简介：以2009年11月5～8日北京地区发生的一次特殊天气形势下的重污染天气过程为例，研究分析本次污染特点和大气边界层结构特征以及此天气过程的大气温度和相对湿度结构特点。激光雷达是探测大气边界层及气溶胶的一个高效工具，利用ALS300激光雷达系统测量信号，应用Fernald方法反演大气消光系数，根据反演的气溶胶消光系数的最大突变，即最大递减率的高度来确定大气边界层的高度。利用其观测的退偏比分析大气污染物特性。利用微波辐射计数据，确定大气温度和湿度时空特征。研究结果表明：在本次污染天气下，大气具有很强的逆温结构，逆温最大可达近1K（100m）^-1，500m以上的大气相对湿度很低，在这种天气特征下的大气边界层高度在400m左右，非常稳定。污染结束降雪开始前，大气逆温结构消失，大气湿度大幅度增加，接近饱和。根据lidar（lightdetectionandranging）退偏比的分析，本次污染天气是一次典型的烟尘类颗粒物的污染，污染具有区域性特点。PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物）与AOT（AerosolOpticalThickness）之间有明显的线性关系，相关系数达到0.72。该lidar系统能够反演出秋季降雪前本次污染天气背景下北京城区上空的大气污染特性和大气边界层高度。

简介：利用“内蒙古微气象观测蒸发试验”的数据，估算了我国西北干旱区典型均匀裸土下垫面条件下的空气热储存和垂直平流输送，并分析了空气热储存项和垂直平流输送项对干旱区地表能量不闭合的影响。研究发现：由于干旱区温度梯度大，热力抬升作用较强，即使在均匀下垫面条件下也存在可观的垂直平流输送。在地表能量平衡方程中引入空气热储存项和垂直平流输送项之后，二者对能量不闭合的平均补偿分别达到1．0W/m2和7．1W/m2，闭合度分别提高2％和14％，地表能量不平衡残差平均值由26．4W/m2减小到18．2W/m2，地表能量闭合度由82％提升到98％，干旱区地表能量平衡有明显改善。

简介：利用22个CMIP5全球气候模式模拟结果,结合社会经济以及地形高度数据,分析了RCP8.5温室气体排放情景下21世纪近期（2016-2035年）、中期（2046-2065年）和后期（2080-2099年）中国洪涝致灾危险性、承灾体易损性以及洪涝灾害风险.结果表明,洪涝灾害危险等级较高的地区集中在中国的东南部,洪涝承灾体易损度高值区位于中国的东部地区.在RCP8.5情景下,未来我国洪涝灾害高风险区主要出现在四川东部、华东的大部分地区、华北的京津冀地区、陕西和山西的部分地区以及东南沿海部分地区.东北地区的各大省会城市面临洪涝灾害的风险也很高.与基准期（1986-2005年）相比,21世纪后期,虽然发生洪涝灾害的区域变化不大,但高风险区域有所增加.鉴于模式较粗的分辨率以及确定权重系数的方法学等问题,洪涝灾害风险的预估还存在较大的不确定性.

简介：利用常规气象资料、FY-2E卫星云图资料、榆林CINRAD/CB雷达资料和NCEP1°×1°再分析资料,对陕西北部绥德县2012年7月15日夜间一次短时特大暴雨过程进行分析,结果表明：高对流有效位能为大暴雨积累了能量条件,850hPa两条湿舌为该次大暴雨的主要水汽来源。850hPa的“人”字型切变和地面中尺度低压加强了暴雨区辐合上升运动,干线过境触发了强对流天气的爆发。强降水时段在卫星云图上表现为2个中尺度对流系统（MCS）合并增强且缓慢移动；雷达回波显示3个对流单体发展较快,后向传播且合并增强为深厚的湿对流风暴,其中一个对流单体有中气旋生成,水平尺度12km,垂直累积液态水含量＞65kg/m^2,并有三体散射现象,强降水开始后,三体散射消失。

简介：基于晋西北地区8个地面气象站1960～2010年的气象资料及马铃薯生育期平均资料，运用P-M公式，计算了马铃薯生态需水量，分析了生态需水量的时间演变特征及其对气候变化的响应。结果表明：晋西北地区马铃薯生态需水量整体上呈显著下降趋势，但不同时段下降幅度差异较大；风速和日照时数的变化对马铃薯生态需水量的影响最为突出。气候变暖对该地区马铃薯生态需水量的影响表明，气温的升高会增加马铃薯的需水量，且不同地区需水量的增幅不尽相同，气候变暖对寒冷地区马铃薯需水量的影响更加显著。

