简介:利用CMIP5全球气候模式、RegCM4区域气候模式数据集和中国东北三省162个气象站降水观测资料,评估了CMIP5和RegCM4模式对中国东北三省降水的模拟能力,并对RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下东北三省未来降水的变化进行了预估。结果表明:CMIP5和RegCM4模式均能较好地模拟东北三省年及四季降水量的变化,可再现东北三省降水量由东南向西向北递减的空间分布形势,但模拟的降水中心偏北,模拟的降水强度偏强;两个模式对夏季降水的模拟优于冬季,对冬季降水的模拟存在较大偏差。总体而言,全球气候模式CMIP5对东北三省降水的模拟结果较好。对东北三省降水量的预估表明,在RCP4.5和RCP8.5情景下,全球气候模式CMIP5预估东北三省年和四季降水量均呈不同程度的增加,其中对冬季降水量预估的偏差百分率增幅最大。在RCP8.5情景下,东北三省降水量增幅显著,预估未来东北三省降水增加量基本呈由南向北逐步递减的分布,降水偏差百分率基本呈由西南向东北递减的分布。在RCP4.5情景下,东北三省降水量增幅较小,预估未来东北三省降水量总体呈由东南向西北递减的分布,降水偏差百分率基本呈由西向东递减的分布。
简介:自地球形成至寒武纪将近40亿年(距今46亿-5.4亿年,通常称为前寒武纪)的气候演变是一个具有特殊难度和挑战性的研究领域,同时也是基础和前沿的研究领域。文章选择了前寒武纪气候演化中的三个重要科学问题进行综述:大气演化、两次全球性的冰川期以及暗弱太阳问题。关于大气演化,本文首先描述了大气成分的演化历史,然后简述了影响大气成分演化的三个基本过程:大气逃逸、两次大气氧含量突然增加、碳酸盐-硅酸盐循环及其对气候系统的负反馈作用。两次全球性的冰川期分别发生在古元古代(距今24亿-21亿年)和新元古代(距今8亿-5.8亿年),文章简述了其成因以及相关的气候模拟结果。暗弱太阳问题是地球历史气候演化的一个经典问题,论文简要地综述了一些最新的研究成果和观点。
简介:依据2001—2007年北京市环境保护局公布的SO2、NO2和PM10日平均空气质量等级大于或等于三级以上的污染日作为样本,统计分析了污染日3种污染物指数与同期南郊观象台(近郊区)的地面和探空气象要素的相关关系。同时采用Hysplit-4后向轨迹分析方法,对出现四级以上污染的重污染日污染源进行了初步探讨。结果表明:风向是造成上述3种污染物出现重污染的主要原因之一;污染日存在两重或多重逆温层,而且逆温层较低较厚,垂直对流和水平扩散作用较弱,湿沉降作用较小,因此污染物不易扩散和输送,堆积在近地面,造成重污染。北京西南、东南部地区以及沙尘暴过程内蒙古、河北北部是造成重污染天气的主要输送源地。研究结果可为北京重污染过程的预警预测及其综合防治提供科学依据。
简介:PM10是大气颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类,与医院就诊率、呼吸器官疾病发病率乃至死亡率等关系密切。PM10污染与气象条件关系密切,研究气象条件对PM10污染的影响,对改善城市空气质量条件有重要意义。利用2004—2007年三明市的主要大气污染物PM10的监测值及气象因子(气压、风速、温度、湿度、降水、蒸发量)的观测资料,以及同期08时850hPa天气图资料,定量分析了PM10的突变特征以及突变与气象因子的相关关系,结果表明:PM10突变事件有明显的季节性特征,冬、春季节发生突变的概率较大;当地面气象要素场出现气压下降、风速减小、相对湿度下降、降水量减小而温度上升、蒸发量加大的配置时PM10易发生正突变,当出现气压上升、风速加大、相对湿度上升、降水量增加而温度下降、蒸发量减小的配置时PM10易发生负突变;当受大陆高压后部、暖区辐合系统影响时,PM10发生正突变的概率较高,受大陆高压前部、切变线系统影响时,PM10发生负突变的概率较高。
