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Journal Cover 气候与环境研究
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   ISSN (Print) 1006-9585
   Published by Institute of Atmospheric Physics, the Chinese Academy of Sciences Homepage  [1 journal]

  •        
    • Authors: 从靖; 赵天保, 马玉霞
      Abstract: 基于最新版本的全球降水气候中心(Global Precipitation Climatology Centre Version 7,GPCC_V7)资料与欧洲中期数值预报中心20世纪再分析资料(ERA-20C)融合的百年尺度逐月降水资料(1901~2012年),运用集合经验模态分解方法(EEMD)、合成分析等方法系统分析了我国北方干旱半干旱区降水多年代际变化特征及与太平洋年代际振荡(PDO)之间的相互关系。结果表明:北方干旱半干旱区大多数区域降水都具有50~60年的平均变化周期,而PDO对大多数地区降水多年代际变化特征具有明显的调制作用;其中新疆北部和内蒙古北部的降水与PDO呈现出显著的正相关,而河套东西部地区的降水则与PDO的变化呈现显著负相关。进一步分析表明,当PDO为暖相位时,径向环流增强使得北冰洋水汽南下,当遇到低空北上的阿拉伯海域暖湿气流时,会造成新疆中南部的降水增多;另一方面,PDO暖相位时赤道西太平洋及印度洋区域通过对流加热的作用激发了太平洋-日本/东亚-太平洋(PJ/EAP)遥相关型的产生,这有利于渤海湾暖湿水汽输送至干旱半干旱区北部区域,增大降水概率;同时,当偏北和偏西气流在河套北部区域相遇时会形成降水中心。当PDO位于冷位相时,结论则反之。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 北大西洋风暴轴高低空分布及其能量诊断
    • Authors: 余霄; 黄菲, 王鑫, 管承扬, 张荣望
      Abstract: 利用1979~2013年NCEP再分析数据,通过经验正交分解对比了前冬时期北大西洋风暴轴的高低空分布,并用涡动动能(Eddy Kinetic Energy,EKE)方程对风暴轴高低空分布型差异进行了诊断。研究结果表明:上层和下层第一空间分布型差异巨大,对流层下层风暴轴中心偏北,靠近极地,而上层风暴轴中心偏西南,靠近北美沿岸。EKE方程诊断结果表明:正压转换项在高低空符号相反,导致了EKE在上、下层分布出现显著差异,即上层正压转换项为负,在扰动发展中起能量耗散作用,而下层正压转换项为正,且极大值区域对应下层EKE极大值区域,为风暴轴下层向极区域增强的主要原因。而斜压转换和非地转位势通量散度在上层均为正,且远大于下层,为风暴轴上层涡动能量维持的原因,也从涡动能量收支上解释了风暴轴的主体出现在上层。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       

