一个新的季风指数和全球季风的地理分布

一个新的季风指数即动态标准化季节变率被提出用来研究有关季风的问题。这个动态标准化季节变率指数能够很好地描述不同季风区的季节变化和年际变率，而且它还可以用来划分全球季风系统的地理分布。进一步，本指出它对于深入理解季风来研究经典季风、庸季风和类季风系统的区别、联系及相互作用是非常有用的。     

Future Projections of Precipitation Characteristics in East Asia Simulated by the MRI CGCM2

Projected changes in precipitation characteristics around the mid-21st century and end-of-the-century are analyzed using the daily precipitation output of the 3-member ensemble Meteorological Research Institute global ocean-atmosphere coupled general circulation model (MRI-CGCM2) simulations under the Special Report on Emissions Scenarios (SRES) A2 and B2 scenarios. It is found that both the frequency and intensity increase in about 40% of the globe, while both the frequency and intensity decrease in about 20% of the globe. These numbers differ only a few percent from decade to decade of the 21st century and between the A2 and B2 scenarios. Over the rest of the globe (about one third), the precipitation frequency decreases but its intensity increases, suggesting a shift of precipitation distribution toward more intense events by global warming. South China is such a region where the summertime wet-day frequency decreases but the precipitation intensity increases. This is related to increased atmospheric moisture content due to global warming and an intensified and more westwardly extended North Pacific subtropical anticyclone, which may be related with an E1 Nin^-o-like mean sea surface temperature change. On the other hand, a decrease in summer precipitation is noted in North China, thus augmenting a south-to-north precipitation contrast more in the future.     

新一代数值预报系统GRAPES研究进展

中国气象科学研究院 (灾害天气国家重点实验室) 自2000年起, 先后在科技部“973”重大基础项目“我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究”和“十五”重点攻关项目“中国气象数值预报系统技术创新研究”支持下, 主持承担了中国气象局新一代全球/区域多尺度通用同化与数值预报系统GRAPES (Global/Regional Assimilation and PrEdiction System) 的研究开发, 围绕着资料同化、模式动力框架、物理过程、大型软件工程等核心技术开展了自主创新研究, 取得了非静力中尺度模式、三维变分资料同化、标准化、模块化、并行化模式程序软件等方面的突出成果, 部分成果已在业务上得到了应用, 显示了良好的技术性能和业务发展潜力。GRAPES系统是完全依靠中国科学家的力量自主研究发展的、先进的新一代数值预报系统。该文简要介绍GRAPES的研究内容、主要研究进展和初步应用, 以及未来发展的初步计划。     

南宁市紫外线辐射变化特征及相关因子分析

文章分析了南宁市紫外线辐射的变化特征及其与太阳总辐射和云量的关系。指出南宁市紫外线辐射具有明显的季节变化，夏季最大，冬季最小。4月下旬开始紫外线逐渐增强，5～9月长达5个月时间紫外线强度维持在一个较高的水平，10月上旬开始紫外线迅速减弱。日最大值出现时间多数在12～14时。紫外线辐射量与太阳总辐射量相关系数达0．67，与部分月份云量也有较好的相关性，晴天的紫外线日变化曲线最为平滑，多云天气次之，少云天气下日变化曲线有较大波动。     

20世纪全球表面温度场序列的插补试验

利用基于主分量典型相关分析的典型变量回归 (CVR)插补模式 ,在综合分析Jones等 5°× 5°格点温度资料覆盖率的演变情况、缺测场与基本场温度距平相关结构、稳定性的基础上 ,确定合理的插补方案 ,对其陆面格点温度场进行插补延长试验 ,得到了 1 90 0～ 1 998年连续、均一的全球月平均气温场序列。独立样本检验表明插补效果优良 ,总缺测场误差方差与原序列方差之比低于 0 .40。插补前后全球及纬向平均序列的演变特征基本一致 ,原 Jones序列的线性增温率较重建序列高0 .1 1℃ /(1 0 0年 ) ,可能与原 Jones场序列空间分布的不均一性有关     

一个新的季风指数和全球季风的地理分布(英)

一个新的季风指数即动态标准化季节变率被提出用来研究有关季风的问题。这个动态标准化季节变率指数能够很好地描述不同季风区的季节变化和年际变率,而且它还可以用来划分全球季风系统的地理分布。进一步,本文指出它对于深入理解季风来研究经典季风、庸季风和类季风系统的区别、联系及相互作用是非常有用的。     

Atmospheric Mercury Concentrations from Several Observatory Sites in the Northern Hemisphere

