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全球升温1.5℃和2℃下中国群发性高温事件与人口暴露度预估

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气候变化研究进展 2024年第3期20卷 278-290页

作者：程阳韩振宇中国气象局∙河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 新乡市气象防灾减灾重点实验室新乡453000 延津县气象局新乡453200 中国气象局国家气候中心北京100081

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃... 详细信息

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃和2℃升温阈值下,多模式集合(MME)预估CHTE年均频次相对于基准期分别增加31%和44%。不同强度事件中,严重CHTE事件的频次在1.5℃和2℃升温阈值下可分别增加约4.2倍和6.8倍。事件强度、持续时间、频次等指标趋向高值的发生概率更大。相对于2℃,1.5℃温升阈值下CHTE年均频次、持续时间和累计强度在全国大范围呈降低趋势,且表现出明显的区域性差异,年均频次的降幅自北到南递增,新疆和长江以南地区持续时间年均减少6 d以上(全国平均降幅为0.2 d),我国中东部地区累计强度年均减少20℃以上、新疆东部减少50℃以上(全国平均降幅为0.6℃)。此外,在1.5℃和2℃升温阈值下,MME预估CHTE影响人口的变化均呈现南增北减的空间分布,内蒙古地区略有减少,中东部地区普遍增加,全国总影响人口分别增加1.4倍和1.8倍。高温事件对城市的影响人口增幅更大(分别增加2.9倍和3.8倍),尤其是京津冀、长三角、珠三角、中原地区增幅最明显。全国的CHTE强度暴露度(分别增加2.2倍和5.2倍)和综合暴露度(分别增加1.2倍和1.8倍)呈明显增加趋势,特别是2℃升温阈值下城市的CHTE强度暴露度和综合暴露度的增幅分别高达10倍和4倍。

关键词：群发性高温事件(CHTE) 升温阈值区域气候模式人口暴露度模式集合预估

减氮配施生物炭对北疆小麦产量品质及固碳减排的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 104-111页

作者：杨卫君杨梅郭颂宋世龙陈雨欣王森赵红梅新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052

为研究生物炭在北疆灌区农田应用的稳产增产及固碳减排综合潜力,探索农田氮肥优化施用途径,该研究于2021年4月—2022年7月在新疆奇台设置常规施氮(N1:300 kg/hm^(2))、氮肥减量15%(N2:255 kg/hm^(2))、氮肥减量30%(N3:210 kg/hm^(2))、... 详细信息

为研究生物炭在北疆灌区农田应用的稳产增产及固碳减排综合潜力,探索农田氮肥优化施用途径,该研究于2021年4月—2022年7月在新疆奇台设置常规施氮(N1:300 kg/hm^(2))、氮肥减量15%(N2:255 kg/hm^(2))、氮肥减量30%(N3:210 kg/hm^(2))、单施生物炭(B:20 t/hm^(2))、常规施氮+生物炭(N1B)、氮肥减量15%+生物炭(N2B)、氮肥减量30%+生物炭(N3B)7个处理,分析两季小麦(春小麦、冬小麦)种植期间不同处理下麦田土壤有机碳含量、土壤呼吸速率、小麦品质及产量变化。结果表明,与单施常规氮肥相比,施用生物炭后土壤总有机碳(soil total organic carbon,SOC)、活性有机碳(active organic carbon,AOC)、碳库管理指数(carbon pool management index,CPMI)和小麦产量、籽粒水分及蛋白(干基)含量均呈提高趋势。综合表现以氮肥减量15%配施生物炭(N2B)处理最优,较氮肥常规单施(N1)相比,AOC、SOC均有显著提高,2 a产量分别显著提高22.12%、36.17%(P0.05)。同时,除单施生物炭(B)处理(2021年)和除单施生物炭(B)及减氮15%(N2)处理外(2022年),其他处理下土壤CO_(2)累积排放量较单施常规氮肥均有所升高。综上,氮肥减量15%(255 kg/hm^(2))配施20 t/hm^(2)生物炭时其农田土壤固碳减排效果及小麦产量品质综合表现较好,建议作为北疆灌区麦田氮肥优化配施生物炭的理想施肥方案。

关键词：氮生物炭土壤呼吸有机碳小麦产量品质

往返平飘式探空在CMA-MESO三维变分中的同化及对模式预报的影响

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气象 2024年第2期50卷 159-169页

作者：王金成王丹王瑞文谭娟容娜中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局气象发展与规划院北京100081 新疆克拉玛依气象局克拉玛依834000

往返平飘式探空通过一次探空气球施放实现“上升段-平飘段-下降段”三段观测,其下降段能实现在06时(世界时,下同)和18时自动垂直加密观测大气,具备提升区域高分辨率快速同化循环预报系统在06时和18时的预报技巧潜力。为了实现往返平飘... 详细信息

