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区域气候与中国柳属物种多样性格局的关系研究 被引量:3
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作者 王芳 熊喆 +3 位作者 延晓冬 戴新刚 李亚飞 王磊斌 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期262-276,共15页
利用地理信息系统技术与空间统计相结合的方法,研究了柳属物种多样性在中国区域尺度上的空间分布格局,并且采用逐步广义线性回归分析方法研究了柳属物种多样性与主要气候因子的关系。结果表明:1)柳属物种多样性在中国的分布格局表现为... 利用地理信息系统技术与空间统计相结合的方法,研究了柳属物种多样性在中国区域尺度上的空间分布格局,并且采用逐步广义线性回归分析方法研究了柳属物种多样性与主要气候因子的关系。结果表明:1)柳属物种多样性在中国的分布格局表现为区域广泛,局部聚集:聚集区分布在新疆阿勒泰地区、东北地区和西南地区,其中西南分布区的青藏高原与横断山脉毗连处为中国柳属物种多样性分布中心。2)柳属物种多样性在经度、纬度、气温、降水、蒸散量等气候气候因子一维格局上的分布随着因子梯度先增加后减小,均存在一个最适区间。3)柳属物种多样性与水分因子呈正相关、与能量因子呈负相关关系。水分因子是影响柳属物种多样性的主导因子,能量与水分间的交互作用对物种多样性影响微弱。4)结论部分地支持了水—热动态假说和生态位保守假说,但柳属物种多样性格局成因并非由任何单一假说来完全地解释,这表明其他因子如历史因素、地形异质性、土壤因素或扰动等也可能是形成柳属物种多样性格局的重要因素。 展开更多
关键词 分布格局 分布中心 物种多样性 柳属气候
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CCSM4.0的长期积分试验及其对东亚和中国气候模拟的评估 被引量:21
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作者 田芝平 姜大膀 +1 位作者 张冉 隋月 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第3期619-632,共14页
本文利用通用气候系统模式CCSM4.0的低分辨率(T31,约3.75°×3.75°)版本进行了700年的长期积分试验,将中国地表气温、降水及东亚海平面气压、500hPa和100hPa位势高度、850hPa风场的最后100年模拟结果与观测和再分析资料进... 本文利用通用气候系统模式CCSM4.0的低分辨率(T31,约3.75°×3.75°)版本进行了700年的长期积分试验,将中国地表气温、降水及东亚海平面气压、500hPa和100hPa位势高度、850hPa风场的最后100年模拟结果与观测和再分析资料进行了定性比较,并对前三个要素的不同统计量值进行了定量计算,系统评估了CCSM4.0对东亚及我国气候的模拟能力。结果表明,模式能够合理模拟各变量的基本分布形态,但幅度与观测有所差别,其中地表气温的模拟效果最好,降水的相对最差。具体而言,地表气温空间分布型与观测一致,但全年青藏高原地表气温模拟值偏高,位于塔里木盆地的暖中心未能模拟出来;降水空间分布型模拟较差,除冬季不明显之外,我国中南部全年都存在一个虚假降水中心,并在夏季达到最强;冬季东亚地区海陆热力对比大于观测,夏季海平面气压场整体模拟效果不如冬季;模式对冬、夏季500hPa东亚大槽和西北太平洋副热带高压的主要特征刻画较好,但模拟结果整体比观测偏强;夏季100hPa南亚高压强度与观测接近,但高压范围及中心位置存在偏差;850hPa东亚冬季风和夏季风环流模拟较好,但冬季西北气流偏强,夏季索马里越赤道气流偏弱、我国东部西南气流偏强。总的来说,CCSM4.0对东亚和我国大尺度气候特征具备合理的模拟能力,尽管在定量上还存在着不足。 展开更多
关键词 通用气候系统模式 长期积分 东亚 中国 评估
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1951-2006年中国区域干旱化特征 被引量:115
3
作者 马柱国 任小波 《气候变化研究进展》 CSCD 2007年第4期195-201,共7页
利用1951-2006年中国区域160个站的月降水及月平均气温资料,对中国区域近56a气候要素的变化及其与干旱化联系的事实进行了分析。结果表明:降水减少的地区主要位于我国北方的西北东部、华北及东北;在南方,西南的降水减少趋势与上述地区... 利用1951-2006年中国区域160个站的月降水及月平均气温资料,对中国区域近56a气候要素的变化及其与干旱化联系的事实进行了分析。结果表明:降水减少的地区主要位于我国北方的西北东部、华北及东北;在南方,西南的降水减少趋势与上述地区具有类似特征。气温基本为增温趋势,而西北东部及西南地区气温也在20世纪80年代发生转折性变化,由80年代中期以前的降温趋势转为其后的增温趋势。地表湿润指数分析的结果指出:我国西北东部、华北、东北及西南地区当前正处于一个干旱化过程,但不同地区干湿变化特征及干旱化的持续时间和位相却有差别。 展开更多
