1960—2013年中國日最高/平均/最低溫度兩套均一化數據集的比較——Comparison of two homogenized datasets of daily maximum/mean/minimum temperature in China during 1960-2013.Journal of Meteorological Research, 2016, Vol. 30, No. 1.
中科院大氣物理研究所的李珍等對比了兩套中國日最高/平均/最低溫度均一化數據集,一套是基于MASH方法的CHTM3.0,它包含了1960—2013年753站的觀測資料;另一套是基于RHtest均一化檢驗方法的包含了1951—2011年2419站的觀測資料的CHHTD1.0數據集。兩套數據集共有的751站數據(包括原始數據、斷點數量、長期氣候趨勢和它們的地理格局)被用來進行比較。結果表明,兩套數據都可以檢測到與站點遷址相關的一些穩健斷點,并通過去除不均一性,提高了數據質量。然而,CHTM3.0和CHHTD1.0之間的差異是顯著的。總的來說,在CHHTD1.0中,檢測到的斷點較少,但該數據集對不均勻性的調整及線性趨勢的變化較大。相比之下,CHTM3.0提供了更合理的長期氣候趨勢的地理格局。數據集之間存在差異的原因包括:1)為調整候選序列創建參考序列的不同算法——MASH使用了更多的相鄰站點,因此保留了更大尺度的區域信號;2)計算調整量的不同算法——通常在RHtest中的較大調整,部分是由于所使用的局地參考信息;3)不同的非均一化判別方法——在基于MASH的CHTM3.0中,對所有檢測到的斷點都進行了調整,而在CHHTD1.0中,通過RHtest檢測到的一些斷點,由于沒有元數據支持,而被忽略了。目前的研究結果表明,CHTM3.0更適合于分析中國的大尺度氣候變化,而CHHTD1.0則包含更多關于站內溫度記錄的原始信息。
1961—2012年中國霧霾的時空變化——Spatial and temporal variation of haze in China from 1961 to 2012.Journal of Environmental Sciences,2016, Vol. 46.
國家氣象信息中心的韓瑞等采用1961—2012年的氣象數據和2003—2012年的PM10濃度數據,分析了中國霧霾的氣候特征和長期時空變化、以及霧霾趨勢的影響因素。研究結果表明,從1961—2012年,所有監測站的年平均霧霾日數從4 d增加到18 d。冬季霾日數最多(41.1%),夏季最少(10.4%)。在1961—2012年,霧霾的高發生地區從中部地區轉移到南部、東部地區。京津冀地區、山西、陜西、河南是霾的高發地區,而長江三角洲和珠江三角洲已成為過去25年霧霾頻發的地區。溫度和氣壓與霾日數呈正相關。然而,風、相對濕度、降水和日照時間與霾日數呈負相關。影響霧霾形成和消散的主要氣象因素在高海拔和低海拔地區存在差異,與人為活動密切相關。近年來,與氣象因素相比,人為活動在霧霾事件中起著更重要的作用。
一套新的基于臺站觀測的中國大陸降水數據集的驗證和對比——Validation and comparison of a new gauge-based precipitation analysis over mainland China.International Journal of Climatology, 2016, Vol. 36, No, 1.
國家氣象信息中心發展了一套基于最優插值(OI)方法的新的高分辨率(0.25°×0.25°)中國大陸格點日降水數據集。該產品基于中國大陸1955年至今的2400個氣象站,被稱為中國逐日降水插值數據產品(China Gauge-based Daily Precipitation Analysis,CGDPA)。國家氣象信息中心的沈艷等使用獨立的降水觀測作為基準,在0.25°×0.25°的格點上對2008—2010年5—9月的CGDPA和來自NOAA的CPC_UNI降水數據集進行了驗證。研究發現,與CPC_UNI相比,CGDPA具有較小的偏差和根均方誤差,且與驗證數據的空間相關性更高。進一步的分析表明,這種改進主要是由于在CGDPA中使用的氣象站數量較多。此外,還比較了EA_Gauge數據集與CGDPA在監測中國大陸不同降雨率降水事件方面的能力。發現,CGDPA能夠捕捉到更強的降水事件,而CPC_UNI和EA_Gauge則傾向于平滑降水結構,并漏掉了超過25 mm/d以上的許多中國大陸局地強降水事件。CGDPA和EA_Gauge所描述的長期降水時間序列非常一致,而CPC_UNI則大大低估了降水,尤其是在1982年之后的觀測稀疏區域。
基于2419個氣象站的均一化數據的中國氣候變暖——Climatic warming in China according to a homogenized data set from 2419 stations.International Journal of Climatology, 2016, Vol. 36, No, 13.