往返平飘式探空通过一次探空气球施放实现“上升段-平飘段-下降段”三段观测,其下降段能实现在06时(世界时,下同)和18时自动垂直加密观测大气,具备提升区域高分辨率快速同化循环预报系统在06时和18时的预报技巧潜力。为了实现往返平飘式探空在区域高分辨率模式中的同化,分析其对预报的影响,初步提出了“选取模式层最接近观测”的垂直稀疏化方法来预处理资料,深入分析了稀疏化对同化效果的影响,论证了资料垂直稀疏化对于同化应用的必要性;在此基础上,开展了为期1个月的批量同化影响试验,着重分析了往返平飘式探空在长江中下游区域的组网观测对CMA-MESO模式预报技巧的影响。稀疏化敏感性试验结果表明,同化不稀疏化的往返平飘式探空相比同化传统业务探空,分析和预报误差显著增加,降水预报评分也显著降低,相反,“选取最接近模式层”数据的垂直稀疏化方案能提高模式的分析和预报技巧,表明往返平飘式探空同化前必须进行垂直稀疏化。批量同化试验结果表明,在冷启动时刻(00时和12时,为常规探空释放时刻),同化往返平飘式探空(上升段)相对同化传统业务探空,分析误差和预报误差变化较小。但在暖启动时刻(03、06、09、15、18、21时,无常规探空释放时刻),增加往返平飘式探空下降段数据,相比控制试验,分析场精度提高了约0.4%。此外,0~12 h累计降水预报的ETS评分变化较小,但12~24 h累计降水预报在0.1、1.0、5.0、10.0、25.0 mm量级降水ETS评分提高了约0.5%,在50.0 mm量级的降水ETS评分提高了约2.3%。总体而言,同化往返平飘式探空对于区域高分辨率快速同化循环预报系统在暖启动时刻的降水预报技巧有正贡献。

关键词：往返平飘式探空 CMA-MESO 垂直稀疏化三维变分资料同化

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伊犁河谷树上干杏的气候区划

中国农业气象 2024年第8期45卷 894-902页

作者：马玉平吾米提·居马太张山清白婷伊里亚尔·叶克木江王文清美丽侃·克尔买买提伊犁州气象局伊宁835000 新疆农业气象台乌鲁木齐830002 宿迁市气象局宿迁223800

基于1991-2020年伊犁河谷及其周边20个国家气象观测站的气象资料,根据树上干杏的生物学特性及影响其生长发育的主要气象因子,筛选出树上干杏种植气候适宜性区划指标,建立树上干杏气候适宜性区划指标的空间分布模型,通过重分类法将4类区... 详细信息

基于1991-2020年伊犁河谷及其周边20个国家气象观测站的气象资料,根据树上干杏的生物学特性及影响其生长发育的主要气象因子,筛选出树上干杏种植气候适宜性区划指标,建立树上干杏气候适宜性区划指标的空间分布模型,通过重分类法将4类区划指标叠加处理,绘制伊犁河谷树上干杏种植气候适宜性区划图,为提高气候资源的利用率,合理划分伊犁河谷树上干杏的气候适宜种植区提供参考。结果表明:伊犁河谷树上干杏种植可划分为最适宜种植区、适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区。最适宜、适宜种植区位于伊犁河谷北部、乌孙山北部及新源县东部海拔700-1200m河谷平原及浅山地带;次适宜区分别位于海拔<700m和1200-1500m的河谷平原及低山地带;不适宜区位于河谷海拔1500m以上的中高山区。

关键词：树上干杏伊犁河谷适宜性指标气候区划

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泽普县气象条件变化特征对农业的影响分析

河北农机 2024年第4期 69-71页

作者：杨惠荷孙雨新疆泽普县气象局喀什地区气象局

本文根据泽普县气象局1991~2022年逐月平均气温、降水量资料,选择线性倾向估计法、滑动平均法对泽普县气象条件变化特征进行分析。结果表明:近32年泽普县年平均气温整体呈现出升高的趋势,线性变化倾向率为0.653℃/10a;四季平均气温均呈... 详细信息

本文根据泽普县气象局1991~2022年逐月平均气温、降水量资料,选择线性倾向估计法、滑动平均法对泽普县气象条件变化特征进行分析。结果表明:近32年泽普县年平均气温整体呈现出升高的趋势,线性变化倾向率为0.653℃/10a;四季平均气温均呈现出增加趋势,线性变化倾向率有一定差异,除了冬季外,其余三季的平均气温增加趋势均极为显著;降水量整体呈现出增加的趋势,线性变化倾向率为3.434mm/10a,研究时段内共增加10.99mm,增加趋势并不显著;年内降水量变化存在明显的季节性差异;气象条件变化对越冬作物的冬前生长发育和喜热作物全生育期的生长发育有利,但气候变暖会造成土壤干旱和农作物病虫害程度加剧,不利于大部分农作物的生长发育。

关键词：气象条件农业生产生产影响泽普县

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南疆地区主要城市CO特征分析及其影响研究

环境科学学报 2024年第2期44卷 273-286页

作者：范旭雨晨何清赵竹君马明杰新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830017 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆维吾尔自治区沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 石河子气象局石河子832000