关键词 中国区域 气候变化 干旱化 地表湿润指数
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不同分辨率CCSM4对东亚和中国气候模拟能力分析 被引量:39
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作者 田芝平 姜大膀 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第1期171-186,共16页
本文利用通用气候系统模式CCSM4在三种水平分辨率下的工业化革命前期气候模拟试验,结合观测和再分析资料,比较了各分辨率下模式对中国温度和降水、东亚海平面气压和850hPa风场的模拟能力,综合评价了模式分辨率对东亚和中国气候模拟的影... 本文利用通用气候系统模式CCSM4在三种水平分辨率下的工业化革命前期气候模拟试验,结合观测和再分析资料,比较了各分辨率下模式对中国温度和降水、东亚海平面气压和850hPa风场的模拟能力,综合评价了模式分辨率对东亚和中国气候模拟的影响。结果表明,三种分辨率对中国温度均具有很好的模拟能力,除春季外,低分辨率(T31,约3.75°×3.75°)对全年温度的模拟能力均要稍好于中(f19,约1.9°×2.5°)、高(f09,约0.9°×1.25°)分辨率;各分辨率对中国降水的模拟能力远不如温度,除冬季外全年都出现的中部地区虚假降水并未因为模式分辨率提高而得到本质改善;对于东亚海平面气压场,低分辨率在冬季模拟能力相对最好,中等分辨率在夏季相对较好,而高分辨率的模拟能力均表现最差;低分辨率对850hPa东亚冬季风和夏季风的模拟能力均要好于中、高分辨率,而两种较高分辨率的模拟能力则比较接近。总的来说,低分辨率CCSM4在东亚和中国气候模拟中表现出了较大优势,加之其计算代价小,适合进行需要较长时间积分的气候模拟研究。 展开更多
关键词 通用气候系统模式CCSM4 水平分辨率 东亚 中国 气候模拟
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1998年夏季我国异常洪涝区域气候的物理集合模拟 被引量:7
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作者 钟科 王汉杰 +1 位作者 蔡其发 余清平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第5期992-1003,共12页
通过对MM5有限区域模式中的5种物理过程加以扰动、组合得到一个有19个成员的物理集合,并用其对1998年夏季发生在我国东部地区的异常洪涝天气气候特征进行了模拟研究。结果表明:相对于集合平均、高分辨率试验,集合概率预报有着最高的分辨... 通过对MM5有限区域模式中的5种物理过程加以扰动、组合得到一个有19个成员的物理集合,并用其对1998年夏季发生在我国东部地区的异常洪涝天气气候特征进行了模拟研究。结果表明:相对于集合平均、高分辨率试验,集合概率预报有着最高的分辨力,这从一个方面验证了集合预报方法认为在数值天气预报中应该以概率的形式来认识大气状态的观点的合理性。另外,对不同的集合模拟质量检验方法,有较好表现的具体物理实现方案不尽相同,同时,模拟结果对扰动物理过程的敏感性分布有一些差异,但从统计意义来看:某些物理过程的扰动对模拟结果产生强扰动效应的频率更高一些及某些具体物理实现方案表现好的频率更高一些。 展开更多
关键词 物理集合 区域气候模拟 概率预报 分辨力
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认识大气环流和气候系统动力学100年进步
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作者 李建平 陈文 +17 位作者 周天军 刘屹岷 黄刚 刘晓东 侯兆禄 丁瑞强 胡鹏 陈尚锋 谭本馗 付遵涛 封国林 罗德海 段晚锁 陈晓龙 姜继兰 唐颢苏 胡开明 屈侠 《气象学报》 北大核心 2025年第3期582-636,共55页
