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我国华北盛夏强降水频次的统计预报模型

中国科学:地球科学 2025年第1期 157-170页

作者：蒋顺莉韩婷婷周昕王会军尹志聪宋晓蕾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气象灾害教育部重点实验室中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST＿IO)、2月北亚积雪深度(SDE＿NA)和5月华北融雪(MSDE＿NC)... 详细信息

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST＿IO)、2月北亚积雪深度(SDE＿NA)和5月华北融雪(MSDE＿NC),利用年际增量方法(the year-to-year difference, DY),建立了华北地区盛夏强降水频次(heavy precipitation days, HPDs)的季节预测模型.结果表明, SST＿IO通过太平洋-日本遥相关影响华北降水. SDE＿NA通过激发欧亚大陆上空Rossby波向东南传播,进而引起东亚反气旋异常来影响华北降水.MSDE＿NC异常往往伴随着后期盛夏局地的垂直运动异常和比湿异常,从而引起华北降水异常.该预测模型能很好地预测HPDs的年际变化特征,预测与观测的HPDs＿DY(HPDs)的相关系数分别为0.81和0.65.15个极端HPDs年的距平同号率为100%.在1982～2022年留一法交叉验证中, HPDs极值年份距平同号率高达100%,具有较低的均方根误差(1.14).在2013～2022年独立试报结果中,预测与观测的HPDs＿DY(HPDs)的相关系数分别为0.93和0.83,同时具有较高的Nash-Sutcliffe效率系数(0.82)和一致性指数(0.89).值得注意的是, 2015年、2016年、2017年、2021年和2022年独立试报结果与观测结果基本一致,这也表明了该预测模型对华北地区强降水频次预测的优异性能.

关键词：华北强降水年际增量方法季节预测海温积雪深度

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湖光岩玛珥湖水体中营养盐的时空分布特征及其影响因素

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湖泊科学 2018年第6期30卷 1693-1706页

作者：陈法锦劳齐斌卞培旺朱庆梅周凤霞周欣孟亚飞王梦宇广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室湛江524088

湖光岩玛珥湖是世界上最大的玛珥湖,它几乎是封闭的,受外界的干扰小.目前有关玛珥湖的研究主要集中在古气候及生态环境研究方面,而有关玛珥湖营养盐在一年中的生物地球化学循环的研究较少,因此研究湖光岩玛珥湖营养盐的生物地球化学过... 详细信息

湖光岩玛珥湖是世界上最大的玛珥湖,它几乎是封闭的,受外界的干扰小.目前有关玛珥湖的研究主要集中在古气候及生态环境研究方面,而有关玛珥湖营养盐在一年中的生物地球化学循环的研究较少,因此研究湖光岩玛珥湖营养盐的生物地球化学过程具有重要意义.于2015年10月-2016年9月对湖光岩玛珥湖全水柱的营养盐及其他相关参数进行逐月调查,分析营养盐的结构特征、垂直分布特征和时间变化情况,并讨论营养盐时空变化的影响因素.结果表明,湖光岩玛珥湖水中的无机氮(DIN)以铵态氮(NH_4^+-N)为主(> 60%),其次是硝态氧(NO-3-N),亚硝态氮(NO-2-N)所占比利最低.湖光岩玛珥湖水中的硅酸盐(Si O2-3-Si)浓度较高,水体浮游植物生长受磷限制.冬季风期间,水体垂直混合较均匀,导致营养盐的垂直分布比较均匀;夏季风期间,水体层化,营养盐浓度在浅层水体较低,在深层水体较高.湖光岩玛珥湖表层水中的NO-3-N、NH_4^+-N和Si O2-3-Si具有明显的时间变化规律:NO-3-N浓度从10月-次年3月升高,从3-9月降低;NH_4^+-N浓度从10月-次年5月降低; SiO2-3-Si浓度从11月-次年5月降低,从5-9月持续升高.营养盐浓度的时间变化受有机质的矿化分解、水体的季节性混合、浮游植物的吸收、降雨的输入等多种因素的综合影响.

关键词：湖光岩玛珥湖营养盐垂直分布月变化影响因素

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湛江湾大气湿沉降中营养盐的研究

中国环境科学 2017年第6期37卷 2055-2063页

作者：周凤霞陈淳青陈法锦劳齐斌朱庆梅张书文广东海洋大学海洋与气象学院广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室广东湛江524088

于2015年5月~2016年4月对湛江湾的雨水样品进行了收集,测定了雨水中NO_2^-、NO_3^-、PO_4^(3-)和SiO_3^(2-)的浓度,分析了它们的浓度及湿沉降通量的变化情况,并讨论了湿沉降营养盐对海水生态系统的影响.结果表明,受厄尔尼诺影响,调查期... 详细信息

