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全球及中国风速变化及对风能影响的新认知

气候变化研究快报 2016年第1期5卷 41-47页

作者：陈城任国玉湖北省气象信息与技术保障中心湖北武汉中国气象局气候研究开放实验室国家气候中心北京

评述了IPCC第五次评估报告(AR5)、可再生能源与减缓气候变化特别报告(SRren)以及国内作者近年来对风速和风能资源变化评估、研究的主要成果。AR5第一工作组(WGI)报告认为,过去几十年全球近地表风速在中低纬度地区表现为下降趋势,在高纬... 详细信息

评述了IPCC第五次评估报告(AR5)、可再生能源与减缓气候变化特别报告(SRren)以及国内作者近年来对风速和风能资源变化评估、研究的主要成果。AR5第一工作组(WGI)报告认为,过去几十年全球近地表风速在中低纬度地区表现为下降趋势,在高纬度部分地区以及两极地区表现出增加趋势;且对空中风速变化的研究很少,目前尚没有系统的全球高空风速变化分析。国内的研究表明,近地表和高空风速在我国大部分地区为减小趋势,但高空风速减小趋势比近地表弱得多;个别高纬度地点及高山站平均风速有增加趋势。由于资料缺乏均一性,近地表风速和高空风速变化研究的可信度还不高。SRren指出,全球气候变化可能改变风力资源的地理分布和/或年内和年际变异性,并可改变风能资源的质量,但难以对全球风能利用潜力造成显著影响。

关键词：风速气候变化风能高空风 IPCC AR5 SRren

朝鲜中西部地区春季植被覆盖度与气候因子的关系

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气象与环境学报 2018年第4期34卷 112-118页

作者：吴刚哲严金哲任国玉索南看卓中国地质大学环境学院湖北武汉430074 元山农业综合大学金日成综合大学中国气象局气候研究开放实验室北京100081

为了深入了解朝鲜中西部地区春季植被覆盖度(Fractional Vegetation,FV)的变化特征及其与气候因子的关系,利用1992年、2003.和2007年Landsat 5卫星资料及朝鲜中西部地区13.气象站的气温和降水观测资料,对朝鲜中西部地区春季植被的变... 详细信息

为了深入了解朝鲜中西部地区春季植被覆盖度(Fractional Vegetation,FV)的变化特征及其与气候因子的关系,利用1992年、2003.和2007年Landsat 5卫星资料及朝鲜中西部地区13.气象站的气温和降水观测资料,对朝鲜中西部地区春季植被的变化特征及其与气候异常的关系进行了分析。结果表明:1992年、2003.和2007年朝鲜中西部地区春季植被覆盖度呈明显增加的趋势,平均增加量为17.5%,平原地区比山地春季植被覆盖度偏高约20.0%。朝鲜中西部地区春季植被覆盖度与春季平均气温呈负相关关系(r=-0.47),与春季降水量呈正相关关系(r=0.43.;朝鲜中西部地区春季植被覆盖度的变化量与春季平均气温的变化率呈负相关关系(r=-0.53.,与同期降水量的变化率呈正相关关系(r=0.79),均通过了显著性检验(显著性水平>99%以上,P<0.05)。可见,朝鲜中西部地区春季植被覆盖度的变化可能主要受春季气温和春季降水的影响。

关键词： Landsat 5 植被覆盖度气温降水相关分析

Prediction of Primary climate Variability Modes at the beijing climate Center

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Journal of meteorological Research 2017年第1期31卷 204-223页

作者： Hong-Li ren Fei-Fei JIN Lianchun SONG Bo LU Ben TIAN Jinqing ZUO Ying LIU Jie WU Chongbo ZHAO Yu NIE Peiqun ZHANG Jin BA Yujie WU Jianghua WAN Yuping YAN Fang ZHOU laboratory for climate studies National Climate CenterChina Meteorological Administration CMA-NJU Joint laboratory for climate Prediction studies Institute for Climate and Global Change ResearchSchool of Atmospheric SciencesNanjing University Department of Atmospheric Sciences University of Hawaii Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of meteorological Disasters Nanjing University of Information Science & Technology

