Lambert冰川流域东西两侧大气降水的化学特征

1992～1993年,中国科学家参加了澳大利亚南极考察队对Lambert冰川流域西侧的考察,1996年起中国南极考察队对Lambert流域东侧进行了多次考察.本文基于以上考察的研究成果,对Lambert冰川流域东西两侧大气降水的化学特征进行了对比研究.结果表明:Lambert冰川流域东西两侧在1932～1992年,各种离子均有较大的年际变化和年代际变化,东侧过去60年来海盐离子浓度呈现升高趋势,而西侧则呈现下降趋势,可能反映了东西两侧水汽输送能力存在明显的差异.同时,对东西两侧雪冰中的离子浓度进行了EOF分析,表明Lambert冰川流域东西两侧降水中的化学成分主要来源于海盐传输、中低纬度远距离传输和高纬地区局地来源.     

CMIP6多模式在青藏高原的适应性评估及未来气候变化预估

随着CMIP6（coupled model intercomparison project phase 6）计划进行,新一代大气环流模式（general circulation model, GCM）输出结果陆续发布,及时探究在新模式新情景下青藏高原未来降水及气温的变化规律至关重要．在对CMIP6多模式进行适应性评估的基础上,运用DM（direct method）统计降尺度方法,以1979—2014年为基准期,预估青藏高原未来近期（2031—2050年）、远期（2061—2080年）在共享社会经济路径与典型浓度路径组合情景（shared socioeconomic pathways and the representative concentration pathways, SSP)包括低强迫情景(SSP126)、中等强迫情景（SSP245）、中等至高强迫情景（SSP370）、高强迫情景（SSP585）下的降水、平均气温、最低气温、最高气温的时空演变规律．结果表明:相较于基准期,不同GCM对青藏高原未来降水的预估总体呈现增加趋势,近期降水较基准期变幅为?3%~16%,远期变幅为?1%~21%．未来平均气温、最低气温和最高气温均呈现一致的增温趋势,且增幅较为一致．相较于基准期,近期气温变化范围为0.9~2.3 ℃,远期气温变化范围为1.01~4.6 ℃．随着排放强度的增加,三者升温趋势愈加显著,即升温趋势由强至弱排序为SSP585、SSP370、SSP245、SSP126．此外,青藏高原气温变化在海拔高度上具有显著的依赖性,整体表现为青藏高原北部高海拔地区增温高于青藏高原东南部低海拔地区．研究结果可为揭示气候变化对高寒区水循环的影响机制提供科学依据．      

湿润地区的人工增雨实施条件

为了在既保证水库蓄满水量、又不产生暴雨洪水灾害条件下的人工增雨作业,提出了水库实时蓄水标准的新概念,分析了人工增雨的实施条件,得到了义乌市降水4个方面的变化特征.在水库实时蓄水标准的具体实施过程中,可根据义乌市降水的长期变化特征,结合中期和短期的天气预报,判断是否需要对近期的天气条件实施人工增雨作业.表5,参9.     

用外部强迫因子对近百年陆地降水变化的统计建模试验

利用多元线性回归模型拟合历史气候变化经常会遇到残差自相关以及影响因子之间存在多重相关性的问题,从而导致模型出现病态.本研究利用多个自然强迫、人为活动因子的辐射强迫(有效辐射强迫)作为自变量,采用较为简单的组合统计模型将近百年陆地降水变化分解为自然强迫、人为活动的影响和内部变率(噪声),取得了较为合理的结论.首先采用多元线性回归(MLR)+差分滑动平均自回归(ARIMA)组合模型对全球及各纬度带陆地降水距平变化序列中人类活动和自然强迫因子的重要性进行了分析,发现全球和北半球中、高纬度陆地降水的模型解释方差较高(超过40%),且方程中人类活动因子的拟合系数具有高显著性,说明人类活动对这些区域降水变化具有显著贡献.进一步,利用偏最小二乘回归(PLSR)模型,量化了人为强迫多个分量对上述降水变化的各自影响(贡献),结果表明:火山爆发和多数人为因子对全球陆地降水的距平变化非常重要;只有人为气溶胶、尾迹卷云对于北半球中纬度、高纬度陆地降水距平变化一致性地表现为正贡献,而其他人为因子对不同纬度带的贡献是相反的,体现出一定的不确定性.     