简介：以“济麦—22”为供试品种，利用中国气象局固城生态环境与农业气象试验站大型根系观测系统，研究冬小麦在重度干旱胁迫（≤40.0％）、轻中度干旱胁迫（40.1％—55.0％）和适宜（55.1％—80.0％）3种水分条件下，地上部分对水分胁迫的响应，以探索水分胁迫对华北平原冬小麦产量的影响，并分析不同水分胁迫对冬小麦产量的影响程度。结果表明：华北平原冬小麦在轻中度干旱胁迫和重度干旱胁迫下，小麦全生育期的天数缩短，株高、叶面积及灌浆速率均呈不同程度的减少。3种水分处理的株高增长量为适宜＞轻中度干旱胁迫＞重度干旱胁迫，灌浆速率为适宜＞轻中度干旱胁迫＞重度干旱胁迫。土壤水分胁迫引起冬小麦物质分配更多地向支持生长的茎秆转移，在生长发育过程中受到水分胁迫，小麦产量将降低，重度干旱胁迫条件下小麦产量为适宜水分条件的69％。

简介：IPCC第五次评估报告（AR5）第二工作组（WGⅡ）报告评估了气候变化对人类健康、人类安全、生计与贫困的影响,指出气候变化已经对人类健康和安全造成了负面影响,气候变化、气候变率和极端气候事件给城市和农村的贫困人口增添了额外的负担,与气候变化相关的风险增大.21世纪的气候变化,将继续加剧现有健康问题,增加人类的迁徙,放大冲突的驱动因素的影响,对许多国家的关键基础设施造成不利影响,给小岛国和有很长海岸线国家的领土完整带来风险;整个21世纪,气候变化将减缓经济增长,进一步威胁粮食安全,使减贫更为困难,贫困问题更加突出.

简介：对2011年7月24～25日发生在华北地区的一次暴雨过程进行了分析，并以NCEP资料为初值场对此次暴雨过程进行了数值模拟，结合实况对模拟结果进行对比分析。分析表明：模式对本次华北暴雨的模拟比较成功，基本反映出了本次暴雨过程的降水分布特点。利用湿热力平流参数对本次华北地区的降水落区进行了诊断分析。分析指出，湿热力平流参数纬向平均的垂直剖面图上，湿热力平流参数的高值区及大值中心与地面的强降水雨区对应得较好，其梯度大小及向上延伸高度均可以定性地指示降水的强弱；垂直积分的湿热力平流参数与地面6h强降水落区具有较好的对应关系，而在示踪弱降水区时效果并不是很好，其大值中心并不与强降水中心完全重叠，而是其梯度大值区与降水中心相对应；垂直积分的湿热力平流参数与6h累积地面降水的空间分布特征和时间演变趋势比较相似，并且其变化趋势能反映降水的发展和消弱。

简介：利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR提供的6h再分析资料（分辨率为1°×1°）,对2013年1月12-16日发生在山东中西部地区的一次持续性大雾天气过程从环流背景、层结条件、动力和热力学机制等方面进行了诊断分析。结果表明：中高层偏西气流、对流层低层温度脊和地面冷高压的稳定维持为这次持续性大雾过程提供了有利的环流背景;大雾过程经历了辐射雾—平流辐射雾—平流雾的复杂演变阶段,不同阶段的大雾湿层厚度及逆温强度有所不同;适当的风速和低层弱的水汽辐合有利于大雾稳定维持和发展;近地层辐合上升、中高层辐散下沉,易在界面形成逆温层,有利于大雾的出现,而整层的辐合上升运动往往容易形成中高云,不利于近地层水汽的聚集,难以形成大雾。

简介：IPCC第五次评估报告指出,与淡水资源相关的气候变化风险随着温室气体浓度增加而显著增加.气候变化已经导致区域降水发生显著变化;多年冻土、冰川持续萎缩,积雪不断减少;降雪区春季最大径流量逐渐提前,夏季干旱不断加剧.预估结果表明：21世纪温室气体排放将加剧淡水资源相关风险.如显著减少亚热带干旱地区的地表水和地下水资源,加剧行业之间用水竞争;极端事件（如极端降水）明显影响原水水质,威胁用水安全;气候变化同时将导致农业灌溉用水量增加、能源生产效率降低等不利影响.报告指出需采取硬性基础设施建设和软性制度措施建设相结合的适应措施,加强水资源管理,克服气候变化的负面影响,减少损失.