climate variability modes, usually known as primary climate phenomena, are well recognized as the most impor- tant predictability sources in subseasonal-interarmual climate prediction. This paper begins by reviewing the re- search and development carried out, and the recent progress made, at the {3. climate Center （BCC） in predicting some primary climate variability modes. These include the El Nifio-Southern Oscillation （ENSO）, Madden-Julian Oscillation （MJO）, and Arctic Oscillation （AO）, on global scales, as well as the sea surface temperature （SST） modes in the Indian Ocean and North Atlantic, western Pacific subtropical high （WPSH）, and the East Asian winter and summer monsoons （EAWM and EASM, respectively）, on regional scales. Based on its latest climate and statistical models, the BCC has established a climate phenomenon prediction system （CPPS） and completed a hindcast experi- ment for the period 1991-2014. The performance of the CPPS in predicting such climate variability modes is system- atically evaluated. The results show that skillful predictions have been made for ENSO, MJO, the Indian Ocean basin mode, the WPSH, and partly for the EASM, whereas less skillful predictions were made for the Indian Ocean Dipole （IOD） and North Atlantic SST Tripole, and no clear skill at all for the AO, subtropical IOD, and EAWM. Improve- ments in the prediction of these climate variability modes with low skill need to be achieved by improving the BCC＇s climate models, developing physically based statistical models as well as correction methods for model predictions. Some of the monitoring/prediction products of the BCC-CPPS are also introduced in this paper.

关键词： climate phenomenon prediction system(CPPS) El Ni?o–Southern Oscillation(ENSO) Madden–Julian Oscillation(MJO) Arctic Oscillation(AO) beijing climate Center(BCC)

1998年和2016年北大西洋海温异常对中国夏季降水影响的数值模拟研究

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气象学报 2017年第6期75卷 877-893页

作者：任宏昌左金清李维京南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国气象局气候研究开放实验室北京100081 国家气象中心北京100081

基于1979—2016年ERA-Interim再分析资料和CAM5.3.式,研究了2016年和1998年北大西洋海温异常对中国夏季降水以及大尺度环流的可能影响及其机制。结果表明,这两年前夏(6—7月)长江中下游及其以南地区降水均异常偏多,但1998年降水异常较2... 详细信息

基于1979—2016年ERA-Interim再分析资料和CAM5.3.式,研究了2016年和1998年北大西洋海温异常对中国夏季降水以及大尺度环流的可能影响及其机制。结果表明,这两年前夏(6—7月)长江中下游及其以南地区降水均异常偏多,但1998年降水异常较2016年更为显著。后夏(8月),2016年长江以南地区降水异常偏多,长江—黄河流域降水异常偏少,而1998年降水异常分布与之相反。2016年和1998年夏季中国东部降水异常的差异与西北太平洋对流层低层异常反气旋以及欧亚中高纬度环流变化的共同作用直接相关。敏感性数值试验的结果表明,北大西洋海温异常的显著差异是导致2016年和1998年夏季中国东部降水以及大尺度环流异常存在明显差异的重要原因之一。一方面,北大西洋海温异常可以通过改变欧亚中高纬度环流进而对中国夏季降水产生影响。1998年北大西洋海温异常自热带至副极地呈类似"+-+"型分布,这种海温异常型能够在前夏欧亚中高纬度地区激发出双阻型的环流异常响应。2016年北大西洋海温异常自热带至副极地呈相对弱的"-+-"型分布,欧亚中高纬度环流异常响应总体偏弱。另一方面,北大西洋海温异常还可以通过影响热带纬向环流进而对西北太平洋对流层低层异常反气旋起调制作用。1998年北大西洋海温异常对夏季西北太平洋异常反气旋起增强作用,这与热带印度洋—太平洋海温的强迫作用相协调。然而,2016年北大西洋海温异常则有利于西北太平洋异常反气旋的减弱,这与热带印度洋—太平洋海温的强迫作用相反。因此,在这3.大洋的协同作用下,2016年和1998年前夏西北太平洋异常反气旋均偏强,但前者的振幅弱于后者。在后夏,1998年西北太平洋对流层低层仍受异常反气旋控制,2016年则为异常气旋控制。

关键词：夏季降水海温强迫数值模拟中高纬度环流西北太平洋异常反气旋

石家庄城市热岛效应:从冠层、表层到土壤深层

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气候与环境研究 2023年第4期28卷 409-419页

作者：卞韬任国玉刘思廷范欣贾文茜河北省石家庄市气象局石家庄050081 中国地质大学(武汉)环境学院大气科学系武汉430074 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 中国气象局国家气候中心北京100081 湖北省气象服务中心武汉430205

