冬季蒙古反气旋和伊朗反气旋的年代际变化特征

根据NCEP/NCAR再分析资料,采用客观判定和追踪方法,研究了1948~2013年欧亚地区冬季温带反气旋的年代际气候变化的活动特征。结果发现,反气旋的高频分布区也是反气旋气候变化最大的区域,其中蒙古高原和伊朗高原的反气旋最活跃。反气旋的频数和强度既有长期趋势也有年代际变化。蒙古高原和伊朗高原的反气旋频数具有明显的年代际变化特征。反气旋频数具有2~6年和16~30年周期,且具有变频特征。EOF分解发现蒙古高原和伊朗高原的反气旋频数分布均在较高纬度和较低纬度地区呈现显著相反的偶子极态分布形式。蒙古高原的反气旋强度的变化基本可以体现欧亚大陆反气旋强度的变化。反气旋分布和强度的年代际变化可以用对流层低层经向温度梯度表示的斜压锋的位置和强度的年代际变化来解释,但斜压锋对欧亚反气旋的影响具有区域性。蒙古高原的反气旋在1960~1975年50°N以北较多,1990~2005年50°N以南较多的偶极子态变化与80°~120°E区域的斜压锋纬度位置自55°N南移到45°N有密切关系,30°~80°E区域的斜压锋纬度位置变化不能单独解释伊朗高原反气旋偶极子态年代际变化。自21世纪00年代中期斜压锋偏强对反气旋强度偏强有重要影响。     

2015年汛期我国南方季节内东西反相旱涝型及环流特征

本文利用站点数据、再分析数据,采用经验正交函数分解(EOF)、合成分析等统计方法,探讨了2015年汛期(4—9月)内我国南方逐候降水的空间模态及其对应的环流特征。结果表明:2015年汛期,南方地区汛期总体表现为东西反向降水型,体现了强El Nino发展年的一般特征,但进一步分析发现汛期内候尺度东西反向降水型具有多样性特征。对候尺度降水资料EOF展开后的第一模态(EOF1)和第三模态(EOF3)为两类东西反相型降水,在对流层高、中、低层都有明显的差异。EOF1东多西少(A1)型是由低层菲律宾反气旋主导的降水型,副热带高压偏强西伸显著,南亚高压偏强偏东,我国南方东部的大部分地区降水偏多。而EOF3的东多西少(A2)型是由热带气旋活动主导的降水型,南海北部为气旋式环流;副热带高压偏强,相对于A1型偏东;南亚高压较常年同期偏强、偏东,东南沿海降水偏多。EOF1的东少西多(B1)型明显受到南下冷空气活动的影响,副热带高压偏强,位置相对偏东,印缅槽增强,有利于南方西部降水偏多。而EOF3的东少西多(B2)型是菲律宾反气旋位置异常主导的结果,副热带高压明显偏强偏西,引导水汽到南方西部地区。2015年汛期内东西反相旱涝型与菲律宾反气旋活动及位置、热带气旋活动及位置、冷空气活动路径有密切的关系,受到多种环流配置的影响。     

Monitoring canopy growth and grain yield of paddy rice in South Korea by using the GRAMI model and high spatial resolution imagery

Monitoring crop conditions and forecasting crop yields are both important for assessing crop production and for determining appropriate agricultural management practices; however, remote sensing is limited by the resolution, timing, and coverage of satellite images, and crop modeling is limited in its application at regional scales. To resolve these issues, the Gramineae (GRAMI)-rice model, which utilizes remote sensing data, was used in an effort to combine the complementary techniques of remote sensing and crop modeling. The model was then investigated for its capability to monitor canopy growth and estimate the grain yield of rice (Oryza sativa), at both the field and the regional scales, by using remote sensing images with high spatial resolution. The field scale investigation was performed using unmanned aerial vehicle (UAV) images, and the regional-scale investigation was performed using RapidEye satellite images. Simulated grain yields at the field scale were not significantly different (p = 0.45, p = 0.27, and p = 0.52) from the corresponding measured grain yields according to paired t-tests (α = 0.05). The model’s projections of grain yield at the regional scale represented the spatial grain yield variation of the corresponding field conditions to within ±1 standard deviation. Therefore, based on mapping the growth and grain yield of rice at both field and regional scales of interest within coverages of a UAV or the RapidEye satellite, our results demonstrate the applicability of the GRAMI-rice model to the monitoring and prediction of rice growth and grain yield at different spatial scales. In addition, the GRAMI-rice model is capable of reproducing seasonal variations in rice growth and grain yield at different spatial scales.     

