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中国耕地重心迁移特征及气候适宜性评价 被引量:3
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作者 祝培甜 马永欢 +2 位作者 陈霈弦 李蕾 郭瑞雪 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期397-404,共8页
为了解中国耕地空间格局与气候适宜性变化,基于耕地、降水和气温数据,运用重心迁移模型和生态位模型,对中国耕地重心迁移变化特征及气候适宜性进行分析.结果表明:1)2010-2020年,我国耕地重心向北迁移112 km,水田重心向东北迁移260 km,... 为了解中国耕地空间格局与气候适宜性变化,基于耕地、降水和气温数据,运用重心迁移模型和生态位模型,对中国耕地重心迁移变化特征及气候适宜性进行分析.结果表明:1)2010-2020年,我国耕地重心向北迁移112 km,水田重心向东北迁移260 km,水浇地重心向西北迁移116 km,旱地重心向东北迁移90 km.2)耕地降水适宜性从我国东南向西北方向逐渐降低,积温适宜性从我国南方向北方逐渐降低,青藏高原积温适宜性程度最低,气候适宜性从我国东南向西北方向递减.3)水田的降水、积温和气候适宜性均为较适宜面积大,水浇地的降水和气候适宜性均为一般适宜面积大,积温适宜性为较适宜面积大,旱地的降水、积温和气候适宜性均为一般适宜面积大.4)耕地气候适宜性整体处于下降趋势,降水较适宜和不适宜耕地面积增加,极适宜和一般适宜耕地面积减少;积温极适宜和不适宜耕地面积增加,较适宜和一般适宜耕地面积减少;气候不适宜耕地面积增加,极适宜、较适宜和一般适宜耕地面积减少.建议严格保护耕地,尤其是水田等优质耕地,并根据气候条件开垦耕地和退耕,从而对耕地数量和质量进行综合保护. 展开更多
关键词 耕地重心 气候适宜性 生态位模型 耕地保护
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北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用 被引量:52
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作者 吴统文 宋连春 +24 位作者 李伟平 王在志 张华 辛晓歌 张艳武 张莉 李江龙 吴方华 刘一鸣 张芳 史学丽 储敏 张洁 房永杰 汪方 路屹雄 刘向文 魏敏 刘茜霞 周文艳 董敏 赵其庚 季劲钧 Laurent Li 周明煜 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期12-29,共18页
较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(... 较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。 展开更多
关键词 北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM) 大气环流模式 陆面过程模式 海洋环流模式
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北京气候中心大气环流模式对季节内振荡的模拟 被引量:24
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作者 董敏 吴统文 +1 位作者 王在志 张芳 《气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期912-922,共11页
对北京气候中心大气模式(BCC AGCM2.0.1)模拟热带季节内振荡的能力进行了检验。北京气候中心新一代气候模式(BCC AGCM2.0.1)是在原中国国家气候中心模式的基础上参考NCAR CAM3改进形成的。新模式中引进了一个新的参考大气和参考面气压... 对北京气候中心大气模式(BCC AGCM2.0.1)模拟热带季节内振荡的能力进行了检验。北京气候中心新一代气候模式(BCC AGCM2.0.1)是在原中国国家气候中心模式的基础上参考NCAR CAM3改进形成的。新模式中引进了一个新的参考大气和参考面气压。因此原模式的预报量中的气温(T)和地面气压(p_s)则变为它们对参考大气气温的偏差和对参考面气压的偏差。模式还加入了新的Zhang-Mcfarlane对流参数化方案,并对其参数计算方法进行调整和改进。此外还对模式边界层处理、雪盖计算等进行了改进。上述模式在实测的月海温作为下边界条件的情况下运行52年(1949年9月—2001年10月)。然后对运行结果中的季节内振荡的状况进行分析,主要结果如下:NCAR CAM3模式模拟热带季节内振荡的能力很差,主要表现在模拟的热带季节内振荡强度很弱;东移波与西移波的强度很接近,而实际观测中是东移波的能量要远大于西移波;季节内振荡的季节变化及空间分布与观测相差很远。北京气候中心大气模式(BCC AGCM2.0.1)模拟热带季节内振荡的能力有显著的提高。模拟的热带季节内振荡很明显,强度接近于观测结果;模拟东移波的能量要大于西移波,这与观测较为一致;季节内振荡的季节变化和空间分布与观测相差不大。总的来看,BCC AGCM2.0.1模式在模拟热带季节内振荡方面比CAM3模式有明显的改进。 展开更多
关键词 国家气候中心 大气模式 季节内振荡 模拟研究
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2013—2015年京津冀新增耕地时空特征与来源分析 被引量:8