简介：2013年1月11～14日，华北地区经历重雾霾过程。为了探讨其形成原因，利用大气化学模式系统WeatherResearchandForecasting（WRF）-Chem模拟2013年1月华北地区气溶胶的时空变化。模拟的能见度、气象要素（温度、湿度、降水、风速和风向）以及细颗粒物（PM2.5，大气中直径≤2.5μm的颗粒物）地表浓度的时间变化与近地面观测值都较为吻合。模拟结果表明，1月11～14日，细颗粒物高值分布于河北省南部和东部、天津地区以及北京地区，其日均值约为400～500μgm-3。通过与历史气候数据比较发现，2013年1月10～15日华北地区的气象条件表现为较大的相对湿度正距平（20%～40%）以及风速的负距平（－1ms-1）。北京站点的探空数据还表明，在1月11～13日期间，垂直方向上，1km以下的大气中存在明显的逆温层，并且湿度保持较高的值（80%～90%）。模拟结果表明，1月11～14日，近地面南向风和东向风将水汽输送到华北地区，上层大气（850hPa）的西北风则将沙尘输送到华北地区。以上气象条件有利于气溶胶的吸湿增长和浓度的聚集。硝酸盐的收支分析表明，在北京地区，与1～9日相比，10～14日夜间化学生成和传输的显著增加都贡献于硝酸盐浓度，是重雾霾形成的主要原因。

简介：IPCC第五次评估报告第二工作组报告在气候变化风险及风险管理方面聚焦于气候变化对领域和区域的不利影响.在综合分析与气候变化相关危害、暴露度和脆弱性的基础上,提出了气候变化风险的评估框架.风险不仅来自气候变化本身,同时也来自人类社会发展和治理过程.报告首次提出了新生风险,归纳总结了气候变化带来的关键风险,评估了不同温升下气候变化5个“关注理由”的风险水平.在风险管理过程中,由于适应和减缓的局限性,剩余风险是不可避免的.未来,若全球平均温度升高4℃（较工业革命以前）将加剧人类和社会生态系统广泛的、严重的和不可逆影响的风险.

简介：利用中国105个站的探空资料及NCEP／NCAR、ERA和JRA三种再分析资料，采用均方根误差和趋势分析等多种统计分析方法，对再分析资料的高空温度在中国东北和西北地区的可信度进行了分析。研究表明：在气候平均方面，JRA资料比探空资料的均方根误差小，冬季的均方根误差较小，西北地区的均方根误差普遍大于东北地区；在年际变化方面，东北地区三种再分析资料在低层的反映程度明显好于高层，西北地区各层三种再分析资料与探空资料的差值普遍比东北地区大；在长期变化方面，三种再分析资料在对流层低层均较好，东北地区NCEP资料能更好地反映探空资料高层的降温趋势，而在西北地区，则是JRA资料能更好地反映探空资料高层的降温趋势。

简介：为解析大气污染物与气象的双向反馈机制及其对气象和环境的影响，建立基于Mie散射理论的气溶胶—光学性质模块，研制气象－化学双向耦合器，以嵌套网格空气质量预报模式NAQPMS（NestedAirQualityPredictionModelingSystem）为基础，建立了NAQPMS和中尺度气象模式WRF（WeatherResearchandForecastingModel）的双向耦合模式（WRF-NAQPMS）。利用此模式数值模拟了2013年9月27日至10月1日的北京－天津－河北地区一次秋季严重灰霾过程。结果表明，考虑气溶胶辐射反馈的双向耦合模式模拟的气象要素和细颗粒物（PM2.5）浓度与观测结果更为一致。灰霾期间，气溶胶直接辐射效应显著改变了边界层气象要素，北京－天津－河北地区地面接收的太阳短波辐射减少25%，2m高度的温度平均下降1℃，湍流动能下降20%，10m高度的风速降低超过0.2m/s，边界层高度下降25%，使得边界层大气更加静稳，进而造成了重污染地区污染进一步加剧，如石家庄近地面细颗粒物浓度增加可达30%。分析表明灰霾与边界层气象要素之间存在一种正反馈机制，采用该机制的双向耦合模式有利于准确模拟和预报灰霾污染过程。

简介：碳循环不仅是生态系统对全球变化响应的综合表现，还直接和大气CO2浓度的变化相关，从而影响到全球气候的稳定，因而成为全球变化研究的重要内容之一。随着科学研究的深入和社会发展的需求，碳循环研究已逐渐从人类CO2排放到海洋与陆地全球分布的基本问题，转变为区域碳收支的确定，

