北京城市气温与下垫面结构

地球上不同的地区有不同的气候,这是太阳辐射、大气环流和不同地区地面的地理因素综合作用的结果。不同地区地面的地理因素从大范围来讲,主要指水陆分布大势和大地形的特点,区域气候就是在这两个地理因素对太阳辐射和大气环流的影响下而形成的。对于小范围的地区来说,地表的地理特性主要指     

太阳辐射对气候变迁的影响

在气候形成的许多因子中,作为能量源泉的太阳辐射所起的作用是带有根本性的。地球温度的高低在某种程度上取决于太阳辐射的强弱。它的不均匀分布造成了一圈环流,赤道地区上升在高空流向高纬度,极地地区下沉在低空流向低纬度。夏半年太阳辐射南北差值小,大气环流和平均锋区便弱;冬半年差值大,大气环流和平均锋区就强。此外,南北半球     

晴空大气中太阳辐射传输的近似计算

地气系统吸收来自太阳的辐射能,同时又通过长波辐射,向空间发出能量,这两种辐射能之间的平衡,决定着地球上的气候,我们已经给出了一个参数化的红外辐射传输计算方法,这里将提出一个计算大气中太阳辐射传输的近似方法。 在二流近似下,可以得到平面平行大气中向上和向下漫射的太阳辐射通量密度的解为     

基于PCA和GWR的作物需水量空间分布估算

综合考虑宏观地形因子、微观地形因子、气象因子等对作物需水量的影响,将主成分分析(PCA)和地理加权回归(GWR)方法相结合进行华北地区冬小麦作物需水量空间分布的估算,根据主要影响因子和回归系数的空间变化规律,分析探讨华北地区冬小麦需水量空间分布特征及其形成原因.结果表明:应用PCA方法对影响因子进行处理,可以有效消除各影响因子的共线性,GWR方法的回归系数在空间上呈现较强的变异性,可以更好地解释影响因子对作物需水量影响的空间差异.提出的方法多项评价指标均优于目前常用的克里格方法,可有效地揭示不同空间位置不同影响因素对作物需水量的影响,提供影响因子突变地区更多的细节信息,对区域作物需水的估算具有一定的借鉴意义.     

纵向岭谷区水汽通道作用及植被生产力响应

纵向岭谷区河谷“水汽通道”作用,使通道与其毗邻地区形成特殊的水热分布格局,并产生了强烈的生态效应,并对该区的生物产生了深刻的影响．在本区30年平均年降水、气温空间数据、净初级生产力、植被类型、地形(高度、坡度、坡向)、太阳辐射等数据基础上,构建纵向岭谷区“地-汽-水-生”系统数据库;通过河谷水汽通量、降水格局、“分水岭”空间分析,印证河谷“水汽通道”作用的并存;水汽通道作用对植被的垂直分布带谱南北差异和植物种类的反常分布产生了重要的影响;与相邻同纬地区比较,本区NPP(净初极生产力)值总体偏高,向北突出、延伸趋势显著,并且高值线的流动方向与河谷相一致;人工神经网络分析结果确定最低温度、海拔高度、降水、坡度是影响本区NPP的关键因子,它们的影响率依次为1．588,1．053,1．006和1．003．最后分析了各植被类型及同一植物物种的净初级生产力对水热条件的具体响应过程,“水汽通道”作用产生了重要的生态效应．     

仁义互通设计简介

简介如何充分利用原主体工程已建成和被破坏的地形进行仁义互通线位设计的过程;尝试平、纵结合设计的新思路;对个别横断面设计作了特殊处理;以及土(石)方工程量计算应注意的问题。     

太阳活动对地球气候的影响

太阳辐射是地球系统的能量来源,是气候形成和演变的根本驱动力。在千年以上的长时间尺度上,达到地球的太阳辐射变化与地球气候有密切的关系。但在百年和百年以下的时间尺度上,人们尚不清楚太阳活动对气候是否有明显的影响。太阳活动可能通过多种路径影响地球气候,过程极为复杂。气候系统对太阳外强迫的响应又具有非线性特征,造成了太阳活动变化对气候的影响存在很大的不确定性。文章梳理和归纳总结了太阳活动影响地球气候的最近研究工作,在年际和年代际尺度上讨论了太阳活动变化对地球气候影响的关键因子和可能途径,以及气候系统对太阳活动变化响应的敏感地区和关键环节。     