  •        
    • Authors: 李明亮; 杨旸, 杨磊, 龚绪龙
      Abstract: 河流入海通量是河口海岸地区物质能量循环的重要组成部分,也是地貌与环境演化的主要控制因素之一。以1957~2012年盐城海岸降雨量及主要建闸入海河流径流量等统计资料为基础,采用M-K趋势检验、小波分析等多种方法,研究了建闸活动影响下小流域入海径流量的长周期变化特征,对气候变化及海平面上升背景下的河口海岸治理具有重要意义。结果表明,受到降雨量减少及人类活动的影响,近60年来入海径流量呈下降趋势,减少速率为3×106 m3(10 a)-1,径流量的季节性及年代际变化特征明显,以1965年为界,1965年前后时期的径流量统计特征差异显著。尺度变化方面,入海径流量具有多周期变化特征,其第一主周期为23.38 a,径流量及降雨量在不同周期尺度下表现出明显的"丰-枯"及"湿-干"交替震荡特征。此外,ENSO事件及河口建闸能够分别对入海径流量的年代际及季节性变化特征产生影响。未来需结合气候及下垫面变化特征开展入海径流量预测及相关影响评估。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 一次华北破纪录暴雪成因的分析研究
    • Authors: 李津; 赵思雄, 孙建华
      Abstract: 采用常规资料和多种非常规资料(卫星图像、多普勒雷达资料及地面自动站资料等)对2009年11月华北地区的大暴雪过程进行了诊断分析,并计算了锋生函数、能量收支、水汽输送等物理量,以探讨暴雪形成的原因。取得以下结果:(1)暴雪过程中出现了回流天气(且伴有"扰动"),这有利于水汽输送和水平辐合的加强,同时,冷高压的南侧低层有"倒槽"存在,对暴雪的形成有重要的作用。(2)雷达观测资料表明,石家庄西南始终有一条辐合线稳定维持,沿此辐合线不断有中尺度云团反复发展,而引起罕见暴雪。(3)由太原及邢台的探空曲线可知,有明显的锋面及逆温区存在,利于不稳定能量的积累。因不存在"暖鼻",故只是降雪无冻雨发生。(4)在上述资料分析和多项动力学诊断的基础上,提出了一类华北暴雪的物理模型。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 一次重雾霾天气成因及湿清除特征分析
    • Authors: 唐仁茂; 李德俊, 柳草, 熊洁, 江鸿
      Abstract: 为了深入了解发生在武汉地区一次重雾霾天气过程的气象条件、污染源和污染物的湿清除特征,本文利用空气质量监测资料、地面观测资料和遥感火点监测资料和实测雨滴谱资料,详细分析了这次过程。结果表明:此次持续10 d的重雾霾天气过程发生在高压天气系统和静风条件下,辐射降温形成的稳定逆温边界层结构有利于污染气溶胶的积累和雾霾的形成和发展,尤其是来自南方持续不断的湿平流使雾霾天气得以长时间持续和发展,整个雾霾天气期间能见度均小于2 km,最低能见度不足50 m。2014年11月23~24日降水过程对此类污染物有明显的清除效果,清除率最高的是颗粒物污染,NO2、SO2和CO次之,最差的是O3,通过与Scott(1982)按平均碰并系数E(E=0.65)得到的清除率和雨强的关系比较,武汉地区稳定性降水对气溶胶的平均碰并系数可取0.25~0.35。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 短期大规模人口流动对上海市城市热岛效应的影响
    • Authors: 黄群芳; 陆玉麒
      Abstract: 城市热岛效应是一种非常重要的局地气候现象,随着全球变暖和城市化快速发展,城市热岛效应受到越来越多的关注和研究。以往的研究表明人口聚集和人口数量对城市热岛效应和区域城市气候会产生显著的影响。但是,人口短期的快速迁移流动对城市气候是否存在影响以及影响的程度多大尚不清楚。本文利用世界上每年最大规模的人类迁徙——春节人口流动来探讨人口短期快速流动对国际化大都市上海城市热岛效应的影响。研究结果表明,2000~2015年上海市春节周日最高温、日均温和日最低温城市热岛强度分别为0.35℃、0.90℃和1.53℃,相对于背景场(春节前2~4周和春节后2~4周的平均值),分别低了0.16℃、0.11℃和0.15℃,相对变化分别为31.4%、10.9%和8.9%。由此可见,人口短期快速迁移流动是影响热岛效应和城市气候一个重要因素,但是人口流动对城市热岛效应的影响是复杂的,其效应与气候背景、天气状况、城市规模、城市人口流动特征及分布甚至城市烟花爆竹燃放(通过影响气溶胶、云量及废热影响城市热岛效应)等因素交织在一起,未来仍需开展进一步的深入研究。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       