简介:利用1960~2013年中国东北三省76个台站夏季逐日气温数据、NCEP/NCAR再分析资料以及ENSO-Modoki指数,分析了东北地区夏季温度异常事件的时空变化特征,运用相关分析与合成分析相结合的方法探讨其与ENSO-Modoki之间的关系。结果表明:(1)东北三省夏季极端高温事件的频次波动较为明显,在1980年代初与1990年代中后期有明显峰值,而极端低温事件的频次呈下降趋势,但在1990年代初有1次明显上升;(2)从空间分布来看,极端高温事件的频次在东北三省东部的大部分地区以及大兴安岭北部地区呈上升趋势,而极端低温事件的频次在辽东半岛以及漠河附近有上升趋势,在长白山以北及松江平原以南地区则有下降趋势;(3)前一年冬季发生ElNio-Modoki或春季发生LaNia-Modoki,对黑龙江省与辽宁省的大部地区夏季出现温度异常事件影响较大。其中,前一年冬季发生ElNio-Modoki,当年夏季这些地区极端高温事件的频次可能会减少;春季发生LaNia-Modoki,上述地区夏季极端低温事件的频次会减少,而极端高温事件的频次可能会增多。
简介:采用MM5模式及其三维变分系统(MM5/3DVAR)对我国夏季降雨进行了一个月的连续预测试验,并对试验结果进行评估。试验中首先采用“NationalMeteorologicalCenter(NMC)”方法,将2005年8月的MM5模式的预测结果形成与试验区域和水平分辨率相匹配的背景误差场,并将其与全球背景误差场进行了对比分析,结果表明,采用2005年8月MM5模式预报结果生成的背景误差场的基本特征与系统提供的全球背景误差场相似,且长度尺度随着水平分辨率的提高而减小。之后,分别利用NCEP再分析资料(NCEP试验)、NCEP再分析资料基础上采用CRESSMAN方法分析观测资料(LITT试验)和NCEP再分析资料基础上采用3DVAR系统同化观测资料(3DVAR试验)形成模式预报初始场,再次对2005年8月降雨进行逐日连续预报。逐日降雨预报结果表明,相对NCEP试验,LITT试验中1和10mm的预报评分有明显提高,但25和50mm的预报评分却有所下降,而3DVAR试验的预报评分在10mm以上均有明显提高。对于降雨期间的形势场预报,3个试验中,除温度场和湿度场外,其他变量场的均方根误差随高度增加而增加,但相比而言,3DVAR试验的均方根误差小于其他2个试验。3DVAR试验对降雨的明显改进,可能是因为其对与背景场信息差别比较大的反应中尺度系统的观测资料的分析结果比较靠近观测资料。
简介:对于中尺度数值天气预报来说,初始条件的准确与否已成为影响预报技巧的主要因素之一。现有的大气观测资料在时空分布上的不均匀,以及存在的观测误差,使得我们必须引进资料同化方法,为中尺度数值模式提供最优的初始场。由于传统的三维变分同化(3DVar)方法缺乏模式约束以及背景误差协方差矩阵(B矩阵)不具有流依赖性,因此本文提出一种基于历史样本投影的3DVar(HSP-3DVar)方法,它不仅具有流依赖的B矩阵,而且比传统的3DVar简单易行。为了评价HSP-3DVar的同化性能,我们基于区域暴雨预报模式AREM(AdvancedRegionalEtaModel)对其进行了观测系统模拟试验(OSSE),结果表明:HSP-3DVar能够有效融合观测信息,模式初值在各层的均方根误差都显著地降低。
简介:根据全国512个气象站1961~2010年的逐日气温观测资料,采用日平均气温稳定通过10℃的日数(≥10℃日数)作为划分我国温度分布的指标,经过旋转经验正交函数分析(REOF)方法处理,找出时间演变过程中变化相似的区域归为一类.在此基础上,采用快速样本聚类法(K-means法)、分层聚类法(Ward法)、聚类统计检验法(CAST法)3种聚类分析方法对全国范围的温度变化区域差异进行客观分区,结果分别将全国温度变化区划分为10个地区、9个地区、13个地区,且不同区域分界线与中国地形分布有很好的一致性.研究表明:K-means法运算简单快捷,结果会不断修正到最佳为止;Ward法聚类过程清晰明了,可以选取需要划分的类别数;CAST法使样本通过显著性检验,不但有助于气候变化的客观分区,而且在划分温度区时客观考虑气候变化对分区结果的影响也有很重要意义.