太阳活动高峰年山东区域电离层时空变化研究

2012年为太阳活动高峰年份,为了研究太阳活动高年区域电离层的变化特征,该文选取了山东区域内的SDCORS站点,构建了山东区域垂直电子含量(VTEC)球谐格网模型,对该年山东区域电离层时空变化规律进行分析。实验研究表明,在空间变化上山东区域电离层表现出较强的纬度相关性,出现了明显的分层现象。同时给出了山东电离层在时间上呈现出的时段变化、日变化、月变化、季节变化,发现VTEC受太阳活动影响较大,除了存在明显的单峰和双峰结构外,该年还发生了半年度异常现象。     

江苏暖季短时强降水的时空不均匀特征分析

利用江苏近10 a(2005—2014年)暖季(5—9月)69站逐时降水资料,详细分析了短时强降水的空间分布、年际变化、季节内演变以及日变化特征。分析结果表明:短时强降水空间分布不均,整体上北部比南部活跃,最活跃区均位于沿淮西部,高强度短时强降水多发生在淮北东部,且空间分布集中。近10 a来江苏短时强降水整体呈减少趋势,主要表现为北部地区减少最为显著。短时强降水季节内分布不均匀,以7月最为活跃,高强度短时强降水在8月最为频繁;其逐候分布显示,梅期短时强降水骤增,于7月第2候达到峰值,盛夏期间高强度短时强降水增多,8月第3候达到峰值。江苏短时强降水的日变化整体呈双峰结构,主峰和次峰分别出现在傍晚17时(北京时间,下同)和清晨07时,高强度短时强降水多发于午后;短时强降水日变化存在季节内演变的阶段性特征和地域性差异,其中梅期和盛夏两个高发阶段均呈单峰结构,但梅期峰值出现在清晨,盛夏阶段峰值则出现在傍晚;由南向北,日变化特征由单峰向双峰、多峰演变,在淮河以南地区日峰值大多出现在午后至傍晚,而淮河以北地区多出现在夜间至清晨。     

上海市地下商业空间使用权估价及空间分异

目前的土地估价不仅很少考虑地下空间价值,而且缺乏相对成熟的地下空间估价体系和方法。首先结合成本法、收益还原法及楼层效用比法,建立地下空间使用权价格评估模型。然后,分析了地下空间使用权价值的主要影响因素,发现区位、交通、商业经营等因素显著影响地下商业空间的效用;指出为了提高估价的准确性,地下商业空间效用应该分级、分类设置,而不能笼统地确定为同一水平,并据此测算出上海市地下空间使用权地价分配率。基于所构建的评估模型,以上海市地下商业空间为例,通过克里金内插法,廓清了上海市地下空间使用权价格的空间分布状况;最后,从典型购物中心、市级商业中心和全市商业用地成交地块三个维度,探讨上海市地下商业空间使用权价格的空间分异特征。结果表明：① 上海市地下空间使用权价格空间分布与地上土地使用权价格分布规律基本一致,并由市中心向郊区递减;② 地下商业空间使用权价格对地下轨道交通具有较强的依赖性;③ 与地上商业空间使用权价格分布相比,地下商业空间使用权价格分布的集聚性特征更明显。     

太阳变化驱动气候变化研究进展

从5个方面综述了近20年来太阳变化驱动气候变化研究的进展,重点在机制方面,即对全球变暖原因看法的分歧、太阳总辐射量的卫星测量结果、树轮14C记录与太阳变化代用指标、太阳变化影响的模拟研究,以及太阳—宇宙射线—云量的关系。强调这是一个有重大经济和科学意义的前沿课题。     

A mineral magnetic and scaled-chrysophyte paleolimnological study of two northeastern Pennsylvania lakes: records of fly ash deposition, land-use change, and paleorainfall variation

