during the lunar revolution around the earth. The 27.3- day and 13.6-day atmospheric oscillatory phenomenon is akin to a strong atmospheric tide, which is different from the weak atmospheric tides, diurnal and semidiurnal, previously documented in the literature. Also it is different from the tides in the ocean in accordance with their frequency and date of occurrence. Estimation shows that the 27.3-day lunar forcing produces a 1-2 m s^-1 change in atmospheric zonal wind. Therefore, it should be considered in models of atmospheric circulation and short and middle term weather forecasting. The physical mechanism and dynamic processes in lunar forcing on atmospheric circulation are discussed.     

桑沟湾浮游纤毛虫丰度和生物量分布的季节变化

于2011年4、8、10月及2012年1月对桑沟湾进行了浮游纤毛虫丰度和生物量的季节调查。纤毛虫的平均丰度为(7 552±10 979)个/L,范围为408~61 667个/L;纤毛虫的平均生物量(以碳计)为(4.79±5.77)μg/L,范围为0.35~33.09 μg/L。无壳纤毛虫丰度和生物量主要分布在湾内,湾中和湾外丰度相对较低;砂壳纤毛虫丰度和生物量在盐度较高的海区总体较高,呈现朝向外海分布的趋势。纤毛虫丰度和生物量的高值区春季主要出现在湾的西北,夏季向湾中部迁移,秋季主要出现在湾的西南,冬季主要出现在湾的西部,高值区随季节大致呈顺时针迁移的趋势。纤毛虫的丰度春季最高,冬季最低;生物量夏季最高,冬季最低。无壳纤毛虫夏季粒级较大,冬季粒级较小;砂壳纤毛虫壳的平均口径夏季较大,秋季较小。共鉴定出砂壳纤毛虫8属27种,其中拟铃虫属(Tintinnopsis)种数最多。砂壳纤毛虫在纤毛虫总丰度中的比例平均为16.3%±21.9%,夏季最高(36.3%±27.8%),冬季最低(4.9%±5.9%)。纤毛虫丰度与温度、盐度、Chl a浓度及微微型真核浮游生物丰度均没有明显的相关性,但与蓝细菌及异养细菌丰度呈显著的正相关关系。     

哈马黑拉涡旋的季节变异研究

利用1992年1月～2006年11月期间的ECCO2海洋同化数据资料,研究了海洋上层50m平均的哈马黑拉涡旋的季节变异特征。结果表明,哈马黑拉涡旋在5月开始出现,7月达到最强,3月和4月消失,这主要取决于新几内亚沿岸流的季节变化。新几内亚沿岸流4～11月为西北向,从12月到次年的2月为东南向。随着西北向新几内亚沿岸流的增强,哈马黑拉涡旋开始出现并增强。而随着西北向新几内亚沿岸流的减弱和反向,哈马黑拉涡旋减弱并消失。同时棉兰老海流在夏季的增强也有利于哈马黑拉涡旋增强。旨在研究哈马黑拉涡旋的季节变异特征及其影响因子,为进一步探讨其垂向结构、年际变异等时空变化特征和该区域的环流特征提供研究基础。     

南海混合层深度的季节和年际变化特征

利用1871-2008年SODA资料和月平均的Levitus资料计算了南海混合层深度(MLD)的季节及年际变化特征.资料分析表明:季风通过流场调整对南海MLD的时空分布特征有显著的影响.南海MLD的距平变化总体上呈上升趋势,南海南部MLD的距平变化趋势和北部的有显著差异,特别在1955年后北部整体呈下降趋势而南部呈上升趋势,二者的显著周期北部为2-3年,南部与整个区域平均的基本相似有2-6年的显著周期.SOI指数对滞后的南海各个区域有较好的相关性.EOF分析表明第一模态整体呈单极型最大变率分布在南海南部,由南往北逐渐减小显著周期2-3年变化为主;第二模态呈偶极子型,显著周期以2-5年变化为主.回归分析表明南海南部深水区域呈现增深的趋势,而吕宋海峡至南海北部陆架区呈变浅趋势,滑动t检验表明南海MLD有6个显著的突变年份.     

