简介：世界气候研究计划（WCRP）提供的耦合模式对比计划第五阶段（CMIP5）的地球系统模式（ESM）较之以前增加了较为复杂的碳循环,即在原有的全球大气耦合海洋环流模式（AOGCMs）中,把大气与陆地和海洋碳循环过程加入,这样较真实地再现碳循环和物理气候系统之间的相互作用[1].为了表征它们之间的相互作用以及考虑碳循环响应于未来的气候变化和CO2的变化,经常考虑碳—浓度参数化和碳—气候反馈参数化,这是两个强的和相反的反馈.碳—浓度参数化是度量陆地和海洋碳库对大气中CO2浓度变化的响应程度,从大气的观点是负反馈.碳—气候反馈参数化是度量温度和其他气候变量变化的响应,从大气的观点一般是正反馈.碳—浓度响应决定由于CO2增加碳库的变化;碳—气候响应决定由气候变化造成碳库的变化.

简介：本文利用CMIP5中22个全球气候模式模拟结果和相关社会经济数据,对RCP8.5情景下中国未来近期（2016-2035年）、中期（2046-2065年）、远期（2080-2099年）3个时段高温灾害风险的变化趋势进行了定量预估.结果表明：中国未来不同时期高温致灾危险度可能逐步增加;未来不同时期高温风险也趋于升高.Ⅲ级及以上的高温灾害风险等级范围将增大,特别是东北三省、内蒙古、陕西、宁夏、贵州、福建等省（区）处于高风险等级的面积明显增大,山东、河北、河南、安徽在近期将出现V级高温灾害风险,中期和远期V级高温灾害风险将扩展到江苏、湖南、湖北、江西、四川、广西和广东等省（区）.

简介：1概况2014年6月15—21日，国家气候中心模式室吴方华博士和张芳参加了在美国科罗拉多州Breckenridge小镇举办的通用地球系统模式（CESM）第19届学术年会。该学术年会由美国国家大气科学研究中心（NCAR）气候与全球动力系承办，旨在探讨CESM模式的研发现状和未来发展方向，并为其他模式发展提供经验交流的平台，其代表了目前国际前沿模式发展的最新动向。国家气候中心模式室历年都会派相关科研人员参会观摩学习。会上张芳主要关注了大气环流模式以及大气化学模式的研究进展，吴方华则重点关注了海洋环流模式和海洋生物化学模式的研究进展。

简介：应用常规与非常规气象观测资料及PM2.5浓度监测资料,对2013年1月20~24日山西区域一次持续性雾霾天气过程进行分析。研究发现：（1）本次雾霾天气过程具有明显的阶段性特征。2013年1月20日14时至23日11时,由于相对湿度的变化导致了3次轻雾转大雾过程;23日14~20时,由于PM2.5浓度的增大经历了1次轻雾转霾的天气过程。（2）地面弱的气压场和较小的风速以及PM2.5浓度的上升和相对湿度的增大为本次持续性雾霾天气过程的形成和发展提供了有利条件。（3）边界层逆温的存在是雾霾低能见度过程形成的必要条件,边界层有逆温层而不出现雾霾天气的条件是：相对湿度〈50%,PM2.5日均值浓度〈75μg·m-3;逆温层下相对湿度的大小是区别雾和霾天气的指标。（4）相对湿度和PM2.5是决定能见度大小的关键因子,其对能见度的影响体现出明显的阶段性特征,当相对湿度〈90%时,PM2.5浓度对能见度的作用强于相对湿度,是影响能见度变化的主要因子,但随着相对湿度的增大,其对能见度的影响相对增强,当能见度降至1km以下时,相对湿度成为影响能见度变化的主要因子。

简介：陆面过程模拟研究中的一个关键问题是如何准确的计算陆气间能量交换，但现有的陆面过程模式模拟的湍流通量与观测值间仍然存在较大偏差，因此改进湍流通量的参数化方案对于提高陆面过程模式模拟能力有重要意义。本研究通过改进陆面过程模式SHAW中的热力粗糙度方案，以及引入干表层蒸发方案，以期改善湍流通量的模拟能力。在此基础上利用黄土高原半干旱区SACOL站观测资料，进行模式改进前后的单点模拟对比试验，研究其参数化方案改进对陆面过程模拟的影响。结果表明：改进后的SHAW模式能够合理地模拟黄土高原半干旱区陆面特征的变化趋势，模拟值与观测值偏差较小。与原来的SHAW模式模拟结果相比，改进后的SHAW_MOD模式显著提高了湍流通量的模拟能力，并改善了净辐射和深层土壤温度的模拟，但对土壤湿度的改进并不明显，这可能与土壤内部水热传输过程及相关参数化方案有关，还有待做进一步研究。