國家氣象信息中心研發了一套新的均一化溫度數據集:中國均一化歷史溫度數據集(CHHTD-V1.0),它包括從1951年到現在的中國大陸2419個氣象站的日、月平均溫度數據。國家氣象信息中心的曹麗娟等采用最大懲罰T檢驗(penalized maximum t-test,PMT)方法檢測了2419個氣象站各站點數據序列的不均勻性,并使用詳細的元數據信息來驗證局地觀測系統變化所引起的變化。對比分析表明,對高階不連續的定量匹配(QM)調整比逐日溫度系列的平均調整結果更合理。因此,采用QM方法對非氣候變化引起的不連續現象進行了調整,如觀測場地、儀器儀表和觀測環境的變化。也檢查了各站的日最高、平均和最低溫度(T-max、T-m和T-min)的物理一致性。基于新的均一化數據集,計算了1960—2014年的年度和季節溫度序列的線性趨勢。與原始數據集相比,均一化數據集改善了長期氣候變化趨勢的地理一致性。更新后的全國平均變暖速度在1960—2014年達到了0.22℃/10 a(T-max),0.27℃/10 a(T-m),0.38℃/10 a(T-min),這大大超過了先前的基于幾百站點數據的估計。
(以上由侯美亭選編)
2015/2016年強厄爾尼諾過程及其對全球和中國氣候的主要影響——《氣象學報》2016年第74卷第3期
翟盤茂等根據全球氣候系統和中國的最新觀測資料,分析了2015/2016年ENSO循環過程,討論了強厄爾尼諾過程對2015年全球溫度和極端天氣氣候災害的可能影響,重點研究了其對中國夏季和秋冬轉換季節的降水異常的影響。指出自2015年春季開始,厄爾尼諾條件迅速發展,使得2015年厄爾尼諾成為有觀測記錄以來最強的三次厄爾尼諾之一,同時由于前期(2014年春季開始)赤道太平洋異常熱狀況的維持,這次厄爾尼諾也可以視為最長的厄爾尼諾過程。受到長期氣候變化趨勢和強厄爾尼諾等共同影響,2015年全球地表溫度和中國陸面氣溫均創有觀測以來的最高記錄。強厄爾尼諾事件在2015年給全球許多地區帶來了災害性天氣氣候事件,也使得中國夏季華北地區,特別是河套地區、內蒙古中部和環渤海灣地區降水顯著減少,并造成一些地區夏季嚴重干旱。在2015年11—12月厄爾尼諾峰值時期,受到西北太平洋對流層低層菲律賓反氣旋性異常環流和中高緯度歐亞—太平洋遙相關型負位相異常環流的共同影響,中國東部出現偏南風異常,造成南方地區降水明顯增多,而北方地區偏北風氣流受到抑制,PM2.5濃度異常偏高,霧霾天氣頻繁發生。目前,這一事件快速減弱,但其對全球和中國氣候的影響在未來幾個月仍將持續。
CMADS數據集及其在流域水文模型中的驅動作用——以黑河流域為例——《人民珠江》2016年第37卷第7期
大氣驅動場的質量一直是影響水文模型模擬結果的重要因素之一,較差的大氣驅動場數據通過誤差傳遞,使得水文模型輸出結果的不確定性增加。我國幅員遼闊且地形復雜,而氣象觀測站點卻相對稀缺,現有觀測站點已不能滿足大尺度水量、能量平衡過程的模擬研究工作。孟現勇等引入中國陸面同化系統強迫場CLDAS,建立CMADS數據集,以祁連山黑河流域為典型研究區,利用CMADSV 1.0版本數據集驅動SWAT模型,并對CFSR及傳統氣象站驅動SWAT的結果進行對比分析。