In an effort to investigate both large-scale (spatial) and short/long-term (temporal) distribution characteristics of atmospheric mercury, we have combined and analyzed the Hg concentration data sets collected continuously by four different scientific groups for the areas and periods covering (1) America (three sites near the Canadian Great Lakes (CGL): 1997–2000), (2) Asia (Seoul, Korea (SEL): 1997–2002), (3) Arctic (Alert, Canada (ALT): 1995–2001), and (4) Europe (Mace Head, Ireland (MH): 1996–2002). The mean concentrations of Hg data from those widely dispersed monitoring stations were computed to be (1) 1.58 ± 0.23, 1.69 ± 0.32, and 1.93 ± 0.44 (three sites in CGL), (2) 5.06 ± 2.46 ng m^–3 (SEL), (3) 1.55 ± 0.41 (ALT), and (4) 1.76 ± 0.31 (MH). Intersite relationships were investigated among all different stations using the data groups divided into different temporal intervals. The analysis of diurnal variation patterns of Hg indicated differences in regional source/sink characteristics, with increasing amplitudes of variability toward areas under the strong influence of anthropogenic sources. When the analysis was made over different seasons, the patterns contrasted greatly between the Arctic and the other areas. It was found that the relative enhancement of Hg concentrations was dominant during winter/spring in most areas due to direct or indirect influences of anthropogenic emissions. However, the pattern for the Arctic area was distinguished pronouncedly from others with the spring minimum and summer maximum both of which reflect the potent effects of mercury depletion phenomenon (MDP). By contrast, no long-term trend, either being an increase or decrease, was evident from any of the stations during each respective study period. Although our initial attempts to examine the distribution characteristics of Hg analyzed by different scientific groups were successful, we feel that these efforts should be continued further to extend the compatibility of the global database of Hg.     

全球海洋模式对CFC-11分布的初步模拟研究

使用中国科学院大气物理研究所(IAP)三十层全球海洋模式(L30T63)研究了CFC-11在全球海洋中的吸收和分布,初步讨论了决定其分布特征的可能因素.该模式采用自由表面结构和Gent-McWilliams中尺度示踪物参数化方案.通过对控制试验得到的CFC-11模拟结果分析可知,CFC-11海表浓度受温度影响显著,其分布形状大致与温度相似,但梯度相反.通量的分布受温度影响很大,且表现出很明显的季节变化特征,如不饱和区一般出现在冬季海区的中层水形成处或者强对流混合存在的区域.另外,对CFC-11的模拟结果与三个大洋的五个断面航测资料做了对比,发现模拟结果与观测资料吻合较好,能比较清楚地反映CFC-11输送与等密度面垂直分布以及环流场的密切关系,如在南大洋50°S以北至35°S以南等密度面的向下加深区是CFC-11的主要贮存区等.与大多数前人的工作相比,该模拟结果较好地反映了CFC-11在南大洋的分布特征.从这些反映出该模式对于大洋十年尺度物质交换与海洋内部输送的模拟是比较准确的.     

全球海表温度场中主要的年代际突变及其模态

用滑动t检验法对NOAA提供的改进扩展重建的全球海表温度场（1867～2005年）的年平均时间序列进行了年代际突变的定量检验。给出了几个年代际突变时期的时空分布，这些时期有:1894～1901年、1905～1909年、1920～1930年、1939～1945年、1954～1958年、1973～1979年和1994～1998年，并确定了全球海表温度年代际突变的时间，不仅发现了大家熟知的1924、1942和1976年左右的突变，还发现了1894、1907、1956年和最近的1997年的突变。分析表明，赤道太平洋和南太平洋是海温变化的敏感区的可能性较大，其次是北太平洋和南印度洋。用合成差分析得到了全球海表温度场的年代际模态的空间分布，1895～1906年和1908～1923年、1925～1941年和1943～1955年以及1977～1996年和1998～2005年这三对模态分别在大部分海域大体上存在较为明显的反位相结构，太平洋上各个时期均表现为PDO模态，只是强度和范围有所不同，大西洋的南北结构具有不对称性，增暖占主导地位。用滑动t检验法对PDO的年代际突变的信号进行了定量的检验，发现其年代际突变的时间依次为:1908、1924、1942、1956、1976和1997年，除了1894年的突变外，其余突变年份与上述全球海表温度场的年代际突变时间基本上是一致的，这说明PDO是全球海表温度场年代际突变的重要成员之一。假如存在1997年左右的突变，1998至今时段就是全球海表温度场一个新的年代际背景，就其年代际模态而言，目前的强度比1943～1955时段的年代际背景还要强；就PDO目前的强度来说， 与1909～1923和1957～1975这两个时段的强度大体相当。     

北极地区碳循环研究意义和展望

全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。