基于CMIP6集合优化数据集的全球陆地极端气候变化预估

预估极端气候事件趋势能够降低其引起的灾害风险.该文基于CMIP6集合优化数据集EPTGODD-WHU,选取5个极端气候指数,即最高气温极大值(TXx)、最高气温极小值(TXn)、最低气温极大值(TNx)、最低气温极小值(TNn)和最大月降水量(PXx),并结合GIS分析手段,对2021—2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的全球陆地极端气温及降水进行预估.结果表明：1)相较于CMIP单一模式,EPTGODD-WHU数据集模拟性能显著提升,气温及降水的空间相关系数分别达到0.99和0.81.2) SSP5-8.5情景下,年最低气温和最高气温均上升明显,且这种上升趋势年内波动不大,地球陆地极寒地区将面临升温的风险,而赤道等极热地区将处于年内长时间酷热状态.3)六大洲在SSP5-8.5情景下的极端降水整体上升趋势最剧烈,但北美洲密西西比平原和滨海平原的地区在SSP5-8.5情景下在未来面临较高的旱灾风险.4)中国西南部地区的极端降水在三个情景下均呈稳定的增幅,且增幅高达60%,预示面临较高的洪灾风险.     

不同降水驱动的SWAT模型参数不确定性研究

以抚河流域与黑河流域为研究区,应用4种降水产品(CMORPH CMA、CMFD、CMADS、MSWEP)驱动SWAT模型模拟日流量,评估4种降水产品在湿润区与干旱区的适用性;使用自适应降维评估法选出流域的敏感参数,并进行一致性检验。结果表明:抚河流域4种降水产品的纳什效率系数(NSE)均在0.70以上,其中CMORPH CMA和CMADS的NSE均能达到0.82;黑河流域CMORPH CMA和CMADS的NSE大于等于0.76,而CMFD和MSWEP的NSE分别为0.72和0.74。抚河流域4种降水产品具有相同的敏感参数;黑河流域CMORPH CMA和CMADS有相同的6个敏感参数,而CMFD和MSWEP则分别有5个和8个敏感参数。4种降水产品在湿润流域和干旱流域都能得到较好的应用效果,但是CMORPH CMA和CMADS的模拟效果要优于CMFD和MSWEP。不同的降水输入也会对模型参数敏感性分析的结果产生影响,当降水表现越接近时,所筛选的敏感性参数也越相似。     

长江中下游地区汛期降水量异常与旱涝趋势

在（25°～35°N．100°～125°E）范围内利用48个测站1950～1991年降水资料和1470～1974年旱涝等级资料对长江中下游地区汛期（6～8）月降水异常和旱涝趋势进行了统计分析和推断,得出：长江中下游地区汛期降水量一般在450～600mm．相对变率为0.25～0．40．历年降水量最大值出现在武汉地区、浙皖赣交界地区以及苏北兴化─东台地区、最小值出现在安徽合肥─霍山地区,20a、30a、50a─遇的异常多降水量的最大值出现在武汉、衢县及兴化─东台地区,异常少降水量的最小值出现在大别山及长江三角洲地区．大范围旱涝连续出现和交替出现的可能性很小,在长江中游地区汛期旱涝具有50a和20a的周期变化,长江下游地区具有100a和20a的周期变化,本世纪80年代以来长江下游地区降水量波动增加．预计下世纪10～30年代将是洪涝多发期．10～20年代长江中游地区将是干旱多发期．     

极端微生物的功能利用

主要介绍了极端微生物的种类及其功能利用。极端微生物是一些在高温、低温、高压、高盐、强酸、强碱、强辐射等极端环境中生存、繁殖的生命体，具有独特的分子组成、物理化学性能、酶特性及代谢功能等，它们的存在不仅挑战传统生物学理论，而且具有很高的实际应用价值。     

水平井基坑降水的数学模型及应用

对于水平井的降水计算，提出了水平井等效渗透系数的新概念及其计算公式，可将水平井实际很复杂的边界条件移置到井口处，使计算简化；对抽水竖井的三维数值模拟提出了一种特殊井单元的处理方法；对潜水自由面提出了相适应的流量边界条件及其确定方法；建立了水平井降水和水平井与抽水竖井联合降水的数学模型；论证了水平井井内水流非等水头分布、也非等强度分布的观点。     