珠穆朗玛峰地区雪冰中重金属浓度与季节变化

The concentrations of heavy metals Ba, Pb, Cu, Zn and Co in snow pit collected in September, 2005 from the accumulation area of the East Rongbuk Glacier (6523 m a.s.l.), which lies on the northern slope of Mt. Qomolangma, were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Concentrations (pg/ml) of heavy metals are Ba2-227, Co2.8-15.7, Cu10-120, Zn29-4948 and Pb14-142, respectively. The δ¹⁸O was determined by MAT-252. The time period of the snow pit spans from autumn 2005 to summer 2004. Seasonal variations of the concentrations and δ¹⁸O are observed, of which Pb, Cu, Zn and Co are much lower in summer monsoon season than that in non summer monsoon season, suggesting that different sources of heavy metals contributed to the site. EF_c (crustal enrichment factors) is Co3.6, Cu27, Pb33 and Zn180, respectively. Higher EF_c values of Pb, Cu and Zn suggest that Pb, Cu especially Zn are mainly contributed by anthropogenic sources. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40501014; No.40871058 Author: Duan Jianping (1981–), Ph.D. Candidate, specialized in climate and environmental change.     

甘肃河西走廊地区气候暖湿转型后的最新事实

应用1981-2011年甘肃省河西走廊地区19台站逐日降水资料, 研究了该区域年和四季降水量、雨日、降水强度的气候变化特征. 结果表明: 整个河西走廊秋季及酒泉市东部到张掖市冬季降水呈显著增加; 夏季雨日显著减少, 秋季雨日显著增加; 秋季降水强度普遍增强. 与1990年代相比, 2000年代秋季、春季和冬季降水量占年降水量的比重分别提高了9.4%、3.9%和1.8%, 仍有暖湿化倾向, 其中, 秋季暖湿化显著, 而夏季降水比重却减少了15.3%, 有暖干化趋势. 2000年代降水量、雨日和降水强度极端气候事件明显增加: 从季节看, 秋季发生频率最高, 约占同季全部极端事件的80%左右, 其次是夏季和冬季, 各占60%, 春季和年各占50%; 从要素看, 雨日发生频率最高, 占全部极端事件的近70%, 降水量次之, 占60%, 雨强占50%. 与1990年代相比, 2000年代500 hPa、200 hPa和700 hPa 高度场、相对湿度及比湿有明显的年代际变化, 对秋季降水有利而对夏季降水不利.     

全球大洋季节内尺度上海-气相互作用特征分析

判定局地海-气相互作用的特征对海-气耦合模式中应用哪种形式的“强迫模拟”具有重要指导作用。本文根据海表热通量异常与海表温度异常及海表温度变率之间的相关关系,对全球大洋季节内尺度上的海-气相互作用特征进行了综合分析。结果表明:(1)南、北半球亚热带地区海-气相互作用的特征主要表现为大气对海洋的强迫,且在夏季(北半球为6—8月,南半球为12—翌年2月)强迫作用的范围最大,冬季强迫作用的范围最小;(2)赤道中、东太平洋及赤道大西洋地区海-气相互作用的特征全年表现为海洋对大气的强迫,印度洋索马里沿岸、阿拉伯海以及孟加拉湾地区仅在6—8月表现出海洋强迫大气的现象,而孟加拉湾则在9—11月表现为大气强迫海洋;(3)45°N(S)以上的高纬度地区海表温度的异常和变率无法用局地热通量的交换来解释,这是因为该区域海表温度的变化主要由平流等海洋内部动力过程决定,因此海-气之间在季节内尺度上的相互作用不明显。在某些海区,季节内尺度上的海-气相互作用关系与季节以上时间尺度的这种关系可能会有明显不同。     

IAP第四代大气环流模式的耦合气候系统模式模拟性能评估

本文首先扼要介绍了基于中国科学院大气物理研究所(简称IAP)第四代大气环流模式的新气候系统模式-CAS-ESM-C(中国科学院地球系统模式气候系统模式分量)的发展和结构,之后主要对该模式在模拟大气、海洋、陆面和海冰的气候平均态、季节循环以及主要的年际变率等方面的能力做一个初步的评估.结果表明:模式没有明显的气候漂移,各...