2015/2016年海洋和大气环流异常对中国夏季降水的影响

利用1981年1月-2016年8月中国160个气象站降水量资料和NCEP/NCAR资料,对比分析了2015/2016年的主要海洋和大气环流异常及其对夏季降水的影响。结果表明：1）2015和2016年夏季降水异常分布有着明显的差异。2015年夏季降水呈南多北少特点;2016年夏季降水明显增多,尤其是北方地区,且呈现经向型分布。2）热带印度洋-太平洋海温状况监测显示,2015年海温异常表现为El Niño发展年、热带印度洋全区一致模态海温偏暖、印度洋偶极子正位相;2016年海温异常表现为El Niño结束年、热带印度洋全区一致模态海温偏暖、印度洋偶极子负位相。3）2015年,受热带印度洋-太平洋海温异常影响,使得夏季西太平洋副高偏强、偏南,再配合中高纬冷空气活跃,西风急流轴位置偏南,导致我国降水北少南多。4）2016年,受El Niño衰减、印度洋偶极子负位相影响,副高偏北;叠加印度洋海温偏暖的“充电器”效应,副高偏强;同时冷空气偏北偏弱,西风急流轴位置偏北,导致长江中下游及以北区域降水偏多。     

内蒙古气温变暖停滞对其影响因子变化的响应

采用中心聚类、M-K检验等方法,以内蒙古地区为例,利用全球Pacific Decadal Oscillation（PDO）、Multivariate ENSO Index（MEI）等大空间尺度数据以及内蒙古及其周边70个气象站1951~2016年平均最低气温、平均气温、平均最高气温、风速、大气压等站点数据,定性、定量揭示变暖停滞的变化特征及其对影响因子变化的响应.结果表明：研究区各分区3类气温在1981~1993年间发生升温突变,此后1998~2008年间陆续发生变暖停滞.不同类型气温在不同分区与各影响因子的相关性优劣有所不同,如平均最低气温与AMO、PDO、MEI、太阳总辐射、风速、大气压的相关性最好,平均气温次之,平均最高气温最差;西部区气温与AMO、PDO、MEI、太阳总辐射相关性较好,中部区气温则与AMO、风速相关性较好等.整体上,1990s~2000s,随各分区AMO上升驱缓、PDO处于正位相阶段但呈下降趋势或处于负位相时、MEI值与太阳总辐射下降、风速、大气压、相对湿度的持续下降/上升及之后的趋势转变,各分区气温发生变暖停滞,如当AMO开始整体进入上升趋缓阶段,风速持续减小8~13a,倾向率达到-0.26~-0.11m/（s·10a）时,平均气温发生变暖停滞.平均最低气温对3类影响因子变化的响应最敏感,平均气温次之.气温变暖停滞是多种影响因子共同作用的结果.本研究丰富了该方面研究成果,对气候变化研究及防灾减灾等有一定借鉴意义.     

川渝地区夏季降水与赤道印度洋海温的诊断分析

利用川渝地区1960-2006年逐月降水量资料和美国NOAA Research/ESRL逐月再分析海表温度(SST)资料,采用经验正交函数分解(EOF)、点相关、合成分析和奇异值分解(SVD)等方法,详细探讨了川渝地区夏季降水量与赤道印度洋海温的关系。结果表明:川渝夏季降水量EOF分解得出的第一模态占总方差的27.8%,降水量的空间分布为全区一致型;川渝地区夏季降水量与赤道印度洋海温区域(10°N~16°S,57~77°E)(下称关键区)存在显著相关。合成分析指出关键区海温异常偏暖(冷),对应川渝地区夏季降水量比常年同期偏多(少)。通过SVD分解发现,川渝地区夏季降水量与关键区海温呈显著相关,具体表现为印度洋关键区海温与川西高原和盆地东部夏季降水量呈同位相变化,与盆地中部降水量呈反位相变化。     

西太平洋吹来的台风

台风是热带气旋的一种极端形式。气象学上,台风专指北太平洋西部（国际日期线以西,包括南中国海）洋面上发生,近中心最大持续风速达到12级及以上（即每秒32.6米以上）的热带气旋。至于在大西洋或北太平洋东部发生,达到同样强度的热带气旋,则称为飓风。     