通過對黑河流域3個水文控制站(鶯落峽,祁連山及扎馬什克)徑流量進行率定與驗證后發現:CMADS+SWAT模式徑流輸出結果總體優于CFSR+SWAT模式及TWS+SWAT模式的模擬結果,利用CMADS+SWAT模式亦可很好地反映黑河流域各類地表分量(如土壤濕度、融雪等)時空分布特征,表明CMADS數據集較傳統氣象站驅動大中尺度水文模型擁有更明顯的優勢,該數據集將為我國地面氣象站缺乏區及無站區(如中國西部及我國大部分高寒山區等)的大氣—水文耦合研究提供重要的氣象數據保障。
中國大陸降水時空變異規律——趨勢變化原因——《水科學進展》2016年第27卷第3期
中國大陸現代降水表現出若干長期變化特征,對現代降水趨勢性變化的原因,目前還沒有很好了解。任國玉等結合多種資料分析以及前人研究成果,對中國大陸近幾十年降水變化趨勢的原因進行了探討,得到以下初步認識:1)現代降水量變化趨勢具有明顯的地域性差異,全國平均沒有表現出顯著增加或減少的長期變化,但強降水事件頻率和降水量出現明顯增多,而小雨事件特別是痕量降水事件顯著減少。2)再分析資料表明,最近幾十年全國水汽凈收支量在一定程度上增加了,實際觀測資料顯示近地面和對流層中下層空氣比濕或大氣可降水量出現較明顯上升趨勢。3)代用資料序列分析顯示,全國大部地區近幾十年降水變化仍處于晚近歷史時期正常自然波動范圍內;近百年觀測的降水量序列也表明,黃淮海地區降水具有多重時間尺度相互疊加作用特點,低頻自然氣候變異的影響信號有清晰表現。4)人類活動引起的大氣中溫室氣體濃度增加對全國或東部季風區現代降水變化影響的信號,目前仍難以識別;區域性近地面風速減弱導致的雨量觀測系統偏差以及大范圍氣溶膠濃度增加,可能是東部季風區大多數臺站觀測到的強降水事件頻率增加和小雨頻率顯著減少的兩個重要原因。5)主要與城市化影響相關的地面觀測資料系統偏差,可以部分解釋現有分析表明的短歷時強降水事件頻率和累計降水量增加現象,同時也很可能是城市臺站小雨和痕量降水事件頻率明顯下降的另一重要原因。
基于CLDAS強迫CLM3.5模式的新疆區域土壤溫度陸面過程模擬及驗證——《生態學報》2017年第37卷第3期
孟現勇等利用中國氣象局國家氣象信息中心研發的中國氣象局陸面數據同化系統(China Meteorological Administration Land Data Assimilation System,CLDAS)大氣近地面強迫資料,驅動美國國家大氣研究中心公用陸面模式(Community Land Model,CLM3.5),對中國新疆地區土壤溫度時空分布進行逐小時Offline模擬(模擬時段為2009—2012年);利用國家土壤溫度自動站(新疆區域105站點)數據驗證CLDAS驅動場強迫下的CLM3.5模式在中國新疆地區3個土壤層(5 cm、20 cm和80 cm)的土壤溫度模擬能力。總體研究表明:CLDAS驅動場強迫下的CLM3.5模式可較為精確的模擬中國新疆地區多年平均土壤溫度時空分布,并較為準確的反映中國新疆地區土壤溫度的小時、日、月及年際的變化規律。模式淺溫度模擬不好的原因可能與模式參數化方案及地表參數有關,后期將繼續修正該問題。
Advances in Meteorological Science and Technology2018年1期