长波辐射对大气变化的敏感性和在WRF模式中的应用检验

用RRTM长波辐射 (LWR)参数化方案测试了LWR对大气变化的敏感性。结果表明 :高云对向外长波辐射(OLR)、30 0和 5 0 0hPa净LWR通量的减弱作用较中、低云大 ;低云对 85 0hPa和地表净LWR通量的减弱作用较中、高云大。在云层中 ,LWR冷却率受云影响最大 ;在云层下方 ,云对LWR的影响迅速减小 ;而在云层上方 ,冷却率几乎不受云的影响。当水汽含量减少或增加时 ,地表向下LWR受到相应减弱或增强 ,而净LWR则在一定程度上受到相应增强或减弱 ,并且越接近地面 ,受到水汽变化的影响就越大。O3 对LWR的影响相对云和水汽来说是比较小的。文中介绍了在WRF模式中应用RRTM方案预报LWR不同季节的 2个个例 ,给出了应用NCEP/AVN分析资料预报和验证中国范围 2d之内LWR通量的模拟结果。试验表明 ,OLR和 5 0 0hPa净LWR通量与高度形势场有较好的对应关系 ,而地表净LWR很大程度上还受到地形的影响。

大气变化对大豆属植物叶结构的影响

使用扫描电子显微镜，对不同大气环境中的ClycineL．属部分植物进行了结构植物学研究．结果表明：在长达22d末降雨的干燥大气环境中，大豆叶的上下表皮中的气孔保卫细胞不同程度地出现萎蔫现象，气孔紧闭，叶表皮的外切向壁角质层明显增厚，栅栏组织与海绵组织排列紧密．在一周内平均保持有两次降雨的大气湿润环境中，大豆属部分植物叶气孔都张开，其保卫细胞膨胀，表皮的外切向壁角质层变薄，栅栏与海绵组织疏松．实验结果证明，不同大气环境直接影响ClycineL．属植物的叶表面结构及其解剖结构的建成．

全球性大气变化的挑战

从很多方面看,大气层是生物圈的延续。由于人口的剧增和人类对更加美好生活的追求,大气层的成份正急剧的变化着。今天人类已具备进行全球规模改造的能力,从南到北,从海洋的深处到同温层的高空都留下了人类的足迹。我们正面临着一个重要的直接的挑战.为了我们自身及子孙后代,我们要能认识并预测我们行为的结果,再运用这些知识来制定对策以保护这个星球。显然,这是一个使人感到沉重的责任。

NASA发射GOLD载荷观测地球高层大气变化

2018年1月27日，美国商业通信卫星SES-14成功发射，其上搭载的边缘与盘面全球尺度观测（GOLD）载荷是NASA首个在商业卫星上搭载的科学任务，旨在研究空间和地球高层大气的动力混合作用。

大气变化或可预测地震

美国宇航局一项新研究表明，2011年3月11日日本9级地震发生前数天，断裂带上空的大气层显著加热。在这次地震前，震中上空电离层（大气上层的一部分）中的总电子含量急剧增加，在地震前三天达到最大值。

学科核心素养导向下高中地理大单元作业设计研究——“以大气变化的效应”为例

以鲁教版教材高中地理选择性必修1“大气变化的效应”单元为例,构建单元主线,设计基于2021年7月郑州特大暴雨事件的书面作业,同时以《气象学与生活》一书为基础设计阅读作业,多层次、多维度对学生的过程性表现和终结性表现进行评价,在巩固课堂所学知识、拓展地理思维的同时,培养学生地理学科核心素养。

大气压变化对采空区瓦斯外涌的影响研究

为有效防止采空区瓦斯外涌对井下人员的身体健康和矿井的安全生产带来危害,对大气压与采空区瓦斯外涌的变化规律展开研究,以西北某矿东107密闭采空区为实验平台,通过建立地面与井下联合在线监测系统,利用长期数据分析得出采空区瓦斯外涌与大气压变化之间的规律,基于此规律提出防治措施,并经过实际监测数据的分析和验证,表明所采取的防治措施可有效预防采空区的瓦斯外涌。

兰州市城区大气烟尘污染的变化与气象条件分析

利用 1 96 1～ 2 0 0 1年有烟日观测资料 ,统计分析了 4 1年中 ,兰州市城区大气受烟尘污染的变化。结果表明 :1 96 1～ 1 984年污染日在 1 1 9～ 2 0 1天间徘徊 ;1 985～ 1 988年是污染“严重期” ,年平均污染日达 2 2 4天 ;1 996～ 2 0 0 1年为显著“好转期” ,年平均污染日 6 6天。一年中主要污染段是 1月和 1 1、1 2月 ,污染日占全年的 4 9%。在污染日 ,大气水平能见度具有明显的日变化 ,能见度最差 ,污染最严重的时间是 1 1～ 1 4时。