简介：1概况2014年5月12—23日，由国际理论物理研究中心（ICTP：TheAbdusSalamInternationalCenterforTheoreticaiPhysics）主办的“第7届区域气候模式理论和应用国际研讨会”（7thICTPWorkshopontheTheoryandUseofRegionalClimateModels）在意大利的滨海城市的里雅斯特（Trieste，ICTP所在地）举行。来自不同国家的130余名专家、学者出席了会议。国家气候中心徐影研究员、石英博士、韩振宇博士也应邀参加了会议。

简介：利用22个CMIP5全球气候模式模拟结果,结合社会经济以及地形高度数据,分析了RCP8.5温室气体排放情景下21世纪近期（2016-2035年）、中期（2046-2065年）和后期（2080-2099年）中国洪涝致灾危险性、承灾体易损性以及洪涝灾害风险.结果表明,洪涝灾害危险等级较高的地区集中在中国的东南部,洪涝承灾体易损度高值区位于中国的东部地区.在RCP8.5情景下,未来我国洪涝灾害高风险区主要出现在四川东部、华东的大部分地区、华北的京津冀地区、陕西和山西的部分地区以及东南沿海部分地区.东北地区的各大省会城市面临洪涝灾害的风险也很高.与基准期（1986-2005年）相比,21世纪后期,虽然发生洪涝灾害的区域变化不大,但高风险区域有所增加.鉴于模式较粗的分辨率以及确定权重系数的方法学等问题,洪涝灾害风险的预估还存在较大的不确定性.

简介：使用维多利亚大学的地球系统模式进行模拟,选取1800-2500年间较高的CO2浓度情景（RCP8.5）,分析由于CO2增加引起的气候变化对海洋碳循环的影响.当气候敏感度为3.0K时,相对于无气候变化,到2100年,由于大气CO2增加造成的气候变化导致海表面温度升高2.7K,北大西洋深水流量减少4.5Sv,海洋对人为碳的年吸收减少0.8PgC;比较人为溶解无机碳在海洋中的垂直累积分布,发现气候变化对海洋吸收大气CO2的影响在北大西洋区域最明显.1800-2500年,相对于不考虑气候变化的情景,模式模拟的气候变化导致整个海洋对人为碳的累积吸收总量减少23.1％,其中北大西洋减少32.0％.此外,比较不同气候敏感度（0～4.5K,间隔为0.5K）的模拟结果发现,气候敏感度越高,气候变化对海洋吸收CO2能力的抑制作用越明显.

简介：运用河北省境内103套交通气象监测站逐分钟的能见度气象监测数据,结合气象台站自动站和人工观测资料,探讨了能见度气象监测数据的质量问题和质量检查方法。归纳出3类能见度监测数据的质量问题,提出允许值检查、时间一致性检查、内部一致性检查、空间一致性检查、人为识别法等几种可用于能见度气象监测数据的质量检查方法,同时给出了雾和强降雨造成的低能见度数据质量检查和控制指标。

简介：综合气象干旱指数（CI）和标准化降水指数（SPI）在逐日监测中往往会出现干旱突然加重的现象，这是由于某时段内每日降水量对当前干旱的发展贡献是等权重的。本文基于线性递减非等权重的方法对CI进行了修正，同时对加权降水量（WAP）进行了标准化（StandardWAPIndex，SWI）。以山西为例，通过对比CI修正前后，即CI和CI_new（CI修正后），与SPI和SWI在不连续加重现象（UED）的总体分布、典型事例干旱演变特征以及与土壤湿度相关性等方面的差异，分析了4种干旱指数对山西逐日干旱演变的监测能力。结果表明：1）CI_new出现UED的次数较CI有了明显下降，SWI出现UED的次数也比SPI有了大幅的减少，且SWI在这4种指数中是出现UED次数最少的指数；2）CI_new和SWI较CI和SPI与同期土壤湿度的相关性均有所提高，表明修正后的CI_new和SWI更加符合土壤湿度的变化，更能反映土壤干旱的演变规律。针对干旱发展过程中不连续加重的现象，通过非等权重方法有效地减少了该现象的发生。