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作者 杨建宇 张婷婷 +3 位作者 陈正 张超 赵冬玲 林尚纬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期205-213,共9页
利用2013—2015年土地变更调查新增耕地数据,基于县域和区域两种尺度,运用重心模型、区位基尼系数、地理集中度以及统计分析等方法,分析3年京津冀地区新增耕地时空特征,并从不同来源对新增耕地状况进行深入解析,以期为京津冀后续建设尤... 利用2013—2015年土地变更调查新增耕地数据,基于县域和区域两种尺度,运用重心模型、区位基尼系数、地理集中度以及统计分析等方法,分析3年京津冀地区新增耕地时空特征,并从不同来源对新增耕地状况进行深入解析,以期为京津冀后续建设尤其是雄安新区建设提供参考。研究结果表明:从2013—2015年京津冀新增耕地整体看,新增耕地主要集中在中东部平原区、西部山区和北部高原区3大区域;从不同年份分析,京津冀地区新增耕地面积先减后增,重心从京津冀东北方逐渐向西南方偏移,并呈高度聚集态势。新增水浇地是京津冀地区新增耕地的主要地类。新增耕地主要是通过农村土地整治新增耕地的方式而来,大部分来源于草地,生态问题愈发突出。最后,深入分析新增耕地时空变化规律,建议京津冀在未来建设中因地制宜,加大节水力度,注重生态文明建设。 展开更多
关键词 京津冀地区 土地整治 新增耕地 时空特征 重心模型 区位基尼系数
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基于逐步回归模态投影方法的BCC气候系统模式ENSO预报订正 被引量:5
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作者 王琳 任宏利 +2 位作者 陈权亮 田奔 刘颖 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期294-304,共11页
本文利用国家气候中心气候系统模式(Beijing climate center climate System Model,BCC_CSM1.1m)提供的1991—2014年海表温度回报数据,将逐步回归模态投影方法(stepwise Pattern Projection Method,SPPM)应用到改进BCC_CSM1.1m模式El N... 本文利用国家气候中心气候系统模式(Beijing climate center climate System Model,BCC_CSM1.1m)提供的1991—2014年海表温度回报数据,将逐步回归模态投影方法(stepwise Pattern Projection Method,SPPM)应用到改进BCC_CSM1.1m模式El Nino和南方涛动(ENSO)预报研究。SPPM是一种经验性模式误差订正方法,其主要思路是在大尺度模式预报因子场中找寻出与格点观测预报变量相关性高的信号,通过投影将这种信号反演出来,然后建立回归方程得到订正后的预报结果。本文交叉检验和滚动独立样本检验的结果表明,利用SPPM可以有效地提高BCC_CSM1.1m气候系统模式的预报技巧,尤其是在热带太平洋地区以及印度洋海区,24年交叉检验Nino3.4指数提前6个月预报的相关系数技巧可以提高8%~10%,预报误差得到显著降低。不同季节SPPM订正效果略有不同,其中对秋季的预报技巧提升最为显著。与此同时,交叉检验结果还显示,SPPM对El Nino中心纬向位置的预报也有一定程度的改进。 展开更多
关键词 BCC—CSM1.1m ENSO 统计订正 逐步回归模态投影方法
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基于GPU-OpenACC的气候模式加速优化研究 被引量:3
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作者 肖洒 魏敏 +2 位作者 邓帅 徐达 张晨琛 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第7期1001-1008,共8页
为使数值模式适应异构架构在高性能计算领域的快速发展趋势,本文基于OpenACC语言,对气候模式BCC_AGCM3.0中动力框架三段程序段进行GPU加速优化试验。通过异步执行设置、循环内移、数据管理及向量参数化配置等方式,对模式中计算密集部分... 为使数值模式适应异构架构在高性能计算领域的快速发展趋势,本文基于OpenACC语言,对气候模式BCC_AGCM3.0中动力框架三段程序段进行GPU加速优化试验。通过异步执行设置、循环内移、数据管理及向量参数化配置等方式,对模式中计算密集部分程序段进行GPU加速并行化,并进行了优化运行效率对比及正确性验证。试验结果表明,BCC_AGCM3.0模式中三段程序段GPU加速后效率提升均在3倍以上,BCC_AGCM气候模式全球涡度均方根相对误差控制在一定范围之内。加速方法及策略对于数值天气气候模式在异构环境下的移植与优化具有一定参考价值。 展开更多
关键词 BCC_AGCM GPU OpenACC 异构
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国家气候中心两个CMIP6模式模拟的东亚夏季风的季节内演变 被引量:2
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作者 张潇潇 薛峰 +1 位作者 董啸 林壬萍 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2022年第6期729-746,共18页