森林土壤温室气体通量对森林管理和全球大气变化的响应

森林土壤是温室气体重要的源和汇。探讨不同森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量特征,为有效减少温室气体排放及森林可持续管理等提供参考。笔者从森林土壤温室气体(forest soil green house gases)、森林管理(forest mangement)和全球大气变化(global atmospheric change)3个关键研究点,查阅近年来相关研究成果,归纳森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量的一般性模式。CO_2、CH_4和N_2O是3种重要温室气体,其通量间存在协同、消长和随机型耦合关系。森林管理如火烧、采伐和造林等显著影响土壤温室气体通量。一般情况下,火烧导致土壤N_2O通量降低,CH_4吸收量增加,CO_2通量因火烧类型、火烧强度、生态系统类型不同出现增加、减低和无影响3种结果;采伐通常导致土壤CO_2、CH_4和N_2O排放增加;造林可使土壤CO_2排放减少,对N_2O和CH_4通量的影响随生态系统类型、造林树种等而改变。全球大气变化如CO_2浓度升高、氮沉降和气温升高影响森林土壤温室气体通量。通常,CO_2浓度升高导致土壤CO_2和N_2O排放量增加,CH_4吸收量降低;氮沉降促进土壤N_2O排放、抑制CH_4吸收。气温升高导致土壤CO_2和N_2O排放增加。森林管理和全球大气变化对土壤温室气体通量的综合影响是非叠加的,有效的森林管理可能改变土壤温室气体通量对全球大气变化的响应。

青藏高原东北部地区大气臭氧变化特征

利用TOMS资料分析了青藏高原东北部共和地区大气臭氧近十几年的变化特征 ,结果表明 :1979～1992年期间 ,共和地区臭氧总量呈现出不断下降趋势 ,平均气候倾向率为 - 0 6 5DU/a ,各月臭氧总量均为减少趋势 ,各月臭氧总量的气候倾向率具有明显的季节变化 ;冬春季最大 ,秋季次之 ,夏季最小 ,春、夏、秋和冬季臭氧总量的气候倾向率分别平均为 - 1.0 0DU/a、- 0 33DU/a、- 0 38DU/a和 - 1 0 3DU/a ;夏季出现臭氧总量低于2 80DU的天数在 30d以上 ,1986年臭氧低值持续时间达 81d左右 。

大气环境变化对气象灾害的影响及其应对措施研究

随着全球气候的变化,大气环境也发生了很多变化,其中最显著的就是气象灾害的频繁发生。本文主要研究大气环境变化对气象灾害的影响以及应对措施。通过对气象灾害的分类、大气环境变化的原因以及应对措施的研究,发现大气环境变化不仅对气象灾害的发生频率和强度产生了影响,而且也对人类社会和经济造成了很大的损失。为此,应该加强对气象灾害的监测和预测,提高人们的灾害防范意识,并采取相应的措施应对气象灾害的影响。

城市规划对大气环境变化及空气质量的影响

采用北京大学三维复杂地形中尺度数值模式 ,利用Landsat-TM卫星影像图和“北京海淀区北部地区总体规划———用地规划图” ,分别模拟了北京海淀区北部规划完成后和目前情况下的气象场和大气环境 ,并分析了规划区的建成对本地和整个海淀区的影响。通过将观测的直径小于 1 0 μm的粒子即PM1 0 总量加权分配得到源强分布 ,计算海淀区的PM1 0 浓度分布 ,在目前源强分布调查很困难的情况下不失为一种较为合理可行的方法。试验表明规划区的建成会增加当地和其下风方向的热岛强度和PM1 0 浓度。对规划区进行较为合理的布局 。

大气环境变化中大气颗粒物PM_1的重要作用——关中平原MODIS气溶胶产品的气候分析

利用MODIS 3km气溶胶产品中的气溶胶光学厚度(AOD)和细粒子比例(FMF),本文对关中平原气溶胶近15a的时空变化进行了气候分析,揭示了大气环境变化中大气颗粒物PM1的重要作用.结果表明,关中平原为AOD高值区和FMF低值区.其中,最大值AOD出现在西安及周边地区高达1.06,而FMF主要集中在0.3以下较低水平.伴随关中平原近几年大气气溶胶水平的降低,PM1比重却逐年上升.关中平原AOD年际变化在2001~2011年间为显著上升趋势,2011~2015年间则呈下降趋势;而2001~2015年之间FMF的年际变化呈现持续上升趋势,反映了逐年加重的人为气溶胶对大气环境的影响.近15a关中地区AOD与FMF区域变化的相互关系表明,大气气溶胶低水平(AOD<0.5)时,伴随FMF上升,AOD显著减小;气溶胶较高水平(AOD>0.5)时,AOD随FMF上升而增大.这表明大气颗粒物PM1对区域清洁和污染大气环境变化均具有显著作用.