回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围... 回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围、篇幅和能力,可能仍有遗漏,敬请谅解。在大气环流遥相关方面,中国学者对大气环流的基本特征及其与气候变化的关系进行了深入研究,揭示了包括东亚-太平洋型、丝绸之路型等多种遥相关型的形成机制和影响。这些研究成果构成了北半球夏季环流异常的核心理论框架,不仅深化了对大气环流遥相关现象的理解,也为国际气候预测和研究提供了新的视角和工具,显著提升了对大气环流变化的预测能力。季风环流研究方面,中国学者系统揭示了东亚季风的形成机制及其与热带三大洋(太平洋、印度洋、大西洋)的相互作用。通过深入分析季风年际和年代际变率的海-气相互作用机理,显著提升了对季风系统变化规律的理解,中国主导的全球季风模式对比计划被纳入CMIP6框架,其成果为IPCC第六次评估报告提供了关键支撑。同时,对东亚季风指数的定义、历史变化检测归因以及未来预估进行了全面回顾。该指数为季风气候的预测和应对提供了理论基础和技术支持,促进了全球季风研究的深入发展。气候系统动力学领域的研究涵盖了全球变暖动力学、大气层结变化、快速气候调整以及气候变率调整等多个方面。中国学者通过数值模拟试验和理论分析,深入探讨了全球变暖背景下的降水变化机制、大气环流调整以及气候反馈作用等关键问题。中国研发的气候系统模式在CMIP6中表现突出,相关结论被IPCC AR6直接引用,标志着中国模式在国际评估中的话语权显著提升。特别是针对东亚季风、北太平洋副热带高压等关键气候系统的研究,为中国乃至全球的气候预测和应对提供了有力支持。青藏高原作为地球上一个独特的地形单元,其对大气环流和气候系统的影响受到了广泛关注。中国学者通过大量观测和数值模拟试验,揭示了青藏高原对大气环流的动力和热力强迫作用。研究表明,青藏高原不仅改变了周边地区的大气环流结构,还对亚洲季风、区域气候乃至全球气候产生了深远影响,相关理论被国际气象学界认为是解释亚洲气候变率的核心机制之一。在古气候研究方面,中国学者利用丰富的历史文献和自然档案,重建了历史时期和地质时期的气候变化序列,揭示了气候变化的周期性、突变性和区域性特征。这些研究成果不仅填补了中国古气候研究的空白,也为国际古气候研究提供了宝贵的资料和数据支持,推动了全球古气候研究的深入发展。在非线性大气动力学方面,中国学者在大气非线性波动方程、阻塞非线性动力学、可预报性等方面做出了重要贡献,提出了条件非线性最优扰动方法和非线性局部Lyapunov指数,成为世界气象组织推荐的可预报性分析工具。这些创新性的理论和方法不仅丰富了非线性大气动力学的理论体系,也为国际大气和海洋系统的可预报性研究提供了新思路和技术支持,推动了该领域的国际前沿研究。过去100年,中国气象学界在认识大气环流和气候系统动力学方面取得了丰硕成果,为理解气候变化、提高气候预测能力做出了重要贡献。展望未来,中国气象学者将继续在这一领域深耕细作,不断开拓创新,为全球气象事业的进步贡献更多中国智慧和力量。 展开更多
关键词 大气环流遥相关 非线性大气动力学 季风环流 青藏高原动力学 气候系统动力学 古气候 大气动力学 全球变暖 动力学 历史气候重建
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2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应 被引量:48
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作者 赵倩倩 张京朋 +1 位作者 赵天保 李建华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第2期292-301,共10页
气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)... 气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集,运用统计分析方法,从平均态、线性趋势、时间序列、相关性等方面系统分析了2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应。结果表明:中国区域NDVI在平均态上呈现从东南向西北递减的空间分布,受降水生长季的影响,东部地区植被指数明显较大;我国大部分地区NDVI呈现增加的趋势,其中湿润半湿润地区NDVI增长幅度为0.037·(10a)^(-1),而在干旱半干旱地区变化较小[0.013·(10a)^(-1)]。NDVI的变化与气候驱动因素的相关性存在一定的区域差异,其中:NDVI与气温变化在东南沿海、东北东部以及青藏高原北部等地区呈现出显著正相关,而在青藏高原南部等地区呈现微弱的负相关;除青藏高原、塔里木盆地和东北北部等地区外,NDVI与降水量在全国大多数地区呈正相关。从全国平均来看,温度和降水变化对NDVI的贡献分别为7.5%和9.1%,其中温度对NDVI变化的贡献主要体现在湿润半湿润地区(9.3%),而降水的贡献则在干旱半干旱地区(12.2%)。植被变化对气候要素驱动的响应也呈现出明显的区域差异性,在我国东南沿海、云贵高原东部、四川盆地等南方地区以及黄河中下游、东北东部等部分地区,NDVI变化对气温的敏感性最强;而在中国北方干旱半干旱大部分地区,NDVI变化则是对降水驱动具有很显著的响应特征。总体而言,气温是驱动南方地区植被变化的主导因子,而降水则调控着北方地区植被生长变化。 展开更多