黄土塬面保护区潜在蒸发量时空变化及其与气象、环流因子关系分析

黄土塬面是黄土高原地区主要的农业分布区和人口聚居地,地位十分重要。黄土塬面潜在蒸发量（ET₀）的研究对于区域水循环研究、水土流失防治及农业的可持续发展具有重要意义。基于黄土塬面保护区1960—2017年的气象数据,利用Penman-Monteith模型、小波分析、Mann-Kendall非参数检验等方法研究了黄土塬面保护区ET₀的变化规律及其与气象、环流因子间的关系。结果表明：（1）黄土塬面保护区多年平均ET₀为1173.4 mm,总体呈现增长趋势,增长率为21.1 mm/10 a;其生长季平均ET₀值及增长率均高于非生长季平均ET₀。（2）该区多年平均ET₀空间分布特征表现为东部高西部低,西部甘肃塬区多年平均ET₀远低于东部山西塬区。（3）过去58年来,区域年均、生长季、非生长季ET₀均呈现出增长趋势,但空间差异明显;研究区年均ET₀存在着10年、30年和50年的震荡周期,其中以30年周期为主周期。（4）气温是控制区域ET₀变化的最重要的气象因子,但气温对ET₀的影响具有明显的空间差异,在整个研究区内最低气温影响最显著;而甘肃塬区和陕西塬区的ET₀变化主要受平均气温变化的控制,在山西塬区最高气温的变化是区域ET₀变化的主要控制因子。（5）遥相关分析结果显示太平洋/北美指数（PNA）与北大西洋年代尺度振荡（AMO）对该区域ET₀变化有一定影响,西太平洋海温指数（WPI）的变化影响区域非生长季ET₀变化。     

洞庭湖流域冬季降水的时空变化及与全球海温的关系

论文基于1961-2015年洞庭湖流域96个气象站点逐月降水数据和英国哈德莱中心月平均海表温度资料,利用EOF、Morlet小波和偏相关分析等方法,对洞庭湖流域冬季降水的时空变化和周期特征进行分析,并探讨影响流域冬季降水的关键海区及其关键时段。结果表明：在年际时间尺度上,洞庭湖流域冬季降水主要存在全区一致型、南北反向型和中部-南北部反向型3个模态,各模态分别具有12 a、16 a和7 a左右的长周期以及3 a左右的短周期。在与全球海温的关系方面,流域冬季降水与ENSO和南海海温均存在显著相关,平均而言,在ENSO处于暖位相或南海海温偏高时,流域冬季降水易偏多,反之,则流域冬季降水易偏少;但ENSO和南海海温对流域冬季降水的影响范围及其关键时段存在明显差异,其中ENSO的影响范围主要分布在流域南部,其在前期10月与流域冬季降水相关性最好,而南海海温的影响范围集中在流域东部,其在次年2月与流域冬季降水相关性达到最高。     

基于AVHRR和MODIS的海表温度一致性分析

本文以太平洋为研究区域,选取平均偏差、绝对偏差、标准偏差和相关系数4个误差统计指标,开展2002年7月至2009年12月MODIS SST与AVHRR SST两种SST产品的一致性分析。结果表明:（1）两种SST产品的差异在时空上分布不均匀,距平前,一致性较好的区域均分布在偏差条带（10° N附近）的南、北两边低纬度区域以及澳洲的东部海域,且二者偏差长时间稳定在±0.4 ℃以内;（2）在南美洲中西部海域以及马来群岛附近海域,两种SST产品差异具有明显的季节性规律,并且在马来群岛附近海域,两种传感器存在一定程度的原理机制区别;（3）在南半球中纬度太平洋中部海域和北半球中纬度太平洋中部海域,季节性因素并不是造成两种SST产品差异的主要原因;（4）距平后,其中一致性较好的区域主要分布在偏差条带（10° N附近）的南、北两边低纬度区域以及澳洲的东部海域,其他区域在距平后的差异更接近同一水平;（5）两种SST数据产品中,夜间降轨（Night）产品之间的差异大于白天升轨（Day）,距平后,这种差异大大缩小。     

北非沙尘天气时空分布特征及其远程传输路径

通过对北非地面300个气象站20a沙尘暴、浮尘、风场及冬夏季气溶胶指数（AI）的时空分布分析,探讨了其远程传输路径,结果表明：1）北非在阿尔及利亚、毛里塔尼亚、尼日尔和乍得中部、埃及东部、苏丹北部、博德莱洼地存在6个主要沙源区,3月沙尘暴范围和强度最大,8~11月最小.从11月起逐渐在萨赫勒地区形成了一条浮尘带,其强度和范围在3月最大,其后逐渐收缩并在6~10月分裂成3~4个小带.2）受冬春季地面高压影响,萨赫勒浮尘带由其北部发生的沙尘暴远距离传输而来.4~8月,来自赤道的南风北抬并与来自大西洋的西北风在萨赫勒中西部交汇,形成静风区并导致浮尘带收缩、断裂.3）北非存在2条沙尘主传输路径,其中Ⅰ起自阿尔及利亚,向东到地中海、埃及和苏丹,然后转向萨赫勒,从东向西传到大西洋;Ⅱ起自阿尔及利亚,向南传输到毛里塔尼亚,向西传到大西洋;同时在主传输路径Ⅰ上还出现了4个分支路径.     