大气环境变化对地壳形变观测的影响研究

采用2003～2013年湖北省数字化地壳形变潮汐分钟值资料,利用小波分析方法,对地壳形变观测数据对大气环境变化各影响因素（大气压强、温度、降雨、台风及日食活动）的响应规律进行了研究.结果表明：近地表大气环境因素对形变观测数据的影响频段各不相同.大气压强和温度对形变观测的影响频段主要集中在较低频段（64～ 128 min）;降雨的影响主要集中在0～全日波（0～32 min）范围内,且存在高频、非潮汐成份.而台风在形变观测较高频段上有明显影响,频段分布在l～4s和2～4 min之间.黄梅台应变观测对2009年日食事件在128～ 256 min低频段上有响应.

考虑大气温度变化的冻土区桩基承载力预测

大气温度变暖情况下,研究冻土桩基承载力变化规律,可为设计年限内预测工程结构物的工作状况提供科学依据。根据桩端入土深度及桩土相互作用原理分别对季节性冻土地区桩基和多年冻土地区桩基进行分类,并建立相应的桩土相互作用模型。以实际桩基工程为例,首先,建立大气温度与地温之间的关系,得出冻结期和融化期地面平均温度;然后,建立冻土区季节冻结及季节融化深度和地面平均温度与多年冻土厚度的关系,得出冻土区季节冻结及季节融化深度变化和多年冻土厚度变化;进一步综合季节冻土及多年冻土桩基工作状况的不同,结合已建立的考虑温度变化的桩土相互作用模型,基于现行规范的单桩承载计算公式并考虑不同的土性物理参数的基础上,最终建立大气温度变化与桩基承载力相关方程,预测桩基承载力变化状况。以上研究方法可运用于冻土区桩基承载力初步预测。

广州城区大气环境变化及其影响研究

以广州市区大气环境监测的十几年数据为依据,采用定性和定量相结合的方法,得出广州市大气环境质量恶化、污染物以氮氧化物为主。“热岛效应”增强、酸雨频率上升等结论,并对其发生变化的原因作了综合分析。同时指出,大气环境变化后对广州市部分气候因子、市民身体健康、风景区产生一定的负面影响。

大气压力变化对武汉台站重力场观测的影响

利用全球 2°× 2 .5°、中国及邻区域 30′× 30′气压资料和 Farrell弹性地球模型负荷理论 ,采用数值积分方法 ,计算了大气压力变化对武汉台站重力场观测的影响。对 1990年 1月 1日至 12月 31日的数值结果分析表明 ,全球大气压力变化对武汉台站重力的影响峰对峰达 12微伽 ,大气重力导纳的年平均值为 -0 .2 6 0μGal/mba(1mba=1h Pa) ,这一结果同潮汐分析中由回归分析方法获得的导纳值相近。说明在利用超导重力仪观测资料应用于地球动力学研究之前 。

140年来植被和大气CO_2浓度变化对东亚气候影响的数值模拟

利用区域气候模式通过分别采用现代植被和工业革命前植被及相应CO_2浓度模拟了近140年来植被和大气CO_2浓度变化对东亚区域气候的影响。结果表明,两者共同作用使东亚许多地区产生了升温现象,但这种温度变化在地域上具有不均匀性,蒙古、内蒙古、东北、西北增暖最为明显,而中国南部一些地区却存在降温现象;工业化造成的植被退化使东亚地区呈现总体干旱化的趋势,虽然CO_2浓度增加易导致降水增多,但综合考虑两者的影响,使中国东部、内蒙古、四川北部的降水明显减少,而西北、华南沿海的降水有所增加;同时现代东亚冬、夏季风都比工业革命前有所增强,但由于植被退化,该地区的大气水汽含量及土壤水含量均有所减小。

近地表大气环境变化对地壳形变观测的影响研究

近地表大气环境变化主要包括近地表气象因素(大气压强、温度、降雨)变化及台风、日食活动等。利用小波分析方法对2003—2013年湖北省数字化地壳形变潮汐分钟值资料进行处理后发现,近地表大气环境因素对形变观测数据具有不同频段上的特征变化影响。大气压强和温度对形变观测的响应频段主要集中在较低频段(64—128分钟);降雨的影响主要集中在0-全日波(0—32分钟)范围内且存在高频、非潮汐成份。而台风在较高频段上有明显响应,频段分布在1—4秒和2—4分钟之间。黄梅台应变观测对2009年日食事件在128—256分钟低频段上有响应。