黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用

地表能量不平衡问题是近40年一直困扰微气象学界的重要难题.本文利用黄土高原定西干旱气象与生态环境试验站的相关数据,通过将湍流分解为相干结构部分和非相干结构部分,在涡动相关法中引入相干结构(Coherent structure,简称为CS)的贡献,探讨了CS在地表能量平衡中的作用.研究发现:(1)CS出现频次高,间歇性显著,在30 min平均时间中出现的数目为38个,出现时间与未出现时间分别占40%和60%左右;(2)CS对通量影响显著,引入CS贡献后,白天垂直动量通量、感热、潜热和湍流通量(感热与潜热之和)等4个通量计算的准确性均获得显著提高,分别提高达26%(0.01 m^(2)·s^(-2))、24%(25.33 W·m^(-2))、31%(6.23 W·m^(-2))和30%(31.66 W·m^(-2)).而不考虑CS的传统方法对这4个通量低估达19%、22%、21%和23%;(3)CS对4个通量的贡献分别为36%、41%、33%和50%;(4)传统方法得到的地表能量平衡闭合率EBR只有0.76、能量平衡残差Res为41.9 W·m^(-2),远未平衡.考虑CS贡献后,EBR增大至0.96、Res降低至10.4 W·m^(-2),地表能量接近闭合;(5)EBR与Res少量的未闭合部分可以非均匀地表产生的垂直感热平流解释.结果表明,CS大幅提高了地表能量的闭合水平,它是实现地表能量平衡的关键因素之一,是产生地表能量不平衡的最重要原因之一,应该在涡动相关法中考虑CS的贡献.

张掖市农耕期热量资源变化特征及对农业生产的影响

利用张掖市6个气象观测站1961-2010年实测气温资料,运用5 d滑动平均、气候倾向率、M ann-Kendall检验等方法,对农耕期初日、终日、持续日数及≥0℃积温的分布特征、年际和年代际演变规律及突变特点进行分析,结果表明:张掖市农耕期初日随海拔高度的升高推迟,终日则相反,农耕期日数自西北部向东南缩短,积温南北差异显著;近50 a初日提早,终日推迟,持续日数延长,积温增加趋势明显;20世纪70-80年代前期各地表现出农耕期初日推迟,终日提前,持续日数较短,≥0℃积温偏少的特点;20世纪90年代以来,终日延迟程度大于初日提前程度,积温增加显著,尤其2001-2010年增幅为50 a最大;山前绿洲及荒漠绿洲农耕期终日、持续日数及积温分别在1995/1997年、1982/1990年、1996/1999年发生了突变;农耕期热量资源增加,对作物种植结构的调整、生育进程的加快及产量均产生一定影响.

1870~2002年全球Palmar干旱指数集——PDSI与土壤湿度及地表增温效应的关系

用历史降水和温度资料得到全球陆地区域（分辨率为2．5°×2．5°）1870～2002年间的月Palmar干旱指数（PDSI）。伊利诺斯州、蒙古及中国与前苏联部分地区有土壤湿度资料，暖季的PDSI与实测土壤湿度（土层厚度为1m）呈显著相关（r=0．5～0．7），夏末和秋季相关最好，而春季由于融雪的影响相关最差。对世界最长河流（其中7条）及几条其他河流进行分析，各流域平均的年PDSI变化与径流相关很好（r=0．6～0．8），表明PDSI可以很好地表征地表土壤湿度状况与径流。对PDSI进行经验正交函数（EOF）分析，揭示了由降水、温度趋势及ENSO引起的年际内变率所产生的线性趋势。全球严重干旱区（PDSI〈-3．0）面积白20世纪70年代以来增加了1倍多，其中80年代初由于ENSO引起的降水减少造成干旱区面积的突增，后来的增加主要归因于地表增温；全球非常湿润区（PDSI〉＋3．0）面积80年代减少不明显。白1972年以来，全球极干或极湿地区面积从20％增加到了38％。80年代中期以后地表增温是其主要原因。这些结果为日益增加的干旱风险提供了观测证据，干旱风险的增加是人类活动导致全球变暖的结果。

黑河流域生态环境气象卫星遥感监测研究

根据甘肃降水资料和农业气象资料得出 1 989年和 1 998年为相似年景 ,利用 1 989年和 1 998年NOAA气象卫星AVHRR晴空资料 ,判识出黑河流域植被、积雪和水体 ,并根据相应的计算方法得出植被指数、积雪面积和水体面积 ,对 1 0年来黑河上游地区的植被和积雪、中游地区绿洲植被和下游地区植被和湖泊变化进行分析。结果表明 ,1 0年来黑河上游和下游地区植被在退化 ,中游地区绿洲面积增加 ,植被指数增高 ;1 989年与 1 998年黑河上游山区积雪面积变化特征一致 ,但 1 998年积雪融化明显快于 1 989年 ;下游湖泊面积 1 998年较 1

环境蠕变问题

对由于人类活动而引起的低幅度的、渐增的、累积的和长时期的生物圈变化———环境蠕变的研究将有助于政府避免为应对将来生态危机所要付出的高昂代价。1992年6月召开的地球峰会,意味着对于环境的变化全球开始采取行动。如果各国政府希望社会可持续性发展,那么环境蠕变问题是必须面对的挑战。

环境蠕变浅谈

日常生活中，经常听到有关环境恶化的消息，有全球范围的，也有局部区域的，对于其中的绝大多数而言，环境的变化都是一种低幅度的、长期的累积过程，包括：空气污染、酸雨、全球变暖、臭氧损耗、热带森林退化、海岸污染、红村林毁灭、土壤侵蚀、荒漠化、干旱、饥荒以及核物质积累和废物堆积等。

海洋与干旱

在1998～2002年期间,发生在美国、欧洲南部以及亚洲西南部的干旱事件,都与海洋的影响有关。在此期间,热带东太平洋海表温度(SSTs)明显持续偏冷,而热带西太平洋及印度洋SSTs明显持续偏暖。气候模式表明由这些不同海域海温强迫的气候响应是相互作用的,对于中纬度地区广泛分布的、同步持续干旱,每一个海域都有所贡献。印度洋和西太平洋的增温是少见的,且这种增温与温室气体的强迫一致。本文也对未来的干旱趋势提出了一些看法。