利用石家庄城市气象站和附近2个乡村站2009~2012年的逐日地面气温、0~3.0 cm土壤温度资料,对比分析了石家庄站从冠层、表层到土壤深层的城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应及其差异,结果表明:1)2009~2012年年平均气温UHI强度为0.9℃,0... 详细信息

利用石家庄城市气象站和附近2个乡村站2009~2012年的逐日地面气温、0~3.0 cm土壤温度资料,对比分析了石家庄站从冠层、表层到土壤深层的城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应及其差异,结果表明:1)2009~2012年年平均气温UHI强度为0.9℃,0~3.0 cm土壤温度UHI强度在-0.5~0.2℃之间,气温UHI强度明显强于土壤温度UHI。表层(0 cm)和浅层(5~40 cm)土壤温度基本表现为“热岛效应”,但深层(80~3.0 cm)土壤温度表现为“冷岛效应”,40~80 cm是二者的转换层位;深层土壤温度可能受局地气候影响呈现出局地性特点。2)春季、夏季、秋季、冬季气温UHI强度分别为1.1℃、0.6℃、0.7℃和1.3.,夏季最弱,冬季最强。春季和夏季表层和40 cm以上土壤温度表现为热岛,80 cm以下表现为冷岛;秋季不同深度土壤温度均表现为冷岛,3.0 cm深度冷岛强度最强;冬季表层和80 cm以上土壤温度主要表现为热岛,3.0 cm深度表现为冷岛;土壤表层热岛强度季节性变化,与气温的基本一致,其物理机制相似。3.各月气温UHI强度在0.5~1.6℃之间,1月最强,7月和10月最弱。表层和40 cm以上土壤温度一般在1~7月和12月表现为热岛,UHI强度多为6月最强,8~11月表现为冷岛;80 cm以下土壤温度多数月份表现为冷岛。4)年和四季平均气温UHI强度具有明显的日变化特征,年和四季表层土壤温度UHI强度也有较为明显的日变化特征,但随土壤深度加大,土壤温度UHI强度的日变化逐渐减弱,并最终转化为冷岛效应。

关键词：石家庄城市热岛效应气温城市热岛地温城市热岛季节变化日变化

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美国气候基准站网建设及启示

气象科技进展 2019年第4期9卷 56-61页

作者：任国玉初子莹中国气象局气候研究开放实验室国家气候中心北京100081 中国地质大学环境学院大气科学系武汉430074 北京市气象局北京100089

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)已基本建设完成了一个全新的国家气候基准站网(USCRN)。USCRN旨在为美国提供一个新的基准气候观测网络平台,降低长期地表气温与降水序列中不可解释的变化,更好地监测国家气候并支持气候变化影响研究。该... 详细信息

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)已基本建设完成了一个全新的国家气候基准站网(USCRN)。USCRN旨在为美国提供一个新的基准气候观测网络平台,降低长期地表气温与降水序列中不可解释的变化,更好地监测国家气候并支持气候变化影响研究。该观测网当前所包含的站点为13.个(最终达到145个),其中美国本土地区114个,阿拉斯加21个(最终将达到29个),夏威夷群岛2个,站点气候观测信息包括气温、降水、地面风速、土壤条件等。所有站点位置选择标准都极为严格,并保证未来观测环境长期不会改变,站点基本要素观测资料将不需要再进行任何非均一性处理和城市化影响偏差评估与订正。USCRN为全球气候观测系统建设树立了一个标杆,值得包括中国在内的所有国家在规划和设计本国气候观测系统时借鉴。

关键词：美国气候基准站气候观测

基于卫星气候资料的1989-2015年南北极海冰面积变化分析

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冰川冻土 2017年第6期39卷 1163-1171页

作者：张雷徐宾师春香周自江任国玉中国气象局国家气象信息中心北京100081 中国气象局气候研究开放实验室/国家气候中心北京100081

利用被动微波卫星海冰密集度气候资料,分析了1989-2015年南北极海冰面积和密集度的长期变化趋势。结果表明:研究期内,北极年平均海冰面积减少,南极海冰面积增加,变化趋势分别为-0.569×10~6km^2·(10a)^(-1)和0.3.7×10~6km^2·(10a)^(-... 详细信息