关键词 NDVI 植被变化 气候变化
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航空短期区域气候模式预测系统研究 被引量:3
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作者 鞠永茂 王汉杰 +3 位作者 万应虎 景丽 李良富 杨成荫 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第1期85-93,共9页
基于国家气候中心的海气耦合业务预测系统CGCM_1.1的预测资料产品,集成并完善了一个单向嵌套的、中尺度海气耦合的区域气候模式ASRegCM,并以其为数值计算核心,建立了一套航空短期区域气候预测业务系统ASRCPOS。对1983~2002年(共20年)... 基于国家气候中心的海气耦合业务预测系统CGCM_1.1的预测资料产品,集成并完善了一个单向嵌套的、中尺度海气耦合的区域气候模式ASRegCM,并以其为数值计算核心,建立了一套航空短期区域气候预测业务系统ASRCPOS。对1983~2002年(共20年)的回报试验结果显示,ASRCPOS业务预测水平较前期统计预测为主业务系统的预测水平有一定程度的提高。尤其是在对连续型变量地面气温的距平,以及对非连续型变量地面降水的距平量级预测能力方面,该动力业务系统预测能力较前期业务系统有所改善。回报结果同时显示,业务系统在异常天气气温的预测方面存在较大的改进空间,对月以下时间尺度预报的解释应用方面仍存在一定的局限。 展开更多
关键词 气候预测 海气耦合模式 区域气候模式 评估
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基于MODIS的中国陆地植被生长及其与气候的关系 被引量:58
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作者 何勇 董文杰 +1 位作者 郭晓寅 丹利 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期5086-5092,共7页
基于MODIS 2000-2005(缺2004年)5a每8d的GPP资料,分析了中国陆地植被生长特征,讨论了我国气候因子(温度、降水以及辐射)对同期植被生长的影响。研究结果显示,中国陆地植被的年均GPP分布范围在0-3252.6gC·m^-2·a^-1之... 基于MODIS 2000-2005(缺2004年)5a每8d的GPP资料,分析了中国陆地植被生长特征,讨论了我国气候因子(温度、降水以及辐射)对同期植被生长的影响。研究结果显示,中国陆地植被的年均GPP分布范围在0-3252.6gC·m^-2·a^-1之间,5a平均值为491.1gC-m^-2·a^-1;年均GPP最大的地方主要分布于云南南部、海南、台湾以及东南沿海部分地区,最小值主要出现在青藏高原、新疆以及内蒙古西部等高寒、干旱地区。温度是影响同期我国陆地植被生长的主要因子,其次为降水,辐射对我国陆地植被的影响比较小,主要影响区域在华南地区。陆地植被GPP与温度和降水的相关系数在我国表现为自北向南逐渐减小的分布特征,与对应气候因子的分布呈反向关系;而GPP与云量的相关系数则自北向南逐渐增大。 展开更多
关键词 MODIS GPP 植被生长 气候
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2℃全球变暖背景下中国未来气候变化预估 被引量:111
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作者 姜大膀 富元海 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第2期234-246,共13页
相对于工业化革命前期,全球年平均地表气温上升2℃的时间和相应的气候变化受到了广泛关注,特别是包括欧盟成员国在内的许多国家和国际组织已经将避免2℃全球变暖作为温室气体减排的首要目标。为此,本文作者基于16个气候模式在20世纪气... 相对于工业化革命前期,全球年平均地表气温上升2℃的时间和相应的气候变化受到了广泛关注,特别是包括欧盟成员国在内的许多国家和国际组织已经将避免2℃全球变暖作为温室气体减排的首要目标。为此,本文作者基于16个气候模式在20世纪气候模拟试验和SRESB1、A1B和A2温室气体和气溶胶排放情景下的数值模拟试验结果,采用多模式集合方法预估研究了2℃全球变暖发生的时间、对应的大气中主要温室气体浓度以及中国气候变化情况。根据模式集合平均结果,三种排放情景下2℃全球变暖分别发生在2064年、2046年和2049年,大气二氧化碳当量浓度分别为625ppm、645ppm和669ppm(1ppm=10-6)。对应着2℃全球变暖,中国气候变暖幅度明显更大。从空间分布形势上看,变暖从南向北加强,在青藏高原地区存在一个升温大值区;就整体而言,中国区域平均的年平均地表气温上升2.7~2.9℃,冬季升温幅度(3.1~3.2℃)要较其他季节更大。年平均降水量在华南大部分地区减少0~5%,而在其余地区增加0~20%,中国区域年平均降水增加3.4%~4.4%,各季节增加量在0.5%~6.6%之间。 展开更多
