云微物理特性及云滴有效半径参数化:一次降水层状云的飞机观测资料结果

全球及区域气候模式中云滴有效半径的参数化对于理解云的辐射效应特别是气溶胶间接效应是非常重要的。本文利用延安地区(位于中国西北地区)一次降水层状云的飞机观测资料,首先给出该次过程的云微物理特性包括云滴数浓度(Nc),云水含量(Qc),云滴的半径(Rm),体积半径(Rv),以及有效半径(Re),云滴谱离散度(ε)以及Re/Rv比值因子β;并指出云滴谱离散度ε与云滴数浓度Nc有着很好的递减关系式,所对应的关系式可以表述为ε=0.579-7.42×10-4Nc+4.2×10-7Nc2。进一步,发现云滴尺度谱采用Lognormal分布函数,Gamma分布函数以及Weibull分布函数所参数化的云滴有效半径与观测结果较为一致。值得指出的是,基于Lognormal分布函数的参数化能够更好地描述云滴有效半径。该云滴有效半径的参数化结果将会加强对于气溶胶在中国西北地区间接辐射强迫的认识。     

西安市雁塔区10月O_3时空变化规律

根据2013年10月对西安市雁塔区84 m高度范围的昼夜观测资料,研究了O_3的日变化规律、垂直分布以及气象因素对其的影响。结果表明:O_3浓度日变化规律较为明显,呈单峰型分布,早晨浓度开始上升,于14:30左右达到峰值,在16:30之后开始降低并趋于平稳,并且O_3浓度昼夜变化可分为3个阶段,8:30—16:30为O_3浓度最高阶段,18:30—00:30为O_3浓度居中阶段,2:30—6:30为O_3浓度最低和降低阶段。垂直高度上O_3浓度随高度上升而升高,并且O_3浓度的垂直梯度变化分为低—中—高3个阶段,1~30 m为O_3浓度最低层段,36~66 m为O_3浓度居中层段,70~84 m为O_3浓度最高层段。O_3浓度与NOx浓度的日变化呈明显负相关,相关系数为-0.21。O_3浓度的变化曲线与温度垂向变化曲线相似,呈现出同升同降的特点,两者呈明显正相关,相关系数为0.72。O_3浓度与湿度的日变化呈现出相反的趋势,两者呈现明显的负相关性,相关系数为-0.76。     

毛乌素沙漠东南缘DGS1层段CaCO_3记录的全新世气候变化

毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面DGS1层段主要由沙丘砂、湖沼相和次生黄土组成。根据测年结果,该层段为全新世风沙沉积序列。通过对该层段CaCO_3的分析,发现CaCO_3含量在沙丘砂、湖沼相和次生黄土依次变化于0,35%~2.74%(平均值1.03%)、0.13%~60.31%(平均值22.16%)和8.64%~12.83%(平均值9.21%),并与DGS1层段粒度Mz(平均粒径)呈显著相关(相关系数0.68)。研究表明,毛乌素沙漠冬季风盛行时期沙丘砂堆积,CaCO_3发生迁移;夏季风盛行时期湖沼相发育,CaCO_3相对聚集。据此,我们认为CaCO_3含量变化揭示了毛乌素沙漠在全新世以来经历了多次冬夏季风交互演替的气候变化过程,全新世气候波动主要可分为4个阶段:全新世早期回暖期、全新世鼎盛期、暖冷过渡期和冷干气候不稳定期。     

云滴谱离散度对气溶胶间接效应影响的研究进展

气溶胶作为云凝结核(CCN)或者冰核(IN),通过改变云微物理属性可以间接地影响地气系统的辐射平衡及区域乃至全球水循环。最新研究结果表明,云滴谱离散度对气溶胶间接效应(包括第一及第二间接效应)有着重要的影响(简称为云滴谱离散度效应)。然而,在目前绝大多数天气、气候数值模式中并没有考虑云滴谱离散度效应。因此,本文主要从云滴谱离散度对气溶胶第一间接效应和第二间接效应影响的两方面入手,系统地回顾了国内外相关研究工作,并讨论了云滴谱离散度效应的不确定性,进一步指出减少该效应不确定性是未来需要关注的研究方向。     

新近纪以来青海南山的隆起高度:再论青海南山的隆起

新生代以来青海南山的隆起过程研究对解析青海湖—共和盆地地区盆地分异演化、现代地貌特征的形成等关乎青藏高原东北部生长的过程与形式等问题,具有重要的指示意义,而且隆起高度的研究为确定古青海湖盆地的范围及其演化过程,提供地质学证据。通过青海南山南侧新生代野外地质调查,发现共和盆地西北部那头沟剖面新近纪地层厚度超过2270 m,记录了新近纪以来盆地沉积环境变化及沉积地层构造变形特征。依据地层变形形态及碎屑特征,可划分为生长地层和生长前地层。根据生长前地层变形形态及厚度估算,获得晚上新世以来青海南山的隆起高度在1601~1922 m(生长前地层865 m,倾角变化为57°~63°)。从剖面起点,沿地层倾向线反方向到青海南山顶部的最大高差为1070 m左右,所以,青海南山大部分地区在隆起之前可能低于现在共和盆地底部和青海湖湖面高度。表明,青海南山隆起之前青海湖盆地和共和盆地可能为统一的"古青海湖"盆地。     