第三极西风和季风主导流域源区降水呈现不同梯度特征

利用位于第三极东南部受季风主导的长江、黄河、澜沧江、怒江上游和雅鲁藏布江流域,以及位于西部受西风主导的叶尔羌河、印度河、阿姆河和锡尔河上游流域源区256个气象站的降水数据,分析了各流域降水随海拔变化的梯度关系;基于ERA5数据,通过分析水汽含量、对流有效势能和抬升凝结高度与各流域内海拔的变化关系,探讨了不同气候系统主导的流域呈现不同梯度特征的原因;通过水文模型模拟径流反向验证降水梯度校正方法在推算高海拔山区降水时的可行性.结果表明:(1)位于季风区的长江上游、黄河上游、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江流域降水随海拔增加而降低(17～128 mm/100 m),地形效应仅在小尺度呈现;西风主导的叶尔羌河、印度河、阿姆河和锡尔河上游流域降水随海拔增加而增加(5～64 mm/100 m),地形效应明显.(2) ERA5与气象站观测降水数据在不同流域源区表现出一致的降水梯度特征.季风区流域降水随海拔增加而减少,主要由水汽含量随海拔增加而减少所致,地形效应在局地尺度依然有所反映;西风区流域降水随海拔增加而增加,主要受抬升凝结高度降低和对流有效势能增加的影响.(3)陆面水文模型反向验证结果表明,在降水地形...     

华北地区气溶胶对区域降水的影响

利用长期的地面降水和能见度资料, 分析了华北地区人为气溶胶对区域降水的可能影响. 首先, 根据1960~1979年的旬降水量资料, 用包含显著性检验的聚类方法对研究区域内的自然降水量(这段时间被认为是没有受人为气溶胶污染的影响, 其降水被称为是自然降水量)进行分区, 同一个分区内, 降水的气候特征是相似的, 从而建立起分区中各个测站之间降水量的回归关系. 其次, 利用1990~2005年的能见度资料分析这些测站的能见度变化率, 选择能见度变化率的绝对值小于0.1 km/a的站作为参考站, 认为这些站没有受人为气溶胶污染的影响. 在上述每个分区内, 用参考站的降水量估算其他站的自然降水量, 实际降水量与该估计值之差即认为是由于人为气溶胶污染造成降水的减少量. 用1990~2005年的旬降水资料做了这种分析, 得到这段期间中每个测站由于人为气溶胶污染造成的降水减少总量, 并用统计检验方法证明这种减少是显著的, 从而得到人为气溶胶污染确实是使局地降水量减少的结论. 这一现象对夏季的降水较为明显, 可以认为局地的人为气溶胶通过对流活动影响到对流云的降水效率.     

双层套管井中界面胶结差时单极全波响应特征的对比

通过实轴积分和有限差分相结合,计算双层套管井不同界面胶结差时单极子声源激发的套管波、井孔伪瑞利波以及斯通利波的响应特征。结果表明：第Ⅰ界面胶结差时套管波的到时最早,其次是第Ⅲ界面,第Ⅱ界面和第Ⅳ界面胶结差时套管波到时较晚;从套管波的幅度特征观察,在各个界面胶结程度一致时,第Ⅰ或第Ⅲ界面胶结差时套管波的幅度较强,第Ⅱ界面和第Ⅳ界面胶结差时套管波的幅度较弱,理论计算结果与现场测量结果一致。不同界面胶结差时井孔伪瑞利波和斯通利波的响应也有明显差异,随着不胶结界面距离井轴越远,伪瑞利波的频散曲线逐渐向低频偏移;且在同一胶结状况下套管井中伪瑞利波的截止频率随地层横波速度的降低明显向高频移动,这一响应特征与裸眼井下的变化规律不同。在复杂的双层套管固井质量评价中,可结合井孔模式波的频散特征为判断各个界面的胶结状况提供参考。     

莆田秋冬低层东风回流下的非典型降水特征分析

应用地面观测数据、历史天气图和NECP再分析资料,普查了近10年莆田地区秋冬季低层东风回流下的非典型降水天气个例,对形势场合成以及对回流天气过程的动力条件、水汽来源进行了诊断分析.结果表明,莆田秋冬低层东风回流下的非典型降水概率为11.9％,回流天气产生降水时中高层受西南气流影响且有弱的辐散维持,地面高压楔前部以及沿海...     

城市热岛效应对西宁地区夏季降水的影响

利用1986—2015年西宁城区、大通和湟中三个站气温和降水资料,通过线性回归、距平分析、MannKendall检验等方法分析了夏季城市热岛效应对西宁地区夏季降水的影响。研究表明,1986—2015年西宁城区的夏季城市热岛强度呈减弱趋势,最高气温对其贡献最大。近30年西宁地区的夏季气温呈显著上升趋势,西宁城区、大通和湟中平均气温的升温率分别达0.7、1.0℃/10 a和0.5℃/10 a,西宁城区夏季气温在1997年出现突变,湟中在1994年出现突变,大通未发生突变。近30年西宁城区的夏季降水量和降水日数分别以4.5 mm/10 a和1.2 d/10 a的趋势增加;大通的夏季降水量在增加,降水日数在减少;湟中的夏季降水量和降水日数均在减少。三个站的夏季降水量突变主要出现在20世纪90年代,西宁城区还在2000年发生突变。城区夏季最高气温热岛强度和最高气温与夏季降水量和降水日数之间有较好的相关性,郊区也是夏季最高气温与降水量的相关性最好。城市热岛效应对降水的影响主要是由于盛行风向和河谷地形的作用。