青海湖流域不同下垫面类型对地表温度的生物物理影响

本研究选取青海湖流域亚高山灌丛和温性草原两个不同土地覆盖类型的站点,利用湍流通量数据和自动气象站数据对比生长季和非生长季两个站点的微气象要素和地表能量平衡收支,评估土地利用/土地覆盖变化(Land Use/Land Cover Changes,LULCC)对地表温度的生物物理影响。亚高山灌丛相比温性草原具有更低的地表温度、气温和土壤温度,在生长季两个站点的地表温度、气温和土壤温度的差异更为明显,而非生长季相对湿度的差异更为明显。根据直接分解温度理论(Direct Decomposed Temperature Metric,DTM),分析不同下垫面对地表温度的生物物理影响。结果表明:白天灌丛相比草原的冷却作用主要贡献因素是短波辐射、地表土壤热通量和感热通量项,其中短波辐射在灌丛的冷却中起到正反馈作用,而后两者起到负反馈作用。夜间灌丛的冷却作用主要贡献因素是地表土壤热通量项。在相同气候和天气背景下,不同下垫面确实会对地表温度有明显的生物物理反馈作用。

黄土高原复杂地形上高质量湍流通量数据获取方法

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL）湍流观测资料,分析了二次坐标旋转（double rotation,DR）、平面拟合（planar fit,PF）和分风区平面拟合（fetch planar fit,FPF）在复杂地形上的适用性,总结出一套适用于SACOL的总体湍流特征参数化方案.经过超声虚温订正、坐标旋转、空气密度脉动订正以及平稳性检验、总体湍流特征检验、总体质量分级处理,摩擦速度（u＊）、感热通量、潜热通量、CO2通量高质量数据所占比例分别为45%-62%、66%-68%、62%-65%、52%-54%.采用DR得到的高质量数据比例与采用PF相比,u＊提高了17%,后三种通量略降低2%-3%.PF和FPF两种结果的差别主要体现在u＊上,只考虑主导风向数据DR得到的u＊质量仍最好.综合兼顾数据质量和计算工作量,在复杂地形上处理湍流观测资料的最优坐标旋转方法是DR.

兰州城市大气颗粒物污染浓度的变化特征

通过对兰州市冬季不同高度大气气溶胶的监测数据的分析,得出不同高度气溶胶浓度分布,进而分析TSP和PM10与气象要素之间的相关性,以及近20年气溶胶浓度变化。结果表明,高度16m和9m处的TSP浓度比高度625m处的TSP浓度高,高度50m处的PM10比9m和625m处的PM10浓度高;16m高度的TSP浓度与日最高气温呈正相关,9m高度的TSP浓度和日最低气压、日最低气温、平均气温、平均风速都呈负相关,625m高度的TSP浓度与平均本站气压和日最低本站气压都呈负相关。同时9m高度处PM10浓度与日最高气温呈正相关,625m高度处PM10浓度与平均气温呈正相关。近20年的对比分析表明,兰州城市空气质量得到明显改善,"冬防"举措对于改善市区空气污染状况很有成效。

1981-2010年甘肃夏季高温天气和高温日数变化分析

利用国家气象信息中心提供的甘肃省36个台站1981-2010年逐日气温资料,分析了甘肃省30a高温事件特征及温度距平变化.结果表明,自2000年以来,甘肃6-8月份的平均气温距平基本为正值,且在2010年达到最高;2006年高温日数最多,平均达到24.1 d,从长期变化看出,近30 a夏季高温日数有增加趋势;2010年夏季7个台站出现超过35℃的极端高温天气.