于2015年5月~2016年4月对湛江湾的雨水样品进行了收集,测定了雨水中NO_2^-、NO_3^-、PO_4^(3-)和SiO_3^(2-)的浓度,分析了它们的浓度及湿沉降通量的变化情况,并讨论了湿沉降营养盐对海水生态系统的影响.结果表明,受厄尔尼诺影响,调查期间的年降雨量明显高于多年平均降雨量.雨水中NO_2^-和SiO_3^(2-)的浓度在夏季和秋季较高,NO_3^-和PO_4^(3-)的浓度在春季和冬季较高,它们的湿沉降通量均在秋季最高(平均超过全年湿沉降通量的50%).降雨量、不同来源的气团、当地的人类活动情况等是影响湛江湾湿沉降营养盐浓度和通量的主要因素,秋季湿沉降通量最高与该季节有超强台风过境有关.雨水每年给湛江湾带来的NO_2^--N、NO_3^--N、PO_4^(3-)-P和SiO_3^(2-)-Si的量分别为2.04、292.4、8.13和45.8t.秋季雨水的沉降可能在短时间内对海水中的浮游植物生长有促进作用,其他季节的促进作用可能在短时间内不明显.

关键词：大气湿沉降营养盐富营养化湛江湾中图

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琼东上升流的年际变化及长期变化趋势

海洋与湖沼 2016年第1期47卷 43-51页

作者：谢玲玲宗晓龙伊小飞李敏广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室湛江524088

全球变暖背景下沿岸上升流的年际变化是近年来的研究热点。本文基于1982—2012年的海表面温度和风场资料,分析了琼东上升流的强度和中心位置的年际变化规律以及沿岸风应力及其旋度的作用。结果显示,近30年来,琼东上升流强度总体减弱,相... 详细信息

全球变暖背景下沿岸上升流的年际变化是近年来的研究热点。本文基于1982—2012年的海表面温度和风场资料,分析了琼东上升流的强度和中心位置的年际变化规律以及沿岸风应力及其旋度的作用。结果显示,近30年来,琼东上升流强度总体减弱,相比于沿岸风应力,其变化与减弱的局地风应力旋度相关性更高;琼东上升流强中心位置最大概率发生在19.2°—19.3°N,与最大风应力旋度位置接近,且存在北移趋势。琼东上升流强度和位置的年际变化还存在周期约3年、5年和10年的本征模态,以3年周期变化为主。局地风应力旋度在琼东上升流的年际变化中发挥了重要作用。

关键词：琼东上升流年际变化风应力风应力旋度变化趋势

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南海温度锋的分布特征及季节变化

海洋与湖沼 2014年第4期45卷 695-702页

作者：朱凤芹谢玲玲成印河广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警技术重点实验室湛江524088

利用50a(1950—2007年)的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据分析了南海上层温度锋分布特征以及季节变化规律。结果表明:受季风、太阳辐照以及诸多因素影响,温度锋季节变化明显,锋面结构复杂。冬季,温度锋基本沿陆架分布,存在于... 详细信息

利用50a(1950—2007年)的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据分析了南海上层温度锋分布特征以及季节变化规律。结果表明:受季风、太阳辐照以及诸多因素影响,温度锋季节变化明显,锋面结构复杂。冬季,温度锋基本沿陆架分布,存在于南海北部海区,从台湾海峡一直延伸到北部湾,发育比较显著;春季,主要出现在南海北部海区、北部湾、越南东部海岸,分布比较广泛;夏季温度锋出现概率增加,出现区域扩大,越南东部出现大面积温度锋;秋季南海中西部海域存在大面积的温度锋。

关键词：温度锋南海季节变化分布特征

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氧同位素在海洋磷酸盐研究中的应用

矿物岩石地球化学通报 2014年第6期33卷 925-931页

作者：陈法锦黄亚楠曾珍广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警技术重点实验室广东湛江524088

海洋中磷酸盐的氧同位素组成不但记录现代海水磷循环的信息(磷酸盐的来源和生物地球化学作用),还记录古环境的信息。因此,利用氧同位素研究海洋磷酸盐正日益受到国内外研究人员的重视。本文综述了利用磷酸盐氧同位素研究方法及其在现代... 详细信息

海洋中磷酸盐的氧同位素组成不但记录现代海水磷循环的信息(磷酸盐的来源和生物地球化学作用),还记录古环境的信息。因此,利用氧同位素研究海洋磷酸盐正日益受到国内外研究人员的重视。本文综述了利用磷酸盐氧同位素研究方法及其在现代海洋环境与古海洋的应用进展,展示了中国海洋磷酸盐氧同位素研究现状,提出了今后的研究方向。

