“双碳”目标下《气候资源学》教学改革探索

当前碳达峰、碳中和的时政背景下,对于大气科学学科如何在实现“双碳”战略目标中积极发挥相应作用,成为众多科研工作者的探讨目标。在这样的背景下,大气科学类专业相关课程中,《气候资源学》通过对热、光、水、风等气候资源的计算、预报预测、开发利用等技术体系的介绍,可以为风能、太阳能等气候资源的开发利用提供最基础性的专业技能保障,培养学生对“双碳”目标的认识。在双碳背景下,也对本课程的教学提出新的要求。本文在分析气候资源学课程特点的基础上,结合近年来科研和教学经验,提出了在双碳背景下本课程的可能教学改革思路。

复杂地形影响下四川省逐月气温空间插值方法研究

为了探索适合四川省的逐月气温数据空间插值方法,在已有研究的基础上运用样条函数法(SP)、反距离权重法(IDW)、普通克立格法(OK)和加入海拔影响因子的样条函数法(SPE)、反距离权重法(IDWE)、普通克立格法(OKE)及多元回归分析法(MRM)对全省144个气象站点的多年逐月平均气温进行空间插值,并利用交叉检验方法对不同方法的插值精度进行评估。结果表明:四川省月平均气温与海拔高度之间呈显著相关关系,且相关性呈明显季节性变化,夏季相关系数大于冬季。各月平均气温随海拔高度的增加均呈递减趋势,夏季气温垂直变化率明显大于冬季,各月气温垂直变化率在0. 308~0. 443 ℃·(100 m)^-1 之间;考虑了海拔影响因子的插值结果明显好于不考虑海拔影响因子的插值结果,在考虑海拔影响因子的4种空间插值方法中,MRM效果最好,其次是OKE和IDWE,最差的为SPE。

中国区域性极端降水事件及人口经济暴露度研究

基于中国1960—2014年771个气象站的逐日降水资料,选取有效降水序列95百分位数作为极端降水阈值,将既定持续时间尺度和连续面积上超过阈值的降水事件定义为区域性极端降水事件。采用强度-面积-持续时间(Intensity-Area-Du-ration,IAD)法,根据极端降水事件空间和时间上的连续性特征,对不同持续时间的区域性极端降水事件演变趋势及暴露于极端降水事件下的人口和国内生产总值进行研究。结果表明:(1)相对强度最大的区域性极端降水事件主要集中在1960—1968、1991—1999和2006—2013年3个时段;(2)区域性极端降水事件最强中心主要分布在长江以南和东北地区,发生在北方的多为单日极端降水,南方多为持续多日的极端降水;(3)1960—2014年区域性极端降水事件影响面积有所增大,相对强度变化不明显;(4)暴露于极端降水事件影响区域内的人口和国内生产总值均呈显著增大趋势,暴露人口最多的年份在1983年,达到2408万人/d,暴露国内生产总值最多的年份在1998年,达到20亿元/d。

基于蒸散发构建的日干旱指数及其对区域干旱事件的表征分析

增温背景下,频发的干旱事件已对工农业生产和人民生活造成了巨大损失,旱情的监测和预报日益受到重视.然而,目前用于干旱研究的干旱指数绝大部分是针对月以上的时间尺度,适用于干旱监测和预报的日干旱指数相对稀缺,不利于对干旱监测和预报准确率的改进以及对现有日干旱指数的评估.文章利用气象站实测数据和ERA5高分辨率再分析资料,基于实际蒸散发和潜在蒸散发构建了一个新的日干旱指数——日蒸散发差指数(Daily Evapotranspiration Deficit Index,DEDI),并使用该指数分析了2019年春夏季发生在中国西南、华北、东北和西北东部地区的四个干旱事件的时空演变特征.通过与气象干旱综合指数和标准化降水蒸散发指数对比,系统地评估了DEDI对重大干旱事件旱情信号的表征能力.结果表明,DEDI较好地表征了2019年西南、华北、东北和西北东部地区四个不同强度干旱事件的时空演变过程,并在刻画旱情的起止时间及强度的多峰值方面更具优势.此外,DEDI还考虑了植被等下垫面条件,在气象甚至农业干旱监测和预警方面具有一定的应用潜力.