山东省夏季高温气候变化特征分析

对比分析山东省夏季1961～1990年和1971～2000年前后30年极端最高气温和高温日数的分布和变化，得知山东省夏季高温的气候变化存在明显的地域性差异，东部地区高温有所增多，西部地区明显减少。利用统计方法分析山东省各地高温多年变化特征，发现夏季高温日数和极端最高气温均存在明显的年代际变化，且东西部变化不尽相同；在60年代末70年代初全省夏季极端最高气温发生了一次转折性变化。     

1885~2000年长江中下游梅雨特征量的统计分析

该文分析了1885~2000年长江中下游梅雨特征量的基本统计特征及其相互关系，在此基础上研究了梅雨较长时间尺度的变化特征。结果发现:①梅雨量的大小与梅雨期的长短和出梅日期的早晚为显著的正相关；②梅雨的主要周期为3 a、6 a和8 a，它们分别与低纬100 hPa高度场、热带系统以及全球陆地温度的变化有关；③控制入梅、出梅和梅雨期6 a左右周期的气候因素是相同的，而3 a左右的周期可能受到不同气候因素的影响；④长江中下游梅雨在近116年期间，经历了6个不同的气候阶段。     

Did Paleogene North Atlantic rift-related eruptions drive early Eocene climate cooling?

The delivery of volcanogenic sulphur into the upper atmosphere by explosive eruptions is known to cause significant temporary climate cooling. Therefore, phreatomagmatic and phreatoplinian eruptions occurring during the final rifting stages of active flood basalt provinces provide a potent mechanism for triggering climate change.

During the early Eocene, the northeast Atlantic margin was subjected to repeated ashfall for 0.5 m.y. This was the result of extensive phreatomagmatic activity along 3000 km of the opening northeast Atlantic rift. These widespread, predominantly basaltic ashes are now preserved in marine sediments of the Balder Formation and its equivalents, and occur over an area extending from the Faroe Islands to Denmark and southern England. These ash-bearing sediments also contain pollen and spore floras derived from low diversity forests that grew in cooler, drier climates than were experienced either before or after these highly explosive eruptions. In addition, coeval plant macrofossil evidence from the Bighorn Basin, Wyoming, USA, also shows a comparable pattern of vegetation change. The coincidence of the ashes and cooler climate pollen and spore floras in northwest Europe identifies volcanism as the primary cause of climate cooling. Estimates show that whilst relatively few phreatomagmatic eruptive centres along the 3000 km opening rift system could readily generate 0.5–1 °C cooling, on an annual basis, only persistent or repeated volcanic phases would have been able to achieve the long-term cooling effect observed in the floral record. We propose that the cumulative effect of repeated Balder Formation eruptions initiated a biodiversity crisis in the northeast Atlantic margin forests. Only the decline of this persistent volcanic activity, and the subsequent climatic warming at the start of the Eocene Thermal Maximum allowed the growth of subtropical forests to develop across the region.     

Coastal aquaculture,mangrove deforestation and blue carbon emissions: Is REDD+ a solution?

Globally, coastal aquaculture particularly shrimp farming has been under huge criticism because of its environmental impacts including devastating effects on mangrove forests. However, mangroves are ecologically and economically important forests, and the most carbon-rich forests in the tropics that provide a wide range of ecosystem services and biodiversity conservation. Carbon emissions are likely to have been the dominant cause of climate change and blue carbon emissions are being critically augmented through mangrove deforestation. Because of mangrove deforestation, different climatic variables including coastal flooding, cyclone, drought, rainfall, salinity, sea-level rise, and sea surface temperature have dramatic effects on coastal aquaculture. Mangrove forests have been instrumental in augmenting resilience to climate change. The “Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation (REDD)” program can help to restore mangroves which in turn increases options for adaptation to climate change. However, technical and financial assistance with institutional support are needed to implement REDD+.     

1961—2016年我国区域性暴雨过程的客观识别及其气候特征

利用全国2287个气象观测站1961—2016年逐日降水资料,基于对暴雨区进行连续追踪的思路,采用暴雨相邻站点数和暴雨区中心距离确定了中国区域性暴雨过程的客观识别方法;根据区域性暴雨过程的平均强度、持续时间和平均范围构建了区域性暴雨过程的综合强度评估模型。利用该客观方法对1961—2016年中国的区域性暴雨过程进行识别,并分析其气候和气候变化特征。结果显示：我国区域性暴雨过程年均38.5次;区域性暴雨过程一年各月均可出现,但主要出现在4—9月,其中7、8月发生最为频繁,6月区域性暴雨过程持续时间长、范围广、综合强度强,这与长江中下游地区梅雨现象有关。一年中,区域性暴雨过程首次出现日期平均为3月6日,末次出现日期平均为11月14日;1961—2016年,我国年区域性暴雨过程首次出现日期呈明显提前、末次日期呈显著推后、暴雨期呈显著延长的变化趋势;年发生总频次呈微弱增多,较强区域性暴雨过程次数呈明显增加趋势;区域性暴雨过程的覆盖范围和综合强度均呈显著增大趋势。南方型区域暴雨过程变化趋势与全国的基本一致;北方型首次日期呈提前、末次日期呈推后趋势,发生频次有微弱减少趋势,覆盖范围、持续时间、综合强度均无明显变化趋势。     