简介：为解析大气污染物与气象的双向反馈机制及其对气象和环境的影响，建立基于Mie散射理论的气溶胶—光学性质模块，研制气象－化学双向耦合器，以嵌套网格空气质量预报模式NAQPMS（NestedAirQualityPredictionModelingSystem）为基础，建立了NAQPMS和中尺度气象模式WRF（WeatherResearchandForecastingModel）的双向耦合模式（WRF-NAQPMS）。利用此模式数值模拟了2013年9月27日至10月1日的北京－天津－河北地区一次秋季严重灰霾过程。结果表明，考虑气溶胶辐射反馈的双向耦合模式模拟的气象要素和细颗粒物（PM2.5）浓度与观测结果更为一致。灰霾期间，气溶胶直接辐射效应显著改变了边界层气象要素，北京－天津－河北地区地面接收的太阳短波辐射减少25%，2m高度的温度平均下降1℃，湍流动能下降20%，10m高度的风速降低超过0.2m/s，边界层高度下降25%，使得边界层大气更加静稳，进而造成了重污染地区污染进一步加剧，如石家庄近地面细颗粒物浓度增加可达30%。分析表明灰霾与边界层气象要素之间存在一种正反馈机制，采用该机制的双向耦合模式有利于准确模拟和预报灰霾污染过程。

简介：为了研究AMDAR（AircraftMeteorologicalDataRelay）资料对GRAPES（GlobalRegionalAssimilationandPredictionSystem）系统的影响，针对从国家气象信息中心实时库检索的业务AMDAR资料，分析了该资料的偏差和标准差等质量特性；利用GRAPES数值预报系统，做了两个月的同化预报循环试验。选取资料和试验的时间是2013年5月、6月，同化窗口6h，预报时效7d。结果表明，与背景场该资料的温度要素的平均偏差在0.2℃，标准差在2℃，风的平均偏差在0.2m/s，标准差在3m/s，偏差基本符合正态分布；AMDAR资料对同化和预报效果均有改善。

简介：利用高空、地面资料，自动气象站资料和河池多普勒雷达资料，对2013年3月23日桂西北河池市区域性冰雹天气过程进行分析。结果表明：500hPa高原冷槽、850hPa切变线、地面弱冷锋是这次过程的影响系统；边界层辐合线为触发对流云提供了动力条件；冷云厚度是暖云厚度的2倍有利于冰雹天气的产生；适宜降雹的云顶亮温在-52℃到-62℃；当VIL值≥60kg/m2时，强回波附近将有冰雹出现；反射率因子图上的弓形回波，钩状回波，弱回波区，旁瓣回波、三体散射，是发布冰雹预警的重要指标。

简介：利用2个关于大西洋经向翻转流（AtlanticMeridionalOverturningCirculation，AMOC）的指数：AMOC指数（15oN～65°N、深度为500m以下的AMOC的最大值）和AMOC扩展指数（15°N～65°N、深度为2000～2500m的AMOC的最大值），研究了耦合模式FGOALS-g2（Grid-pointVersion2ofFlexibleGlobalOcean-Atmosphere-LandSystemModel）中的AMOC在CMIP5（CoupledModelIntercomparisonProjectPhase5）的3个典型浓度路径（RepresentationConcentrationPathways，RCP）（RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5分别对应于2100年时490、650和1370ppm的CO2浓度水平）下的响应问题，发现：在RCP2.6和RCP4.5浓度路径下，2006～2040年时间段内AMOC指数和AMOC扩展指数都呈现快速下降的趋势，2041～2100年时间段内AMOC指数逐渐恢复，AMOC扩展指数基本维持不变；在RCP8.5浓度路径下，2006～2100年时间段内AMOC指数和AMOC扩展指数都表现出快速下降的趋势。通过分析FGOALS-g2中北大西洋深水的成因发现：3个典型浓度路径下AMOC的长期变化趋势主要受到GIN（Greenland–Iceland–Norwegian）海域的深水形成率的调控，而AMOC的年代际尺度的变化则主要受到Labrador海域深水形成率的控制。同时揭示了：由于北大西洋2000m深度附近的层结稳定性在RCP2.6和RCP4.5下（相比于1980～2005年）提高了30%～40%，使得由AMOC指数恢复产生的深水无法继续下沉，从而导致AMOC扩展指数没有出现恢复的现象。

简介：利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°分析资料，对2013年5月25日陕西出现的区域性暴雨天气进行分析，总结预报偏差的原因。结果表明：区域性暴雨发生在中纬度高空环流形势由纬向型向经向型调整阶段，东移低槽北部的低涡北抬加深维持是引起此次区域性暴雨的主要原因；低层辐合切变和东路回流冷空气为暴雨提供了有利的抬升条件；高层辐散和低层辐合的有利配置将低层高温、高湿的水汽抽吸到暴雨区上空，造成强降水的对流云团具有明显的中尺度特征。