2003~2014年东北三省气溶胶光学厚度变化分析

利用2003~2014年MODIS-Aqua气溶胶光学厚度（AOD）产品、DMSP卫星夜间灯光时间资料和基本气象资料,分析我国东北三省（辽宁、吉林、黑龙江）大气气溶胶光学厚度年际变化及季节变化的空间分布特征.结果表明,东北三省多年平均AOD空间分布存在由大连、沈阳、长春和哈尔滨等城市构成的一个高值带,呈东北-西南走向,多年平均AOD值为0.4~0.8;东北三省植被覆盖率较高的东部和北部是AOD的低值区,多年平均AOD小于0.3;东北三省AOD季节变化为AOD春季到夏季升高,秋季下降,冬季再次升高.东北三省AOD年际变化特征为大部分低值地区呈减小趋势,但以沈阳、长春和哈尔滨为轴线的东北-西南走向的高值区域呈增大趋势,反映了近10多年出现的空气质量两极分化趋势.此外研究了东北三省年均AOD在强、弱西北太平洋夏季风年时的空间分布差异,受地面风场影响,AOD在强季风年时较弱季风年偏低.     

春季福建北部海域浙闽沿岸流消亡期浮游桡足类种类组成及其分布

根据2009年4月在福建北部海域（24°47＇17.0″～26°48＇02.9″N;119°29＇36.0″～120°57＇13.8″E）所采集的浮游桡足类样品,对该海域浮游桡足类的种类组成、个体密度、优势种及其分布特点进行了分析探讨,并与2007年＂908专项＂春季航次相应调查范围的资料相比较,探讨其年际变化及内在原因.本航次共记录浮游桡足类48种,哲水蚤目种类数最多,优势种为中华哲水蚤（Calanus sinicus）和平滑真刺水蚤（Euchaeta plana）.调查区浮游桡足类的平均丰度为231.96 ind.m-3,其平面分布呈现近海大于外海,北部海区高于南部海区的趋势,种类数平面分布呈现调查区的南部多于北部,东部大于西部近岸海区.浮游桡足类的群落结构与以往的调查结果基本一致,优势种突出、多样性指数较低;但其平面分布存在着年际变化,＂908专项＂春季航次浮游桡足类的高密度中心分布在三沙湾至闽江口之间的附近海域,而本航次的高密度中心位于三沙湾外部的近岸海域,这可能与考察期间受东北季风强度所左右的浙闽沿岸流强弱有关.根据浮游桡足类的生态习性本航次记录的浮游桡足类分为沿岸暖水,沿岸暖温和热带大洋性3个生态类群,沿岸暖水性和热带大洋性类群的种数多,沿岸暖温性类群个体密度占优势,本研究还对浮游桡足类种类数、多样性指数及其丰度分布与环境的关系进行了讨论,调查海区浮游桡足类群落的种类数以及多样性主要受温度和盐度的影响,并随着温度、盐度的增高而增加.     

近50年贵州省雷暴气候特征分析

利用贵州79个观测站1962—20¨年雷暴观测资料,采用经验正交函数分解（EOF）、小波分析和Mann—kendall检验,研究了贵州雷暴的气候变化特征。结果表明：全省雷暴活动西南向东北沿线逐渐减弱,东南向西北部减弱;根据EOF分析,雷暴异常空间分布主要有以下三类：全区一致型、纬向型、经向型,即同增同减、北多（少）南少（多）、东增（减）西减（增）,以全区一致型表现最为明显,其方差贡献为66．16％;此外,年际变化存在8～10年长周期、2～3年短周期振荡变化,且自1986年发生突变,总体呈现减弱的趋势,尤其以90年代以来最为显著,并推测未来几年全省雷暴活动将持续维持在偏少期。     

近36a来四川盆地持续霾事件特征及环流分析

利用1981~2016年四川盆地102个气象观测站逐日霾日观测资料,对四川盆地持续霾事件（定义为连续3d及以上有烟幕或霾发生的天气）的时空分布特征、变化趋势进行分析,然后对冬季霾事件环流场特征进行研究.结果表明：1981~2016年四川盆地持续霾事件的年平均日数呈增加趋势,持续霾事件日数占霾总日数的百分比与霾总日数增加趋势较为一致,霾总日数的增加主要是由持续霾事件的增加引起的.四川盆地持续霾事件的空间分布不均匀,与霾日数的大值区的分布较为一致,主要集中在川东北城市群、成都平原城市群以及川南城市群.持续霾事件多发区的范围在1981~2010年呈年代际增大,在2011~2016年范围减少显著.通过分析盆地冬季霾事件的环流场发现,霾事件偏多（少）年时段,四川盆地处于暖（冷）高（低）压大值区域,乌拉尔山阻塞高压偏弱（强）,东亚大槽偏弱（强）,盆地上空为一定程度的辐合（辐散）,存在（不存在）明显逆温结构,垂直上升运动弱（强）,这些条件均有利于污染物颗粒聚集在浅薄的边界层内（利于污染物的扩散）,造成霾天气的维持（消散）.     

