非匀一冠层热辐射方向性3维模型构建——以玉米冠层为例

建立适用于多类型植被场景的热辐射方向性模型是进行地表热辐射方向性研究的一种手段。利用真实植株几何及生理参数的统计平均值来刻画理念植株,并给定其空间分布特征,进行不同生长期植被冠层的描述。基于冠层双向孔隙率思想构建了冠层热辐射方向性3维模型,模型继承了孔隙率模型在计算冠层热辐射方向性上的简洁优势同时以几何光学的思想考虑了冠层空间异质性对冠层热辐射方向性的影响。以玉米冠层为例,进行了不同生长期玉米冠层热辐射方向亮温的模拟,通过与实地测量数据的比对表明,本文发展的模型能够较准确地模拟不同生长期玉米植被场景的方向亮温变化规律,模拟误差主要来自理念株的刻画误差、玉米叶片形状的近似以及忽略了多次散射贡献等3个方面。模型的构建方法对稀疏植被场景、浓密植被场景、多类型植被的混合场景均可适用,不同观测几何下的植被场景4组份面积比计算结果有望应用于复杂地表条件下地表返照率的研究。     

Gyromat3000陀螺经纬仪温度影响测试与分析

本文针对温度变化对陀螺仪测量精度影响较大的现状,根据实验数据对高精度陀螺经纬仪Gyromat3000测量精度进行了分析,提出对温度变化改正的方法,并对此方法的有效性进行了检验。实验结果表明,文中提出的温度改正方法能够补偿温度对测量结果的影响。     

温度对发头裸腹溞(Moina irrasa)种群动态和两性生殖的影响

在食物浓度为4×105 cells/ml栅藻的条件下,研究了4种温度(15、20、25、30～C)对发头裸腹溞种群动态及两性生殖的影响.结果表明,在4种温度下,发头裸腹涵种群密度在实验初期逐渐增大,达到密度最大值后呈现下降的趋势.随着温度的升高,发头裸腹溞成熟时间、首次产幼溞时间以及达到最大种群密度所需时间均缩短,但母...     

气温对太湖蓝藻复苏和休眠进程的影响

利用2005 2014年每日的卫星数据、气象站和浮标站观测资料研究复苏期和休眠期的平均气温、稳定通过界限温度初终日、周有效积温与太湖蓝藻休眠和复苏时间的关系,探讨气温是否是影响蓝藻休眠和复苏时间进程的关键因子.分析结果显示:太湖蓝藻复苏早晚与春季(3 5月)气温密切相关,春季气温越高,蓝藻复苏时间越早;太湖蓝藻休眠时间与秋、冬季(11次年1月)气温密切相关,秋、冬季气温越高,蓝藻休眠时间越晚.此外根据分析结果发现,太湖首次出现蓝藻水华的时间一般是气温稳定通过9℃初日之后的1个月左右,但上一周期的休眠与下一周期的复苏之间气温异常偏高会导致蓝藻水华首次出现时间早于稳定通过9℃初日;最后一次蓝藻水华出现时间与气温稳定通过4℃的终日相近;在复苏期,湖水中的叶绿素a浓度随周有效积温变化而变化,二者相关系数为0.9.     

引发2011年8月宁夏持续高温天气的青藏高压结构分析

利用常规气象观测资料、中尺度区域自动站逐时地面资料及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料等,对引发2011年8月6-10日宁夏中北部连续5天出现≥35℃的高温天气的青藏高压水平和垂直结构进行了天气学分析.结果表明:青藏高压是一个深厚的暖性负涡度系统,它与西风带长波脊的同位相叠加使得高原上空的长波脊和暖高压稳定加强,受其影响,青藏高压外围586 dagpm线东移越过高原后稳定维持在85°～105°E附近,高压脊线北界伸展到40°～42°N,西北地区大范围长时间处在584 dagpm以上的青藏高压和1000 hPa以下的地面热低压控制区域内;高压上空在中纬度极锋急流的作用下,高原东部存在“高空辐合、低空辐散”的环流配置导致高原东部维持较强的下沉运动,处在下沉区的宁夏上空晴朗少云,湿度小,风力相对较大,地面增温和蒸发强烈,地面感热远远大于潜热,有利于出现以“干热”为主的持续高温天气.在此基础上,文章提出了宁夏夏季高温的概念模型.     