分析了国家气候中心两个参加第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的模式BCC-CSM2-MR和BCCESM1对东亚夏季风季节内演变的模拟情况,包括气候态特征以及在ENSO(El Nino and Southern Oscillation)循环不同位相下的特征。本文同时对比分析了... 分析了国家气候中心两个参加第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的模式BCC-CSM2-MR和BCCESM1对东亚夏季风季节内演变的模拟情况,包括气候态特征以及在ENSO(El Nino and Southern Oscillation)循环不同位相下的特征。本文同时对比分析了观测海温海冰驱动大气环流模式试验(AMIP试验)以及耦合模式的历史气候模拟试验(Historical试验)的结果。结果表明,模式能够合理地模拟出东亚夏季风环流和降水的气候态特征。相比大气模式,耦合模式能够明显改善对气候态的模拟,特别是耦合模式能够较好地模拟出副热带高压从6~8月向北以及向东移动的季节内演变特征。对于El Nino衰减年和La Nina年合成来说,大气模式能够在一定程度上模拟出El Nino衰减年(La Nina年)副高偏西(东)、对流减弱(增强)的特征,但是对于位置和强度的模拟存在偏差,特别是对于其季节内尺度的演变。耦合模式相比大气模式来说,并没有改善对于ENSO循环影响东亚夏季风季节内演变的模拟,这可能和耦合模式模拟的ENSO本身的偏差有关。因此要想改善对于东亚夏季风季节内演变及其年际差异的模拟,除了考虑海气相互作用之外,还需要改进模式对于ENSO的模拟效果。 展开更多
关键词 BCC气候模式 CMIP6计划 季节内演变 副热带高压 降水 气候模式
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根系吸水过程参数化方案对青藏高原陆面过程模拟的影响研究 被引量:3
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作者 马湘宜 张宇 +2 位作者 吴统文 宋敏红 王少影 《大气科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期211-224,共14页
根系吸水过程对地表能量平衡和水循环起着重要作用,目前不同的根系吸水过程参数化方案对青藏高原陆面过程模拟的影响尚不明确,探讨相关参数化方案的影响,可以为今后建立陆面过程模式根系参数化方案提供参考。本文利用2010年6月1日至9月3... 根系吸水过程对地表能量平衡和水循环起着重要作用,目前不同的根系吸水过程参数化方案对青藏高原陆面过程模拟的影响尚不明确,探讨相关参数化方案的影响,可以为今后建立陆面过程模式根系参数化方案提供参考。本文利用2010年6月1日至9月30日青藏高原玛曲站的观测资料作为大气强迫资料,驱动BCC_AVIM模式(北京气候中心陆面模式)引入不同的根系吸水过程参数化方案,对玛曲站2010年6月1日至9月30日时段感热通量、潜热通量、土壤温度、土壤含水量等要素进行数值模拟,分析根系吸水过程参数化方案对青藏高原地区陆面过程的影响。模式中有关根系吸水过程的参数化方案主要分为根分布模型和土壤水分对根系有效性函数两类,根分布模型用Jackson方案、Schenk方案替换,土壤水分对根系有效性函数用Li方案、LSM1.0方案、CLM4.5方案替换。对比结果表明:不同的根系吸水过程参数化方案对土壤温度、土壤含水量的模拟影响较小,对感热通量、潜热通量模拟影响较大,尤其对冠层蒸腾量模拟差异显著,相关参数化方案的变动直接影响冠层蒸腾量。两类方案模拟的差异受降水的影响,在多雨期,根分布对比方案与原模式方案模拟的感热、潜热通量间存在较大差异;在少雨期,土壤水分对根系有效性函数对比方案与原模式方案模拟的感热、潜热通量间存在较大差异。 展开更多
关键词 根系吸水 参数化方案 陆面过程 BCC_AVIM模式
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北京市政府搬迁至副中心对通州土地利用影响 被引量:1
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作者 何尹杰 张占录 高文文 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期351-357,366,共8页
预测市政府搬迁对土地利用的影响,能为城市发展建设提供合理的建议。按照《北京城市总体规划(2016—2035年)》和《北京城市副中心控制性详细规划(街区层面)(2016—2035年)》的设想及现实条件,运用景观格局指数和MCE-CA-Markov耦合模型,... 预测市政府搬迁对土地利用的影响,能为城市发展建设提供合理的建议。按照《北京城市总体规划(2016—2035年)》和《北京城市副中心控制性详细规划(街区层面)(2016—2035年)》的设想及现实条件,运用景观格局指数和MCE-CA-Markov耦合模型,对通州区2009—2017年的景观格局特征进了行分析,模拟预测北京市政府东迁后2035年通州区的土地利用类型、结构、布局和强度。结果表明:(1)通州景观水平上,景观总体破碎化程度降低;类型水平上,建设用地、耕地是主导优势地类。(2)2009—2017年,通州区有5.09%土地利用类型发生变化,耕地主要流向建设用地和设施农用地;建设用地的增加主要来源于耕地、林地和水域。(3)对通州区2035年土地利用进行模拟预测,2009—2035年耕地、园地(草地)减少;林地、设施农用地、建设用地及水域明显增加,这期间城市化进程加快,建设用地不断占用周围的耕地。未来需做好减量发展,控制建设用地规模,继续严格保护耕地和生态用地。 展开更多
关键词 土地利用 模拟预测 MCE-CA-Markov 北京副中心
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