松属植物地质历史及生物地理演变

松属（Pinus L.）约113种,是松科现代属中最原始的类群。松属植物种类丰富且研究领域广泛,对其已经积累的资料数据进行系统梳理总结十分必要。本文通过总结国内外松属大化石资料,结合分子系统发育、地质背景和地理隔离事件讨论了其地史分布及植物地理学意义;该属化石在早白垩世至全新世地层中均有记录。化石证据表明松属很可能在早白垩世（之前）起源于西欧地区,从这一起源地通过北大西洋陆桥扩散到北美洲东部,而东亚的类群可能是从北美洲西部经过白令陆桥散布的。在晚白垩世分化出双维管束松亚属Subgenus Pinus L.及单维管束松亚属Subgenus Strobus (D. Don) Lemmon,前者更接近祖先类群。古新世由于全球显著增温以及白垩纪末期大灭绝等地质事件的影响使松属数量急剧减少,在晚始新世至中新世时期随着气温转凉转冷再次分化扩散,中新世达到其发展高峰且分布面貌与现代类群近似。松属多样性时空历史可能和新生代气候变迁及晚新生代构造运动塑造的山地隆升等环境变化紧密相关。     

“2+26”城市PM2.5与气象因子的尺度依存关系及影响因素分析

基于"2+26"城市的PM_2.5浓度和气象数据，通过连续小波变换（CWT）和离散小波变换（DWT）分析PM_2.5时间序列的变化，利用小波相干（WTC）和多小波相干（MWC）量化PM_2.5与单个、多个气象因子在时频域中的响应关系，并结合偏小波相干（PWC）定量评估大气遥相关因子对响应关系的影响.结果表明：①"2+26"城市的PM_2.5浓度具有中间高、外围低的空间分布特征.PM_2.5突变事件主要发生于气象条件稳定的冬季，并且集中在2018年以前.256~512 d的年尺度周期特征较稳定，同时也是PM_2.5时间序列的主导周期.②PM_2.5与气象因子的相干性取决于时频尺度和变量组合.在所有时频尺度上，PM_2.5与相对湿度、温度的相干性较强；在小、中时频尺度上，PM_2.5与风速相干性较强；在大时频尺度上，PM_2.5与温度的相干性较强.降水、温度和相对湿度的组合可作为解释PM_2.5在所有时频尺度上变化的最佳变量组合.③时频尺度不同，大气遥相关因子对响应关系的增强/削弱作用不尽相同.在所有时频尺度上，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对PM_2.5与降水、温度之间响应关系的影响较大，太平洋年代际涛动（PDO）对PM_2.5与相对湿度、风速之间响应关系的影响较大.结果可为区域大气污染治理提供参考.     

四川省2005~2014年农业源氨排放清单及分布特征

根据收集到的四川省2005~2014年农业源氨活动水平数据,采用合理的估算方法和排放因子,建立了该地区2005~2014年农业源氨排放清单,利用GIS建立了3 km×3 km的网格化清单,并分析了农业源氨排放与PM₁₀之间的关系.结果表明2005~2014年间,四川省农业源氨排放总体上呈现出下降趋势,2006年排放量最高;21个市（州）农业源氨变化趋势各不相同,年际变化较大的城市包括成都市、眉山市、自贡市、泸州市、宜宾市、攀枝花市、阿坝州和甘孜州;畜禽养殖和氮肥施用均为农业源氨主要排放来源,研究期间的贡献率分别为72%~79%和20%~27%;畜禽养殖中,绝大部分城市氨排放量较大的为生猪、家禽和牛,而自贡市由于特殊的饮食习惯,兔为氨排放量最高的牲畜,贡献率为39%;成都及周边地区、川东北地区和川南地区是四川省农业源氨排放的主要贡献地区;空间分布上,农业源氨主要分布在四川省东部,且主要来源于城市周边区县;农业源氨排放量与PM₁₀质量浓度的变化趋势呈现出较好的一致性,表明农业源氨排放对颗粒物生成有较大影响.