关键词 2℃全球变暖 时间 二氧化碳当量浓度 中国气候 预估
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土地利用变化对20世纪中国地区气候干湿变化的影响 被引量:5
11
作者 夏江江 杨庆 +3 位作者 郑子彦 赵天保 严中伟 马柱国 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期154-166,共13页
利用CMIP5耦合模式历史情景和土地利用情景结果,定量评估了模拟的土地利用变化对20世纪中国地区气候干湿变化的影响。结果表明,土地利用的变化加剧了20世纪中国地区干旱化的进程,其贡献约为1/3。其中,湿润区具有显著变干的趋势,土地利... 利用CMIP5耦合模式历史情景和土地利用情景结果,定量评估了模拟的土地利用变化对20世纪中国地区气候干湿变化的影响。结果表明,土地利用的变化加剧了20世纪中国地区干旱化的进程,其贡献约为1/3。其中,湿润区具有显著变干的趋势,土地利用变化的贡献约为35.4%;半干旱区显著变干,土地利用对半干旱地区变干的贡献不显著;两种情景下干旱区干湿变化都不显著。在土地利用情景下,中国地区土地利用的变化主要表现为一级土地的减少和牧草用地的增加,二者分别从国土面积的72.7%和12.9%(1901年)变为36.0%和41.9%(2004年),且1950年代之后变化速率显著增大。其中大面积显著的变化主要发生在青藏高原、内蒙古以及新疆北部地区,导致这些地区降水减少、温度降低,而降水减少带来的干旱化作用大于温度降低带来的变湿作用。 展开更多
关键词 CMIP5耦合模式 干旱 土地利用 地表湿润指数
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中国农田下垫面变化对气候影响的模拟研究 被引量:9
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作者 曹富强 丹利 马柱国 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期128-141,共14页
使用同期的美国国家环境预报中心/能源部(NCEP/DOE)再分析资料驱动区域气候耦合模式AVIM-RIEMS2.0,从遥感卫星图像资料中获取3期中国土地利用/覆盖数据中的农田植被类型,将其分别引入到AVIM-RIEMS2.0模式进行积分,研究中国农田下垫面变... 使用同期的美国国家环境预报中心/能源部(NCEP/DOE)再分析资料驱动区域气候耦合模式AVIM-RIEMS2.0,从遥感卫星图像资料中获取3期中国土地利用/覆盖数据中的农田植被类型,将其分别引入到AVIM-RIEMS2.0模式进行积分,研究中国农田下垫面变化对东亚区域气候的影响。结果表明:中国农田变化对气候影响具有冬季弱、夏季强的季节性变化,夏季气温和降水的差异在一些地区通过了95%的显著性检验;20世纪80年代农田扩张,林地、草地为主的植被类型转化为农田,植被变化区域的叶面积指数降低,反照率升高,且通过了95%的显著性检验,使得中国东部地区的气温由南到北呈现增加—减少—增加—减少的相间变化趋势,而降水的变化趋势大体相反;20世纪90年代农田面积减少,除东北地区外,农田变化引起的植被变化与80年代基本相反,叶面积指数变化、反照率以及由此导致的气候各要素也呈现大体相反的变化趋势;不同时期农田变化引起的植被类型转化的差异,使850 hPa风场变化趋势基本相反,可能是导致气温和降水变化趋势差异的主要原因之一。 展开更多
关键词 AVIM-RIEMS2.0模式 农田变化 卫星遥感资料 土地利用/覆盖变化 区域气候
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2006-2013年CMIP5模式中国降水预估误差分析 被引量:15
13
作者 张蓓 戴新刚 《大气科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期981-994,共14页