简介：应用常规与非常规气象观测资料及PM2.5浓度监测资料,对2013年1月20~24日山西区域一次持续性雾霾天气过程进行分析。研究发现：（1）本次雾霾天气过程具有明显的阶段性特征。2013年1月20日14时至23日11时,由于相对湿度的变化导致了3次轻雾转大雾过程;23日14~20时,由于PM2.5浓度的增大经历了1次轻雾转霾的天气过程。（2）地面弱的气压场和较小的风速以及PM2.5浓度的上升和相对湿度的增大为本次持续性雾霾天气过程的形成和发展提供了有利条件。（3）边界层逆温的存在是雾霾低能见度过程形成的必要条件,边界层有逆温层而不出现雾霾天气的条件是：相对湿度〈50%,PM2.5日均值浓度〈75μg·m-3;逆温层下相对湿度的大小是区别雾和霾天气的指标。（4）相对湿度和PM2.5是决定能见度大小的关键因子,其对能见度的影响体现出明显的阶段性特征,当相对湿度〈90%时,PM2.5浓度对能见度的作用强于相对湿度,是影响能见度变化的主要因子,但随着相对湿度的增大,其对能见度的影响相对增强,当能见度降至1km以下时,相对湿度成为影响能见度变化的主要因子。

简介：在气候变化的驱动因子中，气溶胶和云对气候变化的影响程度仍然是不确定性最大的部分。政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组（WG1）第五次评估报告（AR5）总结了有关云和气溶胶对气候变化影响的研究，从观测、理论以及模式角度评估了其对气候变化的影响与响应，得出以下主要结论。

简介：利用卫星遥感归一化植被指数（NDVI）时间序列数据和站点气象数据，从农作物生长发育过程的角度，分析了1981～2008年华北平原农田在12个生长发育期（冬小麦8个、夏玉米4个）对降水和温度不同的响应特征。研究区农田植被指数对降水响应的滞后性强于对温度的滞后性，其中对降水最为敏感的是前1和前2个生长发育期，对温度最为敏感的是同期和前1个生长发育期。不同种类作物在不同时期对气候因子响应不同：冬小麦发育中后期、夏玉米发育中期，绝大多数站点植被指数与降水呈正相关；冬小麦生长发育前中期植被指数与温度呈显著甚至极显著正相关。冬小麦出苗期温度、返青期温度和返青期降水分别与不同时期植被指数显著相关，出苗期和返青期为研究区农田长势对气候因子响应的敏感期。

简介：利用2001年1月1日至2012年12月31日北京市空气污染指数资料和地面气象观测数据，对北京市API的节气变化特征及其与气象因子在节气尺度上的相关关系进行统计分析。结果表明：2001—2012年北京市春季和冬季分别以清明和小雪节气API最高，空气质量最差；立秋节气API最低，空气质量最好。春分—霜降节气空气首要污染物为PM10，SO2作为首要污染物出现在立冬—大寒和立春—惊蛰节气，小寒达到最大。温度、风速和相对湿度是影响北京空气质量的主要气象因子，立春—谷雨节气空气质量主要受气压影响，立冬—大寒节气空气质量受相对湿度和日照时数影响较大，立夏—霜降节气API与平均气温和最低气温显著相关，风速主要影响春秋节气的空气质量。

简介：利用2个关于大西洋经向翻转流（AtlanticMeridionalOverturningCirculation，AMOC）的指数：AMOC指数（15oN～65°N、深度为500m以下的AMOC的最大值）和AMOC扩展指数（15°N～65°N、深度为2000～2500m的AMOC的最大值），研究了耦合模式FGOALS-g2（Grid-pointVersion2ofFlexibleGlobalOcean-Atmosphere-LandSystemModel）中的AMOC在CMIP5（CoupledModelIntercomparisonProjectPhase5）的3个典型浓度路径（RepresentationConcentrationPathways，RCP）（RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5分别对应于2100年时490、650和1370ppm的CO2浓度水平）下的响应问题，发现：在RCP2.6和RCP4.5浓度路径下，2006～2040年时间段内AMOC指数和AMOC扩展指数都呈现快速下降的趋势，2041～2100年时间段内AMOC指数逐渐恢复，AMOC扩展指数基本维持不变；在RCP8.5浓度路径下，2006～2100年时间段内AMOC指数和AMOC扩展指数都表现出快速下降的趋势。通过分析FGOALS-g2中北大西洋深水的成因发现：3个典型浓度路径下AMOC的长期变化趋势主要受到GIN（Greenland–Iceland–Norwegian）海域的深水形成率的调控，而AMOC的年代际尺度的变化则主要受到Labrador海域深水形成率的控制。同时揭示了：由于北大西洋2000m深度附近的层结稳定性在RCP2.6和RCP4.5下（相比于1980～2005年）提高了30%～40%，使得由AMOC指数恢复产生的深水无法继续下沉，从而导致AMOC扩展指数没有出现恢复的现象。