利用被动微波卫星海冰密集度气候资料,分析了1989-2015年南北极海冰面积和密集度的长期变化趋势。结果表明:研究期内,北极年平均海冰面积减少,南极海冰面积增加,变化趋势分别为-0.569×10~6km^2·(10a)^(-1)和0.3.7×10~6km^2·(10a)^(-1),均通过了0.01水平的显著性检验,两极海冰面积变化趋势表现出明显的"非对称性"。两极总海冰面积出现了下降,变化趋势为-0.242×10~6km^2·(10a)^(-1)。年海冰密集度在北极地区普遍减少,而在南极地区的变化趋势存在显著的空间差异,威德尔海、罗斯海北部海冰密集度增加,趋势超过了10%·(10a)^(-1),别林斯高晋海、阿蒙森海的海冰密集度出现下降。北极各月海冰面积的变化趋势存在明显的季节差异,7-10月海冰面积减少明显,其中9月减少最显著,趋势为-0.955×10~6km^2·(10a)^(-1)。南北极海冰冻结和融化的时间不完全对应,北极融化与冻结时间基本平衡,南极海冰冻结时间明显长于融化时间。南极年内海冰面积的变化幅度大于北极,呈现显著的季节性特征。北极极小海冰面积的变化趋势最显著,达到了-0.63.×10~6km^2·(10a)^(-1)。南极极大海冰面积出现的时间后移明显,趋势为0.73.候·(10a)^(-1);极小海冰面积出现的时间非常稳定,没有明显的变化趋势。

关键词：气候变化海冰北极南极卫星

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武汉城市相对湿度气候学特征与长期变化趋势

气候与环境研究 2018年第6期23卷 715-724页

作者：索南看卓任国玉贾文茜孙秀宝中国地质大学(武汉)大气科学系武汉430070 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

在对相对湿度(RH)序列进行均一性检验和订正的基础上,分析了武汉4个城市站RH的气候学特征和长期变化趋势。结果表明:(1)迁站对RH序列引起较大非均一性偏差,其中武汉站2010年迁站引起的偏差达到8%;(2)城区年平均RH较高,介于75%~85%,武汉... 详细信息

在对相对湿度(RH)序列进行均一性检验和订正的基础上,分析了武汉4个城市站RH的气候学特征和长期变化趋势。结果表明:(1)迁站对RH序列引起较大非均一性偏差,其中武汉站2010年迁站引起的偏差达到8%;(2)城区年平均RH较高,介于75%~85%,武汉站最高;(3.每年1~6月城区RH逐渐增加,6月达到峰值,之后缓慢减少,但季节内变化一般很小,月际间差异仅有0.1%~2.5%,存在夏季RH最高,春、秋次之,冬季最低的季节性特征;(4)武汉城市区域1961~2015年平均RH总体呈长期减少趋势,线性变化趋势-0.81%/10 a,20世纪90年代之后下降趋势加剧;(5)近55年城区春、秋、冬3.季节平均RH均呈不同程度的下降,以春季最为明显,夏季存在较为显著的上升趋势,但1991后年及四季均呈现显著的下降趋势。

关键词：相对湿度资料非均一性武汉城市化气候特征长期趋势

长江流域1960-2004年极端强降水时空变化趋势

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气候变化研究进展 2007年第Z1期3卷 45-50页

作者：苏布达姜彤任国玉 Nanjing Institute of Geography and Limnology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 China laboratory for climate studies China Meteorological Administration Beijing 100081 China Nanjing Institute of Geography and Limnology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 China laboratory for climate studies China Meteorological Administration Beijing 100081 China Wuhan Regional climate Center Wuhan 430074 China

Recent trends of the rainfall, intensity and frequency of extreme precipitation (EP) over the Yangtze River Basin are analyzed in this paper. Since the mid-1980s the rainfall of EP in the basin has significantly increased, and the most significant increment occurred in the southeast mid-lower reaches, and southwest parts of the basin. Summer witnessed the most remarkable increase in EP amount. Both the intensity and frequency of EP events have contributed to the rising of EP amount, but increase in frequency contributed more to the increasing trend of EP than that in intensity. The average intervals between adjacent two EP events have been shortened. It is also interesting to note that the monthly distribution of EP events in the upper basin has changed, and the maximum frequency is more likely to occur in June rather than in July. The synchronization of the maximum frequency month between the upper and mid-lower reaches might have also increased the risk of heavy floods in the mid-lower reaches of the Yangtze River.

关键词： extreme precipitation event spatial and temporal pattern climate change the Yangtze River Basin