用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)的10个模式模拟结果与英国东安格利亚大学(UEA)气候研究机构(CRU)的最新降水格点分析资料比较,评估了三种典型浓度路径(RCPs)排放情景下模式集合对2006-2013年中国降水预估误差,结果发现模式间... 用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)的10个模式模拟结果与英国东安格利亚大学(UEA)气候研究机构(CRU)的最新降水格点分析资料比较,评估了三种典型浓度路径(RCPs)排放情景下模式集合对2006-2013年中国降水预估误差,结果发现模式间年降水预估在西北和东部沿海地区差异较明显,在沿海地区模式降水估计偏少,在西部和北方大部分地区偏多;冬半年大部分地区模式降水明显偏多,部分地区甚至偏多一倍以上;夏半年东部季风区降水估计偏少,但西部仍然偏多。模式降水误差随时间变化,夏半年误差变化明显的区域主要集中在北方和东部地区,冬半年在东北南部、华东及华南等地。此外,提高排放情景对年降水量估计影响明显的地区主要集中在我国西部的部分地区,加剧了西北模式降水估计偏多程度,但对东部地区影响不大。El Ni?o与La Ni?a年的模式降水误差分布相似,仅在沿海部分地区和华北北部差异较明显,逐年误差分布特征也与此相似。各种误差的对比分析表明,模式降水误差可能多来自模式本身存在的问题,如积云对流参数化、固体降水物理过程、地形处理及分辨率等。这些误差特征说明,直接使用CMIP5模式集合情景输出资料估计未来降水的方法存在较大的不确定性,必须对其进行评估,以降低潜在用户或决策者们制定未来规划的风险。 展开更多
关键词 中国降水 CMIP5 RCPs 排放情景 集合预估 误差分析
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有限区域大气-海浪耦合模式的建立及海表粗糙度参数化试验 被引量:4
14
作者 关皓 周林 +1 位作者 王汉杰 景丽 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期30-38,共9页
利用LINUX操作系统下的进程通讯(IPC)技术将中尺度大气模式MM5(V3)与第三代海浪模式WW3进行双向耦合,建立考虑大气-海浪相互作用的风浪耦合模式,在耦合模式中引入3种海表粗糙度参数化方案,通过对一次热带气旋过程的模拟,研究大气-海浪... 利用LINUX操作系统下的进程通讯(IPC)技术将中尺度大气模式MM5(V3)与第三代海浪模式WW3进行双向耦合,建立考虑大气-海浪相互作用的风浪耦合模式,在耦合模式中引入3种海表粗糙度参数化方案,通过对一次热带气旋过程的模拟,研究大气-海浪相互作用对热带气旋系统的影响及耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性。结果表明:LINUX系统下的进程通讯技术可以方便有效地实现大气和海浪模式的双向耦合,模式运行稳定;耦合模式能够较好的模拟热带气旋的发展和演变过程及其影响下海浪场的分布和演变,模拟结果对海表粗糙度参数化方案较敏感;海浪的反馈作用同时影响了海气间的动力和热力作用过程,不同的海表粗糙度参数化方案下,海浪对两种作用过程不同的影响程度决定了其对气旋系统强度的影响。 展开更多
关键词 进程通讯 大气-海浪耦合模式 热带气旋 海表粗糙度
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气候对森林-径流关系的影响 被引量:1
15
作者 邓慧平 王倩 丹利 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第4期18-24,共7页
为了揭示气候对森林-径流关系的影响,利用已有的不同地区森林集水区试验结果分析森林-径流关系空间变化规律,然后在生物物理/动态植被模型SSi B4/TRIFFID与TOPMODEL的耦合模型对长江上游梭磨河流域不同温度下植被演替及蒸发与径流的动... 为了揭示气候对森林-径流关系的影响,利用已有的不同地区森林集水区试验结果分析森林-径流关系空间变化规律,然后在生物物理/动态植被模型SSi B4/TRIFFID与TOPMODEL的耦合模型对长江上游梭磨河流域不同温度下植被演替及蒸发与径流的动态变化过程的模拟结果基础上,通过分析水热条件对净光合速率、冠层湿润分数、蒸腾、冠层截留蒸发以及土壤蒸发的影响,分析水热条件对森林-径流关系的影响。主要结论有:水热条件通过控制森林的净光合速率、蒸腾、冠层截留蒸发和土壤蒸发影响森林-径流关系;随着温度增加,森林蒸散发增加幅度大于其它植被类型和裸地,使森林-径流关系发生变化,水热条件的空间变化决定了森林-径流关系和水分利用效率的空间变化;受气候垂直地带性和水平地带性影响,随着海拔高度下降或从北到南随着温度增加,水分利用效率减小,森林-径流关系存在从增加径流量到对径流量没有明显影响再到减小径流量的变化,水分胁迫或高温将抑制森林蒸腾从而减小森林对径流量减少的作用,森林集水区比较试验结果体现了森林-径流关系这种空间变化规律。 展开更多
关键词 气候 蒸散发 森林-径流关系 空间变化
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利用WRF-Chem模拟研究京津冀地区夏季大气污染物的分布和演变 被引量:40