A combined mineral magnetic and scaled chrysophyte study of lake sediments from Lake Lacawac and Lake Giles in northeastern Pennsylvania was conducted to determine the effects of land-use and sediment source changes on the variation of pH, conductivity, and alkalinity inferred from biotic changes. Ten 30–40 cm long gravity cores were collected from Lake Lacawac and three from Lake Giles. Isothermal remanent magnetizations (IRMs) were given to the lake sediments in a 1.3 T magnetic field to measure magnetic mineral concentration variations. IRM acquisition experiments were conducted to identify magnetic mineralogy. The bedrock, soils and a peat bog on the shores of Lake Lacawac were also sampled for magnetic analysis to determine possible lake sediment sources. The top 10 cm of sediment collected from Lakes Lacawac and Giles was two to four times more magnetic than deeper sediment. ²¹⁰Pb dating suggests that this intensity increase commenced circa 1900. SEM images of magnetic extracts from the highly magnetic sediments indicates the presence of magnetic fly ash microspheres from fossil fuel burning electric power generation plants. The similarity in magnetic coercivity in the top 8 cm lake sediments and in the peat bog supports an atmospheric source for some of the magnetic minerals in the youngest lake sediments. The highly magnetic sediments also contain an antiferromagnetic mineral in two cores closest to Lake Lacawacs southeastern shore. This magnetic mineral is only present deep in the soil profile and would suggest erosion and significant land-use changes in the Lacawac watershed as another cause for the high magnetic intensities (concentrations) in the top 10 cm of the lake sediments. The most significant changes in the scaled chrysophyte flora occurred immediately above the 10 cm level and were used to infer a doubling of the specific conductivity between circa 1910 and 1929. These variations also support land-use changes in the Lacawac catchment at this time. A similar shift in the scaled chrysophte flora was not observed in the top of Lake Giles, however, distinct changes were found in the deeper sections of the core coupled with a smaller peak in magnetic concentration. Fourier analysis of the ²¹⁰Pb-dated lake sediment magnetics indicates the presence of a 50 year period, low amplitude variation in the Lake Lacawac, Lake Giles, and Lake Waynewood (Lott et al., 1994) magnetic concentration records. After removal of the land-use/fly ash magnetic concentration peak by Gaussian filtering, the 50 year variation correlates strongly from lake to lake even though the lakes are in different watersheds separated by up to 30 km. When this magnetic variation is compared with Gaussian-filtered rainfall variations observed in New York City and Philadelphia over the past 120–250 years there is a strong correlation suggesting that magnetic concentration variations can record regional rainfall variations with an approximately 50 year period. This result indicates that magnetics could be used to document regional variations in climatic change.     

基于MODIS数据中国天山积雪面积时空变化特征分析

基于2011-2015年MOD10A2积雪产品和气象数据,通过几何校正、去云预处理,应用归一化差分积雪指数算法等获取中国境内天山山区积雪覆盖面积数据,分析了积雪面积的时空变化特征及与气温降水的关系。结果表明：（1）年内积雪面积呈单峰变化,9月开始积累,次年1月达峰值,3月气温回暖消融加速,至7月最小。春秋季波动较大但没有明显的增减趋势,夏季积雪面积最小,冬季最大且呈减小趋势。（2）2001-2015年积雪覆盖面积整体上呈减少趋势,积雪覆盖率最大值的波动比最小值的波动更加剧烈。（3）积雪覆盖率随着海拔升高而增大,海拔<1 500 m区域积雪覆盖率低于10%,海拔>4 500 m以上区域平均可达70%,为常年稳定积雪区。积雪覆盖率在西北坡最高,南坡最低。（4）年均气温升高是积雪覆盖面积减小的主因,年积雪覆盖面积变化与年降水量变化保持一致的下降趋势。     

伊犁河谷2001-2014年地表温度时空分异特征

地表温度是地表能量平衡、区域和全球尺度地表物理过程的一个重要因子。为了辨析中国西北干旱区“天山湿岛”——伊犁河谷的地表温度时空分异,采用趋势分析法和空间数据统计法,探讨了2001-2014年不同土地利用/覆盖类型下地表温度时空变化规律,分析地表温度的时空分异特征及原因。结果表明：（1） MODIS LST产品的精度（平均R²=0.90）能够满足伊犁河谷地表温度时空变化分析的要求;（2）空间上,地表温度呈现出中部高四周低的变化趋势,高温区面积约占总面积的41%,低温区面积约占总面积的23%;时间上,伊犁河谷平均地表温度的年际波动较大,以2013年、2006年、2007年和2008年尤为突出;地表温度的年内变化呈现出单峰型分布,地表温度高值集中在3-8月,最高值出现在7月;（3）不同土地利用/覆盖类型下年均地表温度分布的总体特征为建设用地最高,稀疏草地、旱地等次之,冰川/积雪最低;（4）伊犁河谷地表温度变化趋势呈严重减少、基本不变和轻微增加区域面积分别占5%、37%和26%,以基本不变和轻微增加为主。伊犁河谷地表温度时空变化不仅受大尺度气候变化影响,还受土地类型差异影响,两者共同构成了不同地理区域及景观的温场格局,绿色植被对地表温度时空分布具有重要的调节作用。