不同陆面方案对降水模拟的影响

基于区域气候模式RegCM4.0(Regional Climate Model 4.0),分别选取BATS(Biosphere Atmosphere Transfer Scheme)和CLM(Community Land Model)陆面方案,对2001-2005年中国的气候状况进行模拟,并将模拟结果与CRU(Climatic Research Unit)及GPCP(Global Precipitation Climatology Project)降水资料进行对比,研究不同陆面方案对降水模拟的影响。结果表明:在两种陆面方案下,区域气候模式均较合理地模拟出了中国降水的空间分布、时间变化;模拟降水对陆面方案敏感,RegCM_BATS总体上表现为正偏差,在东北区域的模拟偏差较大;RegCM_CLM表现为负偏差,在长江以南区域的模拟偏差较大;模拟结果的偏差在夏季较大,冬季较小;两模式模拟结果间的差异在空间上由东南向西北减少;两模式均较准确地模拟了不同强度降水出现频率的分布形势,总体上RegCM_CLM模拟低强度降水偏多;高强度降水偏少,而RegCM_BATS模拟低强度降水偏少,高强度降水偏多;不同陆面方案对地表蒸发量以及地表潜热通量模拟的差异是导致模拟降水差异的主要原因,夏季地表蒸发对降水的影响较冬季更强;水汽平流输送对两模式模拟降水差异的影响较小。     

三角形网格下求解二维浅水方程的和谐Godunov格式

为保证计算格式的和谐性,通过特殊的底坡源项处理技术,在三角形网格上建立了求解二维浅水流动方程的具有空间二阶精度的Godunov格式。应用准确Riemann解求解法向数值通量,用改正的干底Riemann解处理动边界问题。经典型算例和钱塘江河口涌潮计算验证,表明模型健全,分辨率高,具有较大的推广应用价值。     

胶州湾潮汐潮流动边界数值模拟

基于普林斯顿海洋模式,通过干湿网格判别法引入潮汐潮流的漫滩过程,考虑M₂,S₂,K₁,O₁,M₄和MS₄六个主要分潮,建立了胶州湾潮汐潮流数值模拟和预报模型,研究了该海域潮汐潮流特征,并讨论了漫滩对潮流模拟的影响。与实测资料的对比验证表明,该模式能够对胶州湾的潮汐和潮流做出较为合理的预测。给出了胶州湾潮汐、潮流、余流等分布特征,模拟的潮流场以及余流场涡旋等现象与观测符合良好;计算了潮波能通量,从能量角度探讨了潮波的传播特性;对潮位与潮流场演变规律,以及潮能通量的分析表明,胶州湾内的潮波以驻波为主。通过数值试验发现,漫滩过程的引入对胶州湾潮流速度的模拟至关重要,不考虑漫滩过程的模式会夸大或者低估潮流流速。对于滩涂面积广阔的海域来说,潮流数值模式中考虑漫滩的影响是必要的。     

Effect of groundwater interception and irrigation on salinity and piezometric levels of an aquifer

The major strategy used to prevent the discharge of highly saline groundwater to the River Murray in southeastern Australia is groundwater interception and disposal. The basic design principle assumes that the extraction of groundwater from an aquifer hydraulically connected to the river, using a line of pumps positioned close and roughly parallel to the river, will decrease piezometric heads thereby reducing the discharge of saline groundwater to the river. The paper considers one of these schemes which was designed for the Mildura area on the basis of a hydrogeological investigation. It analyses the effects on piezometric head and groundwater salinity due to the groundwater interception scheme and adjacent irrigation activity over a period of several years from January 1980. It is shown that piezometric heads have decreased significantly in the stretch close to the river. A slight reduction in groundwater salinity is also apparent in this stretch except for an area between the river and a holding basin used for disposal of the saline effluents emanating from the groundwater interception scheme. This general reduction in groundwater salinity is mainly caused by pumping from the groundwater interception scheme and recharge from irrigation. The exception in the trend in groundwater salinity is due to the movement of a highly saline body of groundwater from the holding basin towards the River Murray. Results of this Australian experience should be helpful to the designers of similar salinity mitigation schemes elsewhere.     

不同下垫面数据和城市冠层参数化方案对江苏气温影响的个例分析

利用中尺度数值模式WRF,分别选用新旧两种下垫面资料和不同城市冠层模型设计试验,以江苏一次秋末高温天气个例(2014年11月20—21日)为背景,研究城市化进程对气温的影响和可能机制。将模式结果与江苏国家气象观测站和地面加密区域自动站观测资料进行对比,并分析3组试验结果发现:(1)采用BEP城市方案对2 m气温、2 m相对湿度和10 m风速等物理量的日变化模拟最优。(2)相比USGS数据,MODIS较新地表覆盖变化数据能更真实反映研究区域当前地表类型分布情况,且能提高近地面风温湿要素空间分布的模拟。(3)分析不同试验模拟的地表能量平衡过程差异,发现相比UCM单层城市冠层方案,BEP多层城市冠层方案在白天能更好模拟出城市地区的温度升高以及相对应的地表感热通量和地面热通量的增加。     