  •        
    • Authors: 韩云环; 郑子彦, 肖宇, 马柱国
      Abstract: 土地利用/覆盖变化(Land Use/Cover Change,LUCC)是影响区域气候变化不可忽略的因素,然而目前还没有十分可靠的土地利用/覆盖数据,因此其对气候变化影响的研究存在很大不确定性。基于此,利用中国统计年鉴(简称年鉴)和中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)遥感观测资料,以行政区为研究单元对3种典型土地利用/覆盖类型(森林、城市和农田)的变化进行了比较分析。结果表明:(1)2004~2011年,年鉴和MODIS森林覆盖率在中国各省(市、区)的分布和变化整体一致性较好,年鉴和MODIS数据都显示全国大部分省(市、区)份的森林覆盖率均有不同程度的增加,而仅MODIS数据中的北京、天津、吉林、黑龙江、上海、江苏森林覆盖率降低。MODIS数据能准确反映森林总体覆盖情况,由于类别精度不够,对单种森林类型及变化的描述存在较大误差。(2)年鉴表明中国东部城市建成区覆盖率及其增长远高于西部地区,黄淮海地区、东南部沿海地区城镇用地呈现加速扩张趋势,符合实际情况。但MODIS数据没有表征出中国区域近10年来的快速城市化进程,可能原因是城市面积较小,且地面地物分布复杂,受空间分辨率的限制,在离散的不集中的区域MODIS数据的土地覆盖类型分类精度较低,导致监测不到新城市的扩张。(3)MODIS农田面积和年鉴农作物播种面积、有效灌溉面积覆盖率的数值和空间分布均有较好的一致性,均是黄淮海地区覆盖率最大。但在2001~2011年,3种数据变化量的差异较大,尤其东部省(市、区)份,MODIS农田面积和年鉴有效灌溉面积增加,而年鉴农作物播种面积减少。(4)2004~2011年中国土地利用类型变化中年鉴城市建成区的变化速率最大(6.25%),其次为森林;耕地由于总量大,变化部分所占的比例较小,因而MOIDS农田及年鉴农作物播种面积和有效灌溉面积的变化速率均较小。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 湖南省夏季高温热浪时空分布特征及其成因
    • Authors: 张曦; 黎鑫
      Abstract: 利用1960~2014年夏季(6~8月)湖南省77个气象站逐日最高气温资料,对该地区高温热浪的时空分布特征进行分析研究。研究结果表明:湖南省大部分地区常年遭受高温热浪袭击,年均发生1.53次,部分地区年均出现2次以上。高频次、高强度的高温热浪主要集中于湘中偏东(衡阳盆地一带)地区,株洲、长沙、益阳等地为次大值区,湘西地区高温热浪的发生频次及强度则低于全省平均值。近年来,湖南高温热浪的影响范围不断扩大,炎热程度不断增强。近55年高温热浪频次及强度具有显著的阶段性特征,20世纪80年代以前呈减少(减弱)趋势,此后呈增多(增强)趋势,21世纪以来高温热浪增多增强尤其明显。对一次持续时间长、影响范围广的极端高温热浪过程研究发现:南亚高压东伸扩展,西太副高异常偏西、偏北且稳定少动,下沉运动强盛等条件的配合有利于湖南省持续性高温的发生。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 2016年12月16~21日重度霾过程及大气环流异常
    • Authors: 袁东敏; 马小会
      Abstract: 针对2016年12月16~21日华北黄淮及周边地区的重度霾过程开展了诊断分析,发现全球、区域大气环流异常和局地气象条件是此次重度霾形成的重要原因之一。在此次过程中,受重度霾影响的面积为71×104 km2,霾持续时间达到6 d,过程最高小时细颗粒物(PM2.5)浓度超过1100 μg/m3。东大西洋/西俄罗斯和西太平洋波列(中高层)和北极涛动(近地面)均表现为显著的正位相型分布,综合调控了华北黄淮局地的环流场和气象条件,有利于霾的发生。华北、黄淮上空的异常反气旋能够有效抑制垂直运动,减弱水平风速。与之对应,近地面层为明显的弱低压区和偏南暖湿气流。从局地气象条件看,地面小风速、高湿度以及浅薄的边界层是促使本次重度霾发生的重要因子。
      PubDate: 2017/11/23 10:18:27
       
  • 耦合模式ICM模拟的近千年气候特征
    • Authors: 丁兆敏; 黄刚, 王鹏飞, 屈侠
      Abstract: 利用中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心发展的气候模式(Integrated Climate Model,ICM)开展了近千年气候模拟试验,考察了模式对过去千年温度和大气涛动变化的模拟,并分析了全球季风百年到千年尺度的变化。结果表明:模式对百年尺度气候变率有较好的模拟能力,900~1200年北半球平均表面温度偏高,1500~1800年温度偏低,模拟的北半球、南半球平均表面温度都呈现出了19世纪至2000年的快速增暖。模式对大气涛动百年尺度变化的模拟与重建资料存在较大的不同。全球季风在850~1050年、1150~1200年和1300~1420加强,在1210~1300年和1600~1850年减弱。1875~2000年全球季风指数呈直线上升趋势。中世纪气候异常期(MWP)季风强度在全球大部分季风区域增加,小冰期(LIA)则相反。20世纪暖期(PWP)全球季风强度显著增加,其中赤道西太平洋增加超过1 mm/d。
      PubDate: 2017/11/23 0:00:00
       
 
 
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