定量评估黑河流域4种下垫面类型对地表温度的影响

本文利用黑河流域4个不同土地覆盖类型站点(分别为沙漠、玉米地、果园和蔬菜地)的微气象观测数据,分析非沙漠下垫面相比沙漠的冷却作用,对直接分解温度理论(Direct Decomposed Temperature Metric,DTM)和内在生物物理理论(Intrinsic Biophysical Mechanism,IBPM)进行能量闭合订正,对比两种理论的定量结果并研究干旱地区4种下垫面类型对地表温度的生物物理效应。在进行能量闭合订正之后,DTM理论与IBPM理论的计算结果都更加符合观测结果,尤其是夜间。订正后的IBPM方法计算出的温度差和观测的温度差更接近。IBPM理论结果表明与能量再分配有关的非辐射效应在白天发挥了非常重要的作用,空气动力学粗糙度(平均-4.97 K)和波文比项(平均-2.43 K)均可产生冷却作用,甚至超过了辐射效应(平均+5.21 K),DTM也有类似的结果。夜间直接生物物理效应比白天要弱,间接影响(环境背景差异)甚至可以超过直接影响。

1979-2012年平流层大气的基本特征分析

利用1979-2012年ERA-Interim资料,分析了期间平流层温度、纬向风速和位势高度等基本气象要素场的季节分布和年际变化特征,探讨了行星波活动的空间分布及演变趋势,行星波和基本要素场之间的相关性.结果表明,1979-2012年平流层中高层的温度呈负趋势,导致平流层中的位势高度场逐年降低.热带地区平流层的纬向风速逐年递增,而南北半球高纬极地的平流层上层的纬向风速呈负的变化趋势,是极地平流层变冷趋势通过热成风原理作用的结果.冬季北极极涡在过去几十年有所减弱,但南极极涡风速却逐渐增强.对行星波活动的分析发现,平流层中的行星波在过去30 a中不断增强,对流层中的行星波呈现一定的减弱趋势.由于平流层行星波的增强,北极平流层极涡风速变弱,温度升高,表明北极极涡在不断减弱.

东亚和北美地区温度和降水变化特征

温湿变化的年代际特征及区域差异是全球气候变化研究的重要内容之一。利用1901-2014年东英吉利大学气候研究中心(CRU)TS3.20月地表温度和降水资料分析了东亚和北美地区温度和降水变化的季节性和区域特征,并利用1979-2015年欧洲中心天气预报中心(ECMWF)ERA-Interim日最高/最低温和降水资料进一步分析了东亚和北美地区受极端天气影响的区域所占比例的年际变化。结果发现,近110多年来东亚地区[0.134℃·(10a)^(-1)]的增温趋势高于北美地区[0.102℃·(10a)^(-1)],东亚干旱半干旱区的增温趋势低于东亚地区,而北美干旱半干旱区的增温趋势高于北美地区。季节性特征表现为在冷季增温明显,东亚地区冷季增温约是暖季的2.9倍,北美地区为1.3倍。季节性增温存在明显的纬度差异,在东亚和北美高纬度地区(45°N以北)冷季温度的增长速率通常比暖季大。东亚和北美的降水增加趋势均高于北半球,暖季降水增加明显并且主要发生在东亚和北美高纬度地区(45°N以北)。东亚和北美的干旱半干旱区的降水没有明显增加趋势,分别为0.04 mm·(10a)^(-1)和0.07 mm·(10a)^(-1)。东亚和北美地区及东亚和北美的干旱半干旱区受极端高温影响的面积有增加趋势,受极端低温影响的面积没有明显变化,受极端降水影响的面积有减少趋势。北美和东亚地区以及北美和东亚干旱半干旱区的月平均温度对PDO(Pacific Decadal Oscillation)的响应比ENSO(El Nino Southern Oscillation)明显,月平均降水对ENSO的响应比PDO明显。

两种气体自燃实验及反应原理的介绍

在周期表中，我们不难发现第三周期相邻的第四主族和第五主族元素即硅和磷的氢化物有一个相似的特点：它们都能自燃。该两族元素的教学中，我们不妨配以有趣的气体自燃实验来讲解氢化物的规律。从而增加化学学习的趣味性。在此，笔者介绍怎样制备这两种自燃气体及制备原理。