简介：利用中国站点日降水资料对1981～2011年我国南方地区区域持续性暴雨（PHREs）进行了分类研究。按照区域内至少连续5d或5d以上有不小于10个格点[分辨率0.25°（纬度）×0.25°（经度）]出现大于等于50mm降水且相邻两日雨带重合率不小于20%的标准，采用客观分析的方法分别挑选出我国江淮区域和华南区域PHREs。江淮区域非台风影响的PHREs31例，集中发生在6月中旬到7月中旬，平均持续8.29d，华南非台风影响的PHREs34例，集中发生在6～7月，平均持续6.24d，这两类事件的发生频次和强度均呈年代际增长。江淮区域受台风影响的PHREs4例，集中发生在7月中下旬到8月初。华南受台风系统影响的PHREs31例，集中发生在7～9月，此类事件的发生频次和系统强度在2000年以后均明显上升。采用场相关的客观分类方法对非台风影响的PHREs进行较为细致的分类，将江淮区域持续性暴雨事件分为A型（主雨带在长江以南）、B型（主雨带在长江以北）和C型（主雨带在长江沿江地区），将华南区域持续性暴雨事件分为E型（主雨带在云贵高原以东）和F型（主雨带位于云贵高原和广西），该分类将为下一步的机制研究提供帮助。

简介：基于中国气象局国家气象信息中心2012年发布的《中国国家级地面气象站基本气象要素日值数据集（V3.0）》,选取一定空间范围内相关性、数据完整性均较好的邻近站降水资料,构建参考序列,结合标准正态检验和台站历史沿革信息对我国2342个台站年、月降水资料进行均一性检验.采用相关系数权重平均方法和一阶差分方法相结合得到参考序列,以降低因计算方法和邻近站序列长度不一致等引起的参考序列不确定性.最终结果显示：98个台站降水序列存在断点,仅占总站数的4.2％.采用比值法订正上述非均一性的降水序列,订正后的序列在一定程度上消除了人为因素的干扰,部分台站降水量变化趋势（1960-2009年）异常的问题得到改善.

简介：利用1984-2012年中国暴雨洪涝灾害灾情和社会经济数据,从灾害暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度4个方面分析了灾害暴露度的特征,从人口脆弱性和经济脆弱性两方面分析了灾害脆弱性特征.研究表明：1984-2012年,中国暴雨洪涝灾害年平均暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度分别为9.37万km2、126人/km2、149万元/km2和1.53亿hm2,暴露度总体呈显著增加趋势,高暴露区域主要分布在沿海省（市）;人口脆弱性显著增大,但经济脆弱性有逐渐减小的趋势,灾害脆弱性高值区主要分布在长江中游沿岸的湖南、安徽、重庆、江西、湖北等省（市）,上海、北京、天津为灾害脆弱性最低的区域.

简介：应用自动气象站观测资料及NCEP再分析资料,对2012年7月27日发生在内蒙古中西部地区一次暴雨天气过程的湿位涡场进行了诊断分析.结果表明：MPV1“正负值区垂直叠加”的配置对暴雨的发生、发展非常有利,且MPV1负值中心区对暴雨落区有一定的指示作用;MPV2的分布表明,随着大气斜压性增强,强降水总是发生在对流层低层斜压性较强的区域;低层斜压项的负值区与暴雨的落区存在着良好的对应关系.

简介：利用美国国家气候数据研究中心开发的Pairwise均一性检验订正方法、加拿大环境研究中心开发的PMFT方法和PMT方法，结合20世纪再分析资料和详细的元数据信息对1951—2008年中国123个探空台站的温度资料进行均一性检验和订正。结果表明：3种方法对中国探空温度资料订正幅度和订正前后的趋势变化存在差异。产生差异的主要原因，一方面由于Pairwise方法设计的问题，导致对中国大部分台站同时改变辐射误差订正方法和系统升级造成的断点检测能力较弱；另一方面由于PMFT方法未使用参考序列，不能去除气候变化本身的变化趋势，导致PMFT方法在断点判断上存在漏判的现象。而PMT方法结合20世纪再分析资料的客观判断方法较适合中国探空资料的均一性检验和订正，其订正结果表明，利用该方法得到的中国探空温度数据的统计学特征在低层小于全球尺度探空温度的订正结果，而在高层基本和全球探空数据的订正尺度相当。两个间断点和0.0—0.2℃的订正量所占的比例最大。从中国范围来看，对流层为增温趋势，这种增温趋势随高度的增加逐渐减弱，至对流层顶100hPa转为弱的降温趋势。