"淮河流域能量与水分循环试验和研究"取得重要成果

淮河流域是我国重要的粮棉基地，同时也是旱涝频繁地区，该地区气候预测能力的提高，是减少人民生命及经济损失的基础和前提．由北京大学赵柏林院士主持的国家自然科学基金重大项目“淮河流域能量与水分循环试验和研究(HUBEX)”利用外场观测试验所获得的气象、水文、雷达、卫星遥感等加密与特殊观测资料，分析了东亚季风区中尺度降水系统的能量与水循环过程，并建立了区域气候／水文数值模式及资料同化系统，以提高对气候模拟和预测的能力．该项目主要成果包括。     

BP自适应网络在数值预报产品的释用

提出了动态指标库的概念，即不同时次采取不同的指标库，同时次在网络自适应时采取不断更新指标库的阈值，采取先建立消空指标库对样本进行消空，提高了降水样本在整体样本中的概率，然后利用BP(Back Propagation)网络作了大连短期的12h和24h降水有、无的预报，设计了网络的自适应算法，并在降水有、无预报中加以应用。结果表明，此方法比没有做消空样本和网络自适应的降水TS评分有所提高，在数值产品解释应用中更具有实际意义。     

山东省春季旱年与涝年对应的大气环流

利用美国国家环境预报中心与美国国家大气研究中心(NCEP／NCAR)再分析资料及山东省1961—1998年16个代表站的3～5月降水实测资料，对山东春季旱年与涝年进行划分并对其对应的大气环流形势进行了分析。结果表明，山东春季涝年与旱年的大气环流形势存在明显的差异，东亚大槽的异常减弱、乌拉尔地区高度场的明显降低是造成山东春季降水异常偏多的主要原因；孟加拉湾的水汽输送是山东地区春季降水的重要水汽条件。     

降水对徐州地区冬小麦生产的影响

降水过多或过少引起的湿害、干旱是影响徐州地区冬小麦产量的重要因素．对徐州地区1990～1999年的降水量与小麦单产间的关系作回归分析，结果表明徐州地区冬小麦的气象产量与当年3～5月的降水总量呈负相关关系．     

干热河谷不同岩土组成坡地的降水入渗与林木生长

坡地对降水的入渗能力是决定干热河谷坡地土壤水分条件和林木生长的重要因素, 坡地入渗能力低是造成干热河谷土壤干旱的主要原因之一. 由于岩土孔隙状况的差异, 不同岩土组成坡地的入渗能力差异较大. 片岩坡地入渗速率为1.40～8.67 mm/min, 砂砾层坡地为6.33 mm/min, 砾石层坡地为0.69～2.20 mm/min, 轻度侵蚀泥岩坡地为0.6～1.3 mm/min, 强度侵蚀泥岩坡地为0.03～0.63 mm/min. 泥岩坡地土体黏重板结, 入渗能力弱, 天然降水入渗少, 对土壤水分的有效补充较少. 在干旱季节土体极其干旱, 林木生长停止, 甚至受到干旱的生理伤害枯死, 林分生产力低, 极难恢复森林植被. 片岩坡地、砾石层坡地、砂砾层坡地等石质山地土体裂隙发育, 入渗能力强, 天然降水入渗多, 对土体水分的有效补充较多, 在干旱季节岩土深层有少量有效储水供林木吸收利用, 维持其正常生理活动的水分需要, 林木生长较泥岩坡地上的林木生长快, 林分生产力高. 干热河谷的植被恢复应针对不同坡地类型生境的土壤水分条件, 主要依靠优势生活型植物种类, 进行乔-灌-草不同生活型植物类型的合理配置, 建立起植被与生境土壤水分条件的群落生态关系, 方能达到成功的目的. 另一方面, 增加降水入渗的造林整地措施和集流入渗的工程措施是干热河谷植被恢复的主要技术关键之一.