1961—2010年中国气候生产潜力时空格局变化及其潜在可承载人口分析

以气温、降水格点数据为基础,采用Thornthwaite Memorial模型计算了中国气候生产潜力(CPP),并从气候的角度估算了耕地上气候资源潜在可承载的人口数,以便增强了解气候变化的影响及气候资源最大人口支撑能力。结果表明:1961—2010年中国CPP总体呈突变性增加趋势,1987年为突变点,年最低、最高及平均值分别为689. 18、814. 56和744. 05 g·m^-2·a^-1。空间上呈现出从西北向东南逐渐递增的带状分布,其中高值区主要分布在华南大部,最高值达2103. 56 g·m^-2·a^-1;低值区主要分布在西、北部地区,最低值为39. 28 g·m^-2·a^-1。2001—2010年中国大部分地区CPP年平均值相对于1961—2010年多年平均值变化幅度不大,变化比例高的地区基本上分布于中国西、北部,其中增加的区域达82%,主要分布在华东地区、新疆西部、西藏北部及青海大部,远大于缩减的区域(17%)。1995—2010年,基于公里网格的耕地气候潜在可承载人口为46—2180人·km^-2,全国平均值最低的年份为1130人·km^-2,对应的实际人口为0—49729人·km^-2,全国平均值均不高于137人·km^-2;全国实际总人口为11. 43—13. 04亿,耕地气候潜在可承载总人口为19. 72—20. 22亿,前后比值为58%—65%。这表明,中国耕地生产力未达到气候生产潜力,尚有一定的开发潜力;实际人口在中国大部分地区均没有超出气候资源潜在可承载的最大人口,然而在少数省市(如生态环境脆弱的青海省以及经济发达的大城市及沿海地区)已超出。     

近12年北京暖季对流天气的气候特征

对北京地区1994～2005年暖季(5～9月)雷暴、冰雹、暴雨和大风等各种对流天气进行了气候统计和分析。统计结果表明:北京地区暖季发生对流的概率很高,按日数统计的气候概率达47.77%,有雷暴相伴的强对流天气大风、暴雨和冰雹气候概率分别为27.29%、10.84%和6.29%。另外,北京地区对流天气一般可连续出现3 d,强对流天气也可连续出现2 d。北京地区对流季节长达4个月,其中6、7、8月为主要的对流月,这三个月中雷暴发生的气候概率均超过50%。暴雨多发季节为7月中旬到8月上旬。冰雹集中于6月中、下旬。在对流天气的地理分布上,北京西北部、东北部山区及西南部山区多对流天气,中心区和东南部平原地区对流天气较少。暴雨呈西南-东北方向带状分布,东北部山区、中部和东南部平原地区多发生暴雨,而西北部和西南部山区很少发生暴雨。山区冰雹明显多于平原。西北部和东北部山区大风偏多,西南部霞云岭大风最少。暴雨有明显的夜发性,即夜间次数多,降水量更大。冰雹集中发生在午后到傍晚,占冰雹总站次的76.72%。夜间发生冰雹的概率非常小,上午到中午也不多。     

青藏高原隆升及其环境效应

“青藏高原形成演化及其环境资源效应”项目选择青藏高原为典型地区,特别注意高原与毗邻地区的联系,以从全球尺度探讨高原的各种过程,目标集中在大陆碰撞过程和高原隆升过程,以过程为主线贯通碰撞机制、环境变化和资源分布规律的研究;时间上着重新生代以来,在不同精细时间尺度上定量地描述碰撞和隆升的动态过程及环境变化。运用地球科学、生命科学、环境科学及各学科之间有机交叉、综合研究的方法,开展大陆碰撞动力学、环境变化、现代表生过程及各圈层相互作用等重大理论问题的研究,为青藏高原地区的资源开发和环境调控提供科学依据。按照统观全局、突出重点的原则,项目主要研究内容包括以下4个方面：大陆岩石圈碰撞过程及其成矿效应;高原隆升过程与东亚气候环境变化;青藏高原现代表生过程及相互作用机理;青藏高原区域系统相互作用的综合研究。在完成研究计划任务的基础上,项目取得如下的突出研究成果和创新性进展：印度大陆与欧亚大陆初始碰撞时限;青藏高原南北缘山盆岩石圈尺度的构造关系;青藏高原整合构造模型与成矿成藏评价;新生代高原北部重大的构造变形隆升事件序列;高原周边环境变化事件及高原隆升对亚洲季风发展变化的影响;高分辨率气候动态过程及变化趋势;高原主要生态系统碳过程对气候变化的响应;高原气候变化及冰冻圈变化与预测;高原土地覆被变化、恢复整治及管理。     

用Gumbel极值分布推算气候极值的方法

介绍了用Gumbel极值分布理论推算气候极值的矩法、Thomas曲线公式和最小二乘法。并计算多年一遇的年最高气温、年最大均风速、年最大日降雨量和年最大波高。指出,变率小的要素极值再现期短;变率大的要素极值再现期长;Thomas曲线公式的计算结果较其它两种方法接近历史实况,且计算简便。     

清咸丰六年长江三角洲地区旱灾气候背景分析

介绍了清咸丰六年(1856年)长江三角洲地区大旱的发生情况,认为此次大旱持续时间长,属夏秋连旱;旱情严重,波及面广,几乎影响到了长江三角洲的所有地区,太湖流域北部、南部,江北淮南地区最严重,太湖东部的苏州、松江二府、太仓直隶州的灾情略轻,江北东部的通州直隶州灾情也较轻,最东边的海门直隶厅甚至没有找到大灾的明确记载。大旱之后继发了大蝗灾。在此基础上,对引发此次严重干旱的气候背景进行了分析。分析结果认为,副热带高压强度偏弱,但脊线位置偏北,造成了季风雨带偏北,长江三角洲地区长时间处在副高控制下,从5月底至8月底没有出现连续性降水,造成了罕见的大旱;而春季降水不足,又加剧了灾情。