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作者 庞杨 韩志伟 +1 位作者 朱彬 李嘉伟 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期674-682,共9页
应用WRF—Chem(Weather Research and Forecasting Model with Chemistry)模式模拟研究了2007年8月京津冀地区近地面O3、NO2、PM2.5浓度的时空变化特征,将模拟结果与观测数据进行详细对比,结果表明,模式可以较好地模拟O3、PM2.5,... 应用WRF—Chem(Weather Research and Forecasting Model with Chemistry)模式模拟研究了2007年8月京津冀地区近地面O3、NO2、PM2.5浓度的时空变化特征,将模拟结果与观测数据进行详细对比,结果表明,模式可以较好地模拟O3、PM2.5,浓度的空间分布和时间变化特征,成功再现了8月33和PM2.5的几次积累增加过程,其中O,的模拟值与观测值的相关系数为0.69~0.86,PM2.5的相关系数为0.44~0.49,但模式对NO2的模拟相对较差,相关系数为0.27~0.43。北京、天津地区为O3月均低值区,月均体积浓度约30×10^-9,渤海及京津冀以西地区O3月平均体积浓度可达60×10^-9;PM2,呈现南高北低的分布特征,变化范围为120~240μg/m3。14时月平均03体积浓度在北京、天津地区低于周边地区,约为60×10^-9;而PM2.5质量浓度在环渤海地区和河北南部较高,为100~120μg/m^3。8月17日北京出现一次典型的高浓度O,污染事件,14时北京地区温度达到33℃,O3体积浓度为80×10^-9~110×10^-9。在局地排放、化学反应和外来输送的共同作用下,渤海西岸和北岸PM2.5的质量浓度超过120μg/m3,其中二次气溶胶质量浓度为50~100μg/m3,一次排放人为气溶胶质量浓度为10~20μg/m3,海盐质量浓度为1~7μg/m3,二次气溶胶是该地区PM2.5的主要贡献者。 展开更多
关键词 O3 NO2 PM2 5 污染物分布和演变 数值模拟
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新疆植被生产力与叶面积指数的变化及其对气候的响应 被引量:28
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作者 丹利 季劲钧 马柱国 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期3582-3592,共11页
利用美国探路者卫星遥感资料AVHRR LAI和全球生态模式CASA给出的植被净初级生产力资料(NPP)对新疆地区1982~2000年的植被时空变化进行了定量分析,结果表明新疆地区的LAI和NPP的空间分布严格受水分的制约,与气温呈负相关,表现出干旱... 利用美国探路者卫星遥感资料AVHRR LAI和全球生态模式CASA给出的植被净初级生产力资料(NPP)对新疆地区1982~2000年的植被时空变化进行了定量分析,结果表明新疆地区的LAI和NPP的空间分布严格受水分的制约,与气温呈负相关,表现出干旱内陆地区植被受降水控制的地带特征.相对于20世纪80年代,90年代整个新疆出现了变暖的趋势,降水基本也呈现增加的趋势,在42°N以北地区暖湿转型尤其明显,与这种气候型相对应,植被出现了明显的增加趋势,NPP最大增幅可达45gCm-2a-1.但植被对气温和降水的年际变化响应不一样,降水主要是影响植被峰值的起落,而植被在总体演变趋势上却主要受气温控制,3个分区1984~2000年的气温明显上升,而降水变化趋势不明显,植被受气温控制出现了显著的上升趋势(P<0.01). 展开更多
关键词 新疆地区 净初级生产力(NPP) 叶面积指数(LAI) 时空变化
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近50年中国气温、降水极值分区的时空变化特征 被引量:69
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作者 黄琰 封国林 董文杰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期125-136,共12页