关键词：海洋磷酸盐氧同位素生物地球化学循环

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南海东部大气湿沉降中无机氮的研究

地球与环境 2018年第1期46卷 33-42页

作者：劳齐斌朱庆梅周欣卞培旺陈法锦周凤霞广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室

通过分析2000至2014年菲律宾马尼拉（Manila）和洛斯巴诺斯（Los Banos）大气湿沉降资料,初步探讨近15年湿沉降中无机氮含量特征以及对南海东部海域水生生态系统的影响。结果显示,湿沉降中NO3^-N和NH4^＋-N的浓度均为旱季高雨季低;NO3^-... 详细信息

通过分析2000至2014年菲律宾马尼拉（Manila）和洛斯巴诺斯（Los Banos）大气湿沉降资料,初步探讨近15年湿沉降中无机氮含量特征以及对南海东部海域水生生态系统的影响。结果显示,湿沉降中NO3^-N和NH4^＋-N的浓度均为旱季高雨季低;NO3^-N浓度在近15年虽有波动,但并无明显变化趋势;而洛斯巴诺斯区域的NH4^＋-N浓度自2009后稍有波动上升。NO3^-N和NH4^＋-N的沉降通量与浓度相反,表现为雨季高而旱季低,年际上总体表现为NH4^＋-N的沉降通量大于NO3^-N,马尼拉无机氮的沉降通量大于洛斯巴诺斯,并且在2003年之后,马尼拉和洛斯巴诺斯NH4^＋-N的沉降通量均呈明显上升趋势,菲律宾经济的快速增长及人类活动是主导其上升的主要因素。马尼拉和洛斯巴诺斯湿沉降中NO3^-N/NH4^＋-N值分别为0.33和0.41,该比值和无机氮浓度与南海东部各海区表层海水的值有明显的差别,因此降水可能改变该海域表层水体无机氮的组成结构,进而影响水体中浮游植物的生长及其群落结构。

关键词：湿沉降氮南海沉降通量生态系统

湖光岩玛珥湖溶解氧的时空分布特征及其影响因素

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矿物岩石地球化学通报 2018年第4期37卷 714-723页

作者：劳齐斌卞培旺曾珍朱庆梅周欣孟亚飞陈法锦广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室

为探讨湖光岩玛珥湖溶解氧（DO）的时空分布规律及其影响因素,分析了自2015年10月至2016年9月玛珥湖DO的垂直分布及其季节变化特征,并讨论了各环境因子对水体中DO时空分布的影响。结果显示,玛珥湖的DO以及各环境因子的垂直分布均具有明... 详细信息

为探讨湖光岩玛珥湖溶解氧（DO）的时空分布规律及其影响因素,分析了自2015年10月至2016年9月玛珥湖DO的垂直分布及其季节变化特征,并讨论了各环境因子对水体中DO时空分布的影响。结果显示,玛珥湖的DO以及各环境因子的垂直分布均具有明显季节性差异。夏秋季表层和底层DO差值高于冬春季。冬季,DO值总体较高,垂直方向的分布较均匀。夏秋季节,水深较深的区域出现明显的＂氧跃层＂,并在底层存在DO的低值区。不同区域,各层次水体中溶解氧含量的季节变化与表层相似,最大值出现在冬季（2月份）,最小值出现在夏季。相关性分析显示,夏季水温及水温热力分层是影响DO含量的关键因素,同时DO含量受到浮游植物活动的影响。

关键词：溶解氧玛珥湖环境因子垂直分布氧跃层

冲绳海槽北部柱状沉积物中有机质地球化学特征--对热液活动的指示

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海洋科学 2018年第6期42卷 1-11页

作者：黄鑫陈法锦祁雅莉侯庆华陈清香蒲晓强广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室广东湛江524088

通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了冲绳海槽北部柱状沉积物中有机质的分布和组成特征。样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,其中高分子正烷烃显示出明显的奇数碳优势;低分子的正烷烃显示出偶数碳优势,其丰度最大值位于C16和C18处。... 详细信息

通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了冲绳海槽北部柱状沉积物中有机质的分布和组成特征。样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,其中高分子正烷烃显示出明显的奇数碳优势;低分子的正烷烃显示出偶数碳优势,其丰度最大值位于C16和C18处。该柱状沉积物中120～140cm层样品(样品S10-7)中沥青、正烷烃以及脂肪酸的含量都要远高于其他层位样品,且该层位样品中正十八烷酸质量比(16.915μg/g)要高于其他层位样品1～2个数量级。S10-7样品中3个成熟度参数也高于其他样品,预示该层位样品受到明显的热蚀变。S10-7样品中有机质的分布和组成情况预示该柱状沉积物样品周围可能存在未被发现的热液区。本研究旨在揭示该柱状沉积物中有机质的来源,同时评估该区热液活动的可能性。本研究的开展可为该区沉积物中有机质来源及热液活动研究提供研究基础和依据。

关键词：冲绳海槽柱状沉积物热液活动有机质