空调系统对城市大气温度影响的模拟研究

人为热排放对城市边界层气候效应的影响起着举足轻重的作用。在人为热源的组成中,建筑物内部的能源消耗、热量产生以及室内外热量传输与交换,对于城市热环境的改变有着非常重要的作用。因此,为研究室内空调系统的产热和通过屋顶、墙面、地面进行室内外热量传输扩散,并对室外热环境产生的影响,运用WRF（Weather Research and Forecasting Model）模式,选取BEP+BEM城市冠层参数化方案,即基于多层城市冠层方案BEP（Building Effect Parameterization）增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM（Building Energy Model）的方案,以南京2010年8月2—3日,夏季三伏天晴天小风天气作为背景天气进行模拟研究。结果表明,采用WRF模式考虑空调系统室内、外能量交换的BEP+BEM参数化方案,能够更好地模拟出夏季晴天城市近地层气温。当假设空调全天开启时,白天模拟值与观测值吻合较好。夜间温度模拟值高于观测值,在22时—次日00时（北京时）,存在1℃左右的偏差。白天空调系统开启对于城市近地层气温的影响不明显,而夜间使得城市气温普遍升高0.6℃,尤其是在居民区密集的地方,22—23时最大有2℃左右的升温。当调整室内空调目标温度从25℃调至27℃时,空调系统能量总释放量减少12.66%,13—16时温度下降最大,平均约为1℃,建筑物越是密集,温度下降幅度越大。      

区际贸易隐含碳排放转移研究进展与展望

区际贸易隐含碳排放转移是导致区际碳泄漏、碳减排权责失衡等问题的重要原因,对全球碳排放格局及碳减排效果影响重大。研究区际碳转移时空格局演化规律和内在驱动机理,研制针对性碳转移优化调控方案,对提升区域整体碳减排效率和经济生态综合效益,具有重要现实意义,近年来已引起了国内外学者越来越多的关注,逐渐成为区域可持续发展和生态经济研究的热点问题之一。本文对国内外区际碳转移的相关研究成果进行了梳理,重点总结了对中国省际隐含碳转移问题研究的进展和成果应用情况,展望了区际贸易碳转移问题未来研究的方向：进一步重视国际、省际碳排放转移间的协同研究,揭示区际碳排放转移的动态驱动力及驱动机理,探索创新基于共同责任的省际碳转移减排机制等。     

国家城镇生态环境综合监测技术体系构建

近年来,我国城镇突出的生态环境问题受到社会广泛关注,作为生态环境保护工作的重要组成部分,随着城镇化的快速发展,城镇生态环境监测任务也越来越重、要求越来越高,对结合空间信息的天地一体综合监测的需求非常迫切,急需建立其技术体系,以指导城镇生态环境综合监测工作的开展。本文面向城镇生态环境综合监测的需求,从城镇污染气体、水体水质、生态资源3个方面出发,通过梳理城镇生态环境综合监测中的关键科学技术问题,结合开展的关键技术攻关研究,经过分析论证,构建了城镇生态环境综合监测技术体系框架、指标体系框架以及标准体系框架。在此基础上,根据遥感数据特点及国家生态环境监测需求,提出城镇生态环境综合监测业务应用方案,为国家和省市地方下一步有效开展城镇生态环境监测、管理等工作提供重要指导和支撑。     

一个新的全局优化算法在岩土工程反分析中的应用

DCD(dynamic canonical descent)算法是一个新的全局优化算法,运用该法进行优化时,无需考虑目标函数的可微性,只要正确给定优化变量的优化区间,且该区间具有凸性,那么此算法就能很好地收敛于该区间的全局极小点.针对该算法,建立了相应的算法迭代格式.对数值试验和在岩土工程位移反分析的应用中引入该算法的迭代格式进行全局优化反演,其结果表明:该算法稳定性强,优化结果的可靠度高,收敛速度较快.     

A Cloud Detection Scheme for the Chinese Carbon Dioxide Observation Satellite(TANSAT)

Cloud detection is an essential preprocessing step for retrieving carbon dioxide from satellite observations of reflected sunlight.During the pre-launch study of the Chinese Carbon Dioxide Observation Satellite(TANSAT),a cloud-screening scheme was presented for the Cloud and Aerosol Polarization Imager(CAPI),which only performs measurements in five channels located in the visible to near-infrared regions of the spectrum.The scheme for CAPI,based on previous cloudscreening algorithms,defines a method to regroup individual threshold tests for each pixel in a scene according to the derived clear confidence level.This scheme is proven to be more effective for sensors with few channels.The work relies upon the radiance data from the Visible and Infrared Radiometer(VIRR)onboard the Chinese Feng Yun-3A Polar-orbiting Meteorological Satellite(FY-3A),which uses four wavebands similar to that of CAPI and can serve as a proxy for its measurements.The scheme has been applied to a number of the VIRR scenes over four target areas(desert,snow,ocean,forest)for all seasons.To assess the screening results,comparisons against the cloud-screening product from MODIS are made.The evaluation suggests that the proposed scheme inherits the advantages of schemes described in previous publications and shows improved cloud-screening results.A seasonal analysis reveals that this scheme provides better performance during warmer seasons,except for observations over oceans,where results are much better in colder seasons.