全球山脉隆升影响副热带干旱气候的模拟

现代全球山脉主要形成于新生代,对全球气候格局起重要作用.本文利用全球海气耦合模式CESM,设计并开展了3组不同地形隆升情景的数值试验,集中研究了全球地形对干旱的影响.在全球无地形试验中,各大陆副热带干旱区总体呈现东西对称的纬向型带状分布.随着全球地形隆升,一方面,亚洲东南部和中部、北美东南部和南美中部由干旱区变为湿润区,而欧亚内陆、东非沿岸则由湿润区退化为干旱区;青藏高原隆升的作用主要局限在欧亚大陆和非洲东部有限区域.另一方面,欧亚和非洲地形的存在缓解了北非西部沿岸及其北部的干旱化,但在一定程度上加剧了北非中部、北美西部和南美西部的干旱环境;而青藏高原隆升加剧了其西部包括中东、北非大部和东非的干旱化.干燥度指数分析表明,地形隆升主要通过改变降水影响干旱,潜在蒸散发的作用其次,二者对干燥度指数的贡献在空间分布格局上定性一致,但定量上有所差别.潜在蒸散发的影响因子中,地形隆升主要通过改变相对湿度和近地面气温影响干燥度,近地面风速的作用其次.上述模拟结果在一定程度上与地质时期重建证据和以往大气模式结果定性一致,表明其科学合理性及其古气候意义,从而有助于加深理解全球地形的气候效应.     

八大公山常绿落叶阔叶混交林根萌能力

根萌是森林更新的重要方式之一,对种群和物种多样性的维持具有重要意义.在自然群落中,地形因子以及进化历史对木本植物根萌能力的影响仍有待研究.本研究利用八大公山25 hm2常绿落叶阔叶混交林长期监测样地第一次调查数据,旨在分析根萌能力与地形因子的相关性,以及根萌能力是否具有显著的谱系信号.研究发现:(1)样地根萌总数为54184棵,具根萌现象的个体33039棵,占样地总个体数的17.71%;(2)Torus转换检验表明根萌能力与海拔、凹凸度、干旱度指数呈显著的负相关,与地形湿润指数呈显著的正相关.这可能是由于水流的冲刷作用,低海拔的沟谷内受干扰较强,生产力较低,因而增强了物种的根萌能力;(3)样地常见的126个根萌物种的根萌能力有显著但较弱的谱系信号.在不同生活型中,只有灌木层和落叶植物具有显著的谱系信号,乔木层、亚乔木层和常绿植物谱系信号不显著.这说明根萌能力在进化历史中是一个不稳定的性状.结果表明,八大公山样地木本植物的根萌能力受地形因子以及进化历史的显著影响.     

工业革命前自然强迫的气候效应的模拟研究

应用MPM-2古气候模式模拟工业革命前800 a间(1000~1800 AD)气候系统对自然强迫的响应, 特别是地表温度的长期变化. 自然强迫主要包括火山爆发和太阳辐射的变化, 二者被认为是工业革命前主要的气候强迫. 研究表明太阳辐射变化决定了气候系统长期变化的基本趋势, 而火山爆发强迫起到了强化或弱化这种趋势的作用, 二者基本上确定了工业革命前气候系统的长期变化, 这一结论无论是与其他模式结果还是重建数据都是高度一致的. 自然强迫很好地解释了小冰期和中世纪暖期的产生. 并且, 研究表明在各个空间尺度上地表温度对自然强迫的响应基本上是一致的. 然而, 模式结果与重建的太阳辐射强迫和火山序列高度相关, 即模拟结果很大程度上依赖于所选择的强迫序列. 因此, 为了更准确地揭示历史气候的长期变化, 必须更加准确地重建过去10000 a, 至少2000 a以来的太阳辐射变化, 以及火山爆发强迫序列. 对太阳辐射突变的敏感性实验表明: 太阳辐射增强除了造成全球各纬度带地表温度的非线性升高以外, 还强化了全球水循环, 对生物圈也产生了较大影响. 太阳辐射突变对气候系统的强迫作用需要进一步研究.     

一个计算山地日照时间的计算机模式

在山区,日照时间是一个重要但通常又是未知的气候参数。单一坡面上的可照时间可采用傅抱璞所提出的理论方法确定。但在起伏地形中,任一点的可照时间均受两个因子,即太阳视轨道和研究点四周起伏不平的山脊廓线的制约。因此,确定日照时间是相当困难的,一般只能采用图解方法。最近,Bocquet建立了一个计算山地日照时间的计算机模式,在山地日照的理论研究方面迈开了一大步。但为了得到本模式的输入参数,需进行大量的手工操作,因而使其实用性仍受到限制。为此,我们提出了一个更为实用的计算山地日照时间的计算机模式,其输入参数为时间步长、网格距以及一些基本地形参数,如坡向、坡度和遮蔽角,这些地     