湖南省常德市近50年极端气温变化特征及周期

利用1963—2012年湖南省常德市逐日气温观测资料,运用线性拟合、主成分分析、Mann-Kendall突变检验和Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。结果表明常德地区近50年来,极端最高气温、极端最低气温都呈上升趋势,冰日、霜日、冷夜、冷日数量呈下降趋势,夏日、热夜、暖夜、暖日数量呈上升趋势。除冰日天数未出现突变外,各极端气温指标的突变基本发生在1980年代到1990年代末。极端最高气温、极端最低气温、夏日、热夜、霜目、暖夜、冷日、冷夜、暖日都存在27 a左右的周期,冰日存在29 a左右的周期。总体来说,近50年来,常德地区极端天气热指数呈上升趋势,极端天气冷指数呈下降趋势,发生极端天气现象的可能性增加。由此可能造成夏季高温干旱和暖冬等灾害,需要及时采取预防措施,防止高温干旱和暖冬等情况对工农业生产和居民生活带来负面影响。     

1860—1898年北京沙尘天气研究——基于《翁同龢日记》

对晚清<翁同龢日记>记载的1860-1898年北京沙尘天气资料进行比较系统的考证与评价,认为这份资料是真实可靠的,也是比较完整的(缺失率为8.8%).经过整理,建立了1860-1898年北京年沙尘日数和春季(3-5月)沙尘日数序列.据此得到,1860-1898年北京年沙尘日数平均值为11 d左右,其中春季沙尘日数平均值为7 d左右,均低于1961-2000年相应的平均值.沙尘日数的月际分布为4月最高,8月最低,与1961-2000年基本一致.1860-1898年北京全年和春季沙尘日数与冬季(上年12月至当年2月)和春季降水量可能有较高的负相关关系.     

清代陕西南部地区洪涝灾害研究

通过整理清代陕南地区洪涝灾害资料,利用历史文献研究法、数理统计法、小波分析法、滑动平均法等方法进行分析,得到陕南地区洪涝灾害发生规律及其与气候环境、太阳活动之间的联系。结果显示：(1)1644—1911年陕南地区共发生洪涝灾害143次,其中一级偏涝发生最多,占总数的76.22%;(2)陕南地区洪涝灾害可以分为3个阶段：第1阶段(1644—1710年)为洪涝灾害低发期,是频次变化小的平稳洪涝灾害型;第2阶段(1711—1800年)亦为洪涝灾害低发期,是频次变化大的洪涝灾害强振荡型;第3阶段(1801—1911年)为洪涝灾害高发期,为该区清代的洪涝灾害期,是高频振荡洪涝灾害型。在洪涝灾害期,洪涝灾害事件频发,发生了2个洪涝灾害事件和1个长达26年的极端洪涝灾害事件;(3)洪涝灾害期和极端洪涝灾害事件显示,陕南清代1801—1911年为该区多雨气候期,1821—1840年为极端多雨气候事件;(4)研究区降水多集中于夏秋两季,因此夏秋两季洪涝灾害频发,春冬则较少。洪涝灾害在时间尺度上大致存在4年、28年和53年3个震荡周期;(5)洪涝灾害高频期处于小冰期气候波动强烈的阶段,APO值以负相为主,...     

化学电离技术在大气气溶胶质谱分析中的应用与展望

化学电离技术在大气气溶胶质谱分析中的应用已较为广泛.本文对化学电离质谱的结构与工作原理进行了简介,重点归纳总结了近年来化学电离质谱技术对大气自由基和痕量气体的测量、在有机气溶胶的外场观测和实验室研究中的应用与进展情况,探讨了目前研究中尚待解决的难点问题,并对化学电离质谱未来的研究工作及发展趋势进行了展望.     

柳林地区晚中新世 — 上新世红黏土磁性地层学研究

黄土高原巨厚的风成堆积蕴含丰富的古环境变化信息,是研究亚洲内陆干旱化与东亚季风演化的天然载体,对探讨全球气候变化具有重要意义.本文对黄土高原东部的柳林红黏土剖面开展的岩石磁学研究表明该红黏土层序磁性由磁铁矿、磁赤铁矿为主要磁性矿物.高分辨率的磁性地层学研究表明:柳林红黏土记录了C2An.1r?—?C3r的极性序列,结合...