三个陆面模式对新疆地区陆面过程模拟的对比研究

利用实测的大气观测数据建立陆面模式驱动场, 分别驱动Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme（BATS）, Land Surface Model（LSM）, Common Land Model（CoLM）三个陆面模式, 对新疆地区99个测站的陆面热力过程进行了off-line模拟研究, 对比分析了三个模式模拟结果的异同, 并利用观测的土壤温度检验了各个模式的模拟性能。结果表明： 三个模式对所吸收的太阳辐射、 地表感热通量、 地表潜热通量和Bowen比的模拟结果有明显差别, 其中CoLM模拟的太阳辐射、 感热通量和土壤温度比BATS和LSM大。用观测的土壤温度对三个模式模拟性能的检验表明 BATS模拟的土壤温度最接近观测值, 大约偏低1℃, 而LSM和CoLM的模拟结果偏高, CoLM模拟的年际变化趋势与观测值相关性达到0.877, 高于另外两个模式的模拟; BATS在天山以北模拟值偏低, CoLM在天山以南模拟结果偏高, LSM模拟的区域分布状况与实际观测最一致。这些结果为研究陆面模式在新疆地区的应用提供了一些参考, 对于深入了解新疆地区的陆面过程具有重要意义。     

1959-2008年广西西江流域洪涝气候特征

 利用1959-2008年西江流域气象测站降水资料、西江干流及其支流年最高水位资料,建立逐年洪涝发生站次序列,并分析其时空特征和演变规律。结果表明：西江干流发生洪涝的频率比各支流大,各支流的中下游发生洪涝频率比上游大;西江流域洪涝的发生站次具有较显著的阶段性和突变性特征,主要突变发生在1967年和1993年;近16 a洪涝发生频率显著偏多,流域性大洪涝基本集中在这一时期。了解西江流域洪涝变化的规律,有利于提高洪涝灾害评估和预测水平,为防灾减灾提供科学依据。     

基于MODIS资料的贵州植被叶面积指数的时空变化及其对气候的响应

利用2000～2006年MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)卫星遥感观测的植被叶面积指数月平均资料以及相应时段的月平均气温、降水的观测资料对贵州植被的时空变化进行了分析.结果表明贵州2000～2006年植被分布受水热条件控制表现出对气候因子不同的响应关系,其中对降水的响应关系比气温明显,特别是冬季和春季,而植被在夏季和秋季的分布主要受气温的制约,与降水的关系并不明显.从季节和年际尺度的时间变化角度而言,植被对气温的响应比对降水明显,季节变化和年际变化的相关系数分别为0.89和0.73(分别通过99.9%和95%信度检验).     

利用相关性对自动气象站资料进行时空一致性检测

通过对广东省456个自动气象站2003-2005年的逐时资料进行处理,得到滤去天和年周期的温度、变温和1 h降水资料序列,并利用该序列作了滞后1 h自相关和空间相关分析。结果表明,滞后自相关系数含有时间特性,而要素站点空间分布则具有空间特性。选取2006年自动气象站个例,利用空间连续性和时间连续性原理,对气象要素时间滞后自相关系数在空间上的分布特性,进行时间、空间一致性检测,发现使用该方法可以容易地检查出资料缺测率偏高的站点。此外还总结出温度与降水观测资料的质量情况及规律。     

我国大陆上空可降水量的时空变化特征

利用1958-2001年NCEP/NCAR和ECMWF月平均再分析资料,由地面积分到300 hPa计算了我国大陆上空整层大气的可降水量,对可降水量的时空变化规律及我国大陆上空可降水总量变化特征进行了分析,并利用部分站点探空资料对大气再分析资料获得的结果进行了校验.结果表明:我国大部分地区年平均可降水量表现为减少趋势,而西北地区和华南沿海呈增加趋势;各个季节平均可降水量趋势变化特征并不相同;去除线性趋势的可降水量异常变化主要表现为全国大部分地区一致的年代际振荡,在1965年可降水量由偏多向偏少转变,而在1987年前后可降水量又由偏少向偏多转变;我国大陆上空年平均可降水总量的变化特征主要表现为从1960s中期的持续减少和大致从1980s后期的增加趋势特征.     