秦岭山区一次冷空气过程的数值模拟

利用较高分辨率的区域气候模式RegCM3,对1977年1月20-22日一次侵袭秦岭山区的冷空气活动过程进行数值模拟,分析秦岭山脉对冷空气的阻挡和屏障作用,并检验该模式在复杂地形条件下的模拟能力.结果表明:模式模拟的降温过程与实况比较一致,秦岭山脉对冷空气的阻挡和屏障作用可造成其南北两侧温差达4℃以上,并且滞留冷空气达12h以上.还分析了此次冷空气影响过程中的温度场和气压场的演变,结果发现:RegCM3区域气候模式能够比较真实地模拟复杂地形条件下温度场和气压场分布特征及其变化规律.     

利用树木年轮重建柴达木地区5～6月地温

依据青海海西德令哈、乌兰的树木年轮资料序列与柴达木地区1962—2001年5～6月份地温资料序列之间较好的同期相关特征，重建了柴达木地区5～6月份地面Ocm温度及地面最高温度千年历史资料序列。运用乘积平均值、误差缩减值等方法对重建方程进行了检验，证明重建序列可信。通过分析发现，在重建的1098年中，有6个主要的冷期和6个主要的暖期，地面0cm温度序列存在12个主要突变期，地面最高温度序列存在15个主要突变期。周期分析表明，地面0cm温度和地面最高温度均存在183年、122年和91年左右的长周期以及6．8年和2～3年的短周期。     

The sensitivity of ground surface temperature prediction to soil thermal properties Using the Simple Biosphere Model (SiB2)

Using the Simple Biosphere Model (SiB2), soil thermal properties (STP) were examined in a Tibetan prairie during the monsoon period to investigate ground surface temperature prediction. We improved the SiB2 model by incorporating a revised force-restore method (FRM) to take the vertical heterogeneity of soil thermal diffusivity (k) into account. The results indicate that (1) the revised FRM alleviates daytime overestimation and nighttime underestimation in modeled ground surface temperature (T_g), and (2) its role in little rainfall events is significant because the vertical gradient of k increases with increasing surface evaporation. Since the original formula of thermal conductivity (λ) in the SiB2 greatly underestimates soil thermal conductivity, we compared five algorithms of λ involving soil moisture to investigate the cause of overestimation during the day and underestimation at night on the basis of the revised FRM. The results show that (1) the five algorithms significantly improve T_g prediction, especially in daytime, and (2) taking one of these five algorithms as an example, the simulated T_g values in the daytime are closer to the field measurements than those in the nighttime. The differences between modeled T_g and field measurements are mostly within the margin of error of ±2 K during 3 August to 4 September 1998.     

Microwave Simulations of Precipitation Distribution with Two Radiative Transfer Models

Two microwave radiative transfer models of precipitating cloud are used to simulate the microwave upwelling radiances emerging from precipitating clouds. Comparison of the simulation results shows that significant difference of microwave upwelling radiances exists between these two radiative transfer models. Analysis of these differences in different cloud and precipitation conditions shows that it is complicated but has certain trend for different microwave frequencies. The results may be useful to quantitative rainfall rate retrieval of real precipitating clouds.     

国内外气溶胶观测网络发展进展及相关科学计划

气溶胶是气候变化研究中的一个极大的不确定性因素,国内外在此方面开展了大量的观测和科学研究。本文首先对当前全球两大气溶胶观测网络,世界气象组织(WMO)的全球大气观测计划(GAW)和气溶胶自动观测网(AERONET)的组织、规模、设备、数据和气溶胶网络的规范作了介绍,并对近年来国际上的重大气溶胶科学计划的目标、实验方法、步骤作了介绍,说明观测网络的重要性。在此基础上对中国气溶胶观测网络的地位做了分析,并指出其在正在开展的中国气溶胶科学研究中的重要性。