弄岗喀斯特季节性雨林枯立木多度的空间分布及影响因子

枯立木(standing dead tree)是森林的重要结构组成部分.对枯立木空间格局与其影响因子等进行探讨,有助于揭示森林树木死亡机理及森林群落动态规律.本研究将弄岗喀斯特季节性雨林15 hm2样地内胸径大于1 cm的枯立木划分为不同胸径等级,并在不同空间尺度上统计了枯立木多度、空间相邻因子、地形因子及群落类型因子等数据,用零膨胀负二项模型(zero-inflated negative binomial models)解决了多度数据的非正态性且零值过多等统计问题,分析了该森林枯立木多度的空间分布规律及影响因子.结果表明:(ⅰ)弄岗15 hm2样地内胸径大于1 cm的枯立木有2254株,平均胸径6.21 cm,最大胸径61.86 cm;胸径分布呈反"J"型,无明显断层;小径级枯立木在海拔较高地区分布较多,大径级枯立木在海拔较低地区分布较多;(ⅱ)小径级枯立木呈聚集型空间格局,大径级枯立木趋向于随机型空间格局;枯立木多度存在多尺度的空间自相关结构;(ⅲ)随着径级增大,枯立木多度与凹凸度、空间相邻因子的相关性逐渐减弱,与坡度、海拔的相关性逐渐增强;随着单位取样尺度增大,枯立木多度与凹凸度、海拔、坡度、群落类型因子的相关性逐渐减弱,与空间相邻因子相关性逐渐增强.研究表明,喀斯特森林中枯立木分布格局由多尺度的空间结构所构成,不同空间尺度、地形条件、群落类型等对枯立木的径级结构及数量组成有显著影响,而枯立木结构的空间异质性将会影响森林光资源及木质残体储量等的空间动态,进而影响群落物种组成.     

用格林函数解实际地形边界下的斜压大气数值预报问题

在斜压大气天气发展的数值预报中,考虑实际地形上的运动学边界条件已有了方案和倾向计算的试验,采用的是纲格法。由于地形起伏可以很大,我们用纲格法来解时就用了一部分不规则纲格。但在有些情况下,用格林函数来解这个问题更方便些。过去也有人利用格林函数来解地形的斜压发展问题,但是,他们的地形边界条件却是放在海平面上的。对东亚,这显然不合适。我们这里就要在实际边界条件下来解这个问题。     

地球上的冰雪和气候变化

地球上的冰雪是气候形成的重要因子。例如,南极夏季是全世界接受太阳辐射最多的地区,但仍然是最冷的地区,其主要原因就是面积为14.1百万平方公里的南极大陆有98%经常为冰雪覆盖着。同时,南极附近还有广阔的海冰环绕。     

太行山东侧中低压生消过程的数值试验

在太行山东侧,中低压的出现频率很高,是影响华北平原天气的重要系统。本文利用Mass和Dempsey一层(σ坐标)模式,根据华北的地形特征,修改了原模式的计算方案。用此模式对太行山东侧中低压的生消过程进行数值试验。结果表明,这个中低压是在太行山和燕山的特殊地形条件下,由地形的动力、热力作用的变化而形成和消失的。     

地球气候与太阳辐射

气候的形成主要取决于太阳辐射。气候的变迁与到达地表的太阳辐射能的变化关系至为密切。引起太阳辐射能变化的条件是多方面的。气候变迁,冰期、间冰期循环的根本原因,被认为是地球轨道和地球自转轴的倾斜度变动使地球上受到的太阳辐射发生改变所致。     

用边界元法模拟三维地形对MT场的影响

二维地形对大地电磁场(MT)的影响的模拟,已经解决。三维地形影响的模拟,至今未见文献报道。在三维问题中,H_x和E_x波的解法相同,本文只讨论H_x波的边界无法解。 1 边值问题 在均匀介质中,定态波(时间因子e~(-iwt))磁场H应满足矢量的Helmholtz方程     

示踪沉积物方法的理论框架

依据质量守恒定律,提出了一个新的计算海洋沉积物输运率的示踪物理论框架,它对人工和天然示踪物都是适用的,中用以计算面上的输运率,从而提供与经验公式方法相 呈验证手段,具体计算方法是,获取两个不同时刻和研究区域内的示踪物浓度和地形资料,诈不踪物浓度和地形随时间和空间变化率,进而根据流速观测,海底沙波迁移等信息确定边界条件,最后得到沉积物输运率在研究区域内的平面分布状况,此外,该模型经过进一步改进,有可     

重力场分形及其在确定布格密度中的应用

在计算布格重力异常时,通常的办法是使所计算的布格重力异常与地形的相关性达到极小来确定这一平均密度或者使用类似的而更为简便的方法.这种方法的基础是假定地形是由刚性地壳支撑而不是由于均衡补偿.     

上海初冬的城市热岛

城市中由建筑物、道路等构成的特殊下垫面,对太阳辐射的吸收与反射都异于乡村.城市中人类的活动使大气中烟尘增加,一方面减少了到达地面的太阳辐射,另一方面烟尘又能直接吸收太阳辐射而使空气增温.烟尘的增加使地面有效辐射减少,增强了大气边界层内的温室效应,地面降温速率减小.城市建筑物比乡村的土壤有更大的热容量和高的热传导性能,利于热量的蓄积.此外,还有城中大量的工业炉窑、