塔城地区沙尘天气变化特征

 根据1961-2005年塔城地区9个气象站地面实测资料,用线性趋势分析、Mann-Kendall、相关分析和合成分析等方法对塔城地区沙尘天气的时空分布及变化特征进行了分析,并对其机理进行了讨论。结果表明：1) 沙尘天气高发区位于沙湾、乌苏一带,次高值中心位于额敏,沙尘日数与大风日数、降水量空间分布呈反向分布的特点;2) 年均沙尘暴日数为3.8 d,主要发生在4-9月;3) 沙尘日数呈减少的趋势,其中沙尘暴日数以1.0 d/10a的速率显著减少,大风日数以10.5 d/10a的速率显著减少;4) 沙尘暴、扬沙、浮尘日数分别在1993、1992、1973年发生了显著减少的突变;5) 近半个世纪来新疆的冷空气活动强度和频率有所减弱(小),而大风日数的显著减少是沙尘日数减少的主要原因。     

1955-2005年中国稻田甲烷排放估算

 将稻田甲烷排放模型CH4MOD和GIS空间化数据库结合,模拟估计了中国大陆1955-2005年水稻生长季稻田甲烷排放量。结果表明：中国稻田甲烷排放总体呈增加趋势,1960年代、1970年代、1980年代和1990年代年均排放量分别为（3.18±0.53）、（4.71±0.27）、（5.22±0.24）和（5.79±0.34）Tg,2000-2005年平均排放量为（6.25±0.36） Tg。1960-1975年增加最快,速率为0.167 Tg/a;自1970年代中期开始增加速率减缓,为0.054 Tg/a。中国稻田甲烷排放高值区主要分布在湖南、湖北、江西、广东、广西、江苏和安徽省,约占全国稻田甲烷排放总量的73.2%。自1980年代初以来,东北三省稻田甲烷排放增加显著,这主要归因于该区水稻种植面积的迅速扩大。     

气候科学中的几个重要问题

2007年诺贝尔和平奖被授予政府间气候变化专门委员会（IPCC）和美国前副总统戈尔。全球变暖已被公认为是危及人类生存的事实,然而,人类关于全球变暖的认识建立在过去百年全球升温率的基础上,而这一结果的不确定性超过了50％。因此,科学界需要进一步澄清,以便人们理解产生地球系统正反馈的一些主要机制。     

1951-2008年辽宁冰雹的时空分布特征

选取1951-2008年辽宁省56个站气象资料和中国气象灾害大典等资料,对冰雹时空分布进行了统计分析。结果表明：辽宁冰雹日数以山地为最多,丘陵次之,平原和沿海最少。移动路径基本与山脉、河流、海岸线等地形走向一致。冰雹具有明显的季节变化,主要出现在4-10月。5-6月为冰雹多发期,6月为最多,5月次之。近30a辽宁省年冰雹日数呈减少趋势。冰雹发生主要集中在中午至傍晚。辽西走廊、辽宁中部平原及辽东半岛南部大连地区为冰雹灾害重点防御区。产生冰雹的天气系统按高空形势分类主要有4种：冷涡、冷涡后部横槽、高空槽和槽后西北气流,对应地面形势多为低压冷锋。     

近50年黄河中游三花区间降水特征分析

利用黄河中游三花区间(三门峡到花园口)近50 a(1955-2004年)气候资料,分析了三花区间降水量的时空分布特征,结果表明:区间汛期降水量的年代变化趋势与非汛期大多相反;不论区间还是分区,20世纪90年代降水量较常年偏少都十分显著.近期(1986-2004年)年降水量较常年偏少1成左右.其中,汛期降水量偏少1～2成;非汛期区间和伊洛河偏少,沁河和干流为正常或略偏多.