在全球增暖背景下,当前极端天气气候事件频发,由此引发的气象灾害及其所带来的社会经济损失日益增加。深入了解与社会生活密切相关的气温和降水极值的特征,对开展防灾减灾工作有指导意义。文中用百分位阈值求算变量极值的概率密度值,从... 在全球增暖背景下,当前极端天气气候事件频发,由此引发的气象灾害及其所带来的社会经济损失日益增加。深入了解与社会生活密切相关的气温和降水极值的特征,对开展防灾减灾工作有指导意义。文中用百分位阈值求算变量极值的概率密度值,从极值概率角度用系统聚类分析法合并站点,根据方差稳定性特征和变量最概然值的均值确定划分区域个数和对区域编号。从各区挑选与同区站点相似系数最大的代表站,分析其极值概率分布时空变化特征,以此研究中国极端气温和降水的空间分布随时间变化的情况。分析可知气温极小值在除夏季外的其他三季,极大值在冬季,日总降水量在冬、春季,其极值空间分布特征与它们气候年均值的分布相似;极值分区形式与地形和纬度的相关性较大:春、冬季的纬度、海拔高度分别对分区影响较大;其他两季两者都有较大影响;极大、极小值分区分别受海拔高度、纬度影响较大。由气温、降水的概率密度曲线、方差及偏度系数可知春、秋季易发生极端高、低温事件;中国北方地区春、冬季分别易发生极端高、低温事件,夏季东南部地区易发生较严重的极端高温和降水事件。对比1960 1990年和1978 2008年这两个气候态下的极值特征,发现近30年冬季增温最明显;秋季和夏季降水明显增加。全年极端低温的极端性和发牛概率都有所增加,尤其是冬季;秋、冬季的极端高温有所增加。极端降水的极端值和发生概率分别在四季和冬季有所增加。最后在易频发严重极端高、低温及降水事件的季节和地区给出了防灾减灾建议。 展开更多
关键词 极端气温 极端降水 概率分布 百分位阈值 系统聚类法
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中国干旱和半干旱带的10年际演变特征 被引量:152
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作者 马柱国 符淙斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期519-525,共7页
利用Thornthwaite的干湿分类函数,对近10 0年中国干旱和半干旱区界限的10年际变动特征进行了分析.结果发现:近5 0年,在东北中部和华北北部,干旱和半干旱边界呈波动式东移,有明显向东扩展的趋势;在华北南部和陕西南部,半干旱边界也呈波... 利用Thornthwaite的干湿分类函数,对近10 0年中国干旱和半干旱区界限的10年际变动特征进行了分析.结果发现:近5 0年,在东北中部和华北北部,干旱和半干旱边界呈波动式东移,有明显向东扩展的趋势;在华北南部和陕西南部,半干旱边界也呈波动式南扩,其中陕西南部半干旱边界向南扩展的范围最大.近10 0年,10年际的干旱和半干旱边界也呈波动式摆动且存在向东和向南扩展的趋势,但在华北南部与东北中部两个地区以2 0世纪2 0年代前后干旱和半干旱的范围最大、最强.干旱和半干旱分界线的位置变化与区域升温和降水减少密切相关. 展开更多
关键词 干旱和半干旱 干湿分类函数 10年际 降水和气温
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近10年东亚沙尘气溶胶辐射强迫与温度响应 被引量:29
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作者 宿兴涛 王汉杰 +1 位作者 宋帅 张志标 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第5期1300-1307,共8页
利用一个耦合了在线沙尘模型的区域气候模式RegCM3,对2000-2009年东亚沙尘气溶胶辐射强迫及温度响应进行了数值模拟。结果表明:(1)东亚沙尘气溶胶分布具有明显的地理差异和季节差异,柱含量高值区主要位于塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,... 利用一个耦合了在线沙尘模型的区域气候模式RegCM3,对2000-2009年东亚沙尘气溶胶辐射强迫及温度响应进行了数值模拟。结果表明:(1)东亚沙尘气溶胶分布具有明显的地理差异和季节差异,柱含量高值区主要位于塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,最大值均在1 000mg.m-2以上;从季节分布来看,春季最大,冬季次之,秋季最小。(2)沙尘气溶胶辐射强迫与分布具有较好的对应关系。东亚地区大气顶辐射强迫,春、秋季分别为-1.72W.m-2和-1.17W.m-2;而地表辐射强迫,春、秋季分别为-4.34W.m-2和-2.33W.m-2。(3)沙尘气溶胶使地表温度降低,东亚地区平均地表温度降低,春季为0.154℃,秋季为0.085℃。(4)沙尘气溶胶在不同高度对气温有不同的影响。在对流层下层,沙尘气溶胶使得气温降低,随高度增加,气温降幅逐渐减小;春季在300~400hPa出现升温区,而秋季升温区出现的高度东西差别较大。 展开更多
关键词 东亚 沙尘气溶胶 柱含量 辐射强迫 温度响应
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