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地... 详细信息

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地区主要城市的CO浓度变化趋势与潜在来源.结果表明:(1)在近3年期间南疆除库尔勒外各主要城市的CO浓度有一定程度的上升趋势,且在2021年变化较为明显,其浓度年平均值排序为喀什((1.10±4.21)mg·m^(-3))>和田((1.06±3.07)mg·m^(-3))>阿克苏((0.78±2.13)mg·m^(-3))>阿图什((0.66±2.69)mg·m^(-3))>库尔勒((0.47±0.71)mg·m^(-3)).南疆5座城市之间,CO浓度月变化幅度最大的城市为喀什,最高值为1月的2.469 mg·m^(-3),最低值为6月的0.436mg·m^(-3);变化幅度最小的为库尔勒,最高值为1月的0.726 mg·m^(-3);最低值为9月的0.233 mg·m^(-3).除库尔勒外,其余城市CO浓度低值集中于夏季,高值出现于冬季采暖期,季节变化符合秋冬高、春夏低的特征.南疆各主要城市CO浓度的日变化呈明显的双峰型,在10:00—11:00与23:00—3:00达到峰值,在7:00—8:00与17:00—18:00达到底值.(2)由随机森林模型与相关性分析可知,平均气温对南疆城市的CO浓度变化影响最为显著,CO浓度与平均气压、平均相对湿度呈正相关,与平均气温、最小能见度、平均风速呈负相关.(3)由PSCF与CWT分析可知,库尔勒、和田的CO潜在源区主要受境内当地周边短距离输送范围的影响,阿克苏、阿图什、喀什的潜在源区主要受吉尔吉斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗等国家输送CO的影响.

关键词： CO浓度后向轨迹南疆地区潜在源分析

气候变化背景下未来黑龙江玉米生育期气候资源变化

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玉米科学 2024年

作者：刘兴丽初征陈畅王鑫楚巩敬锦王秋京吕佳佳黑龙江省气象数据中心黑龙江省气象科研所齐齐哈尔市气象局通河县气象局

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期... 详细信息

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期的气候资源变化是玉米生产的重要指标，因此，本研究客观的捕获了未来2021-2050年玉米各生育期的气候资源变化，揭示了气候变化影响玉米营养生长和生殖阶段的气候资源变化特征。结果表明：（1）未来玉米出苗-抽雄和抽雄-成熟期均呈缩短趋势，其中RCP8.5(RCPs，Representative Concentration Pathways，指未来辐射强迫上升至8.5W/m2)情景缩短更快。相同情景下，抽雄-成熟缩短的更多。（2）各生育期中，RCP8.5情景下温度更高，增温速率也更快。相同情景中，抽雄-成熟期温度普遍更高。（3）未来RCP4.5(指未来辐射强迫稳定在4.5W/m2)情景下水资源更为丰富，但时空分布也更为不均。本研究衡量了玉米生育期的气候资源变化，其间的气候资源变化对玉米播种收获、玉米品种布局具有重要的指示作用，为黑龙江省玉米稳产高产提供理论依据。

关键词：气候变化气候资源玉米生育期

全球升温1.5℃和2℃下中国群发性高温事件与人口暴露度预估表1 RCP4.5情景下模式预估全球温度较工业革命前达到1.5℃和2℃升温阈值的时间

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气候变化研究进展 2024年

作者：程阳韩振宇新乡市气象防灾减灾重点实验室延津县气象局中国气象局.河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室中国气象局国家气候中心

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据，预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时，中国群发性高温事件（cluster high temperature events，CHTE）和CHTE人口暴露度的变化。结果表明：... 详细信息

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据，预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时，中国群发性高温事件（cluster high temperature events，CHTE）和CHTE人口暴露度的变化。结果表明：1.5℃和2℃升温阈值下，多模式集合（MME）预估CHTE年均频次相对于基准期分别增加31%和44%。不同强度事件中，严重CHTE事件的频次在1.5℃和2℃升温阈值下可分别增加约4.2倍和6.8倍。事件强度、持续时间、频次等指标趋向高值的发生概率更大。相对于2℃，1.5℃温升阈值下CHTE年均频次、持续时间和累计强度在全国大范围呈降低趋势，且表现出明显的区域性差异，年均频次的降幅自北到南递增，新疆和长江以南地区持续时间年均减少6 d以上（全国平均降幅为0.2 d），我国中东部地区累计强度年均减少20℃以上、新疆东部减少50℃以上（全国平均降幅为0.6℃）。此外，在1.5℃和2℃升温阈值下，MME预估CHTE影响人口的变化均呈现南增北减的空间分布，内蒙古地区略有减少，中东部地区普遍增加，全国总影响人口分别增加1.4倍和1.8倍。高温事件对城市的影响人口增幅更大（分别增加2.9倍和3.8倍），尤其是京津冀、长三角、珠三角、中原地区增幅最明显。全国的CHTE强度暴露度（分别增加2.2倍和5.2倍）和综合暴露度（分别增加1.2倍和1.8倍）呈明显增加趋势，特别是2℃升温阈值下城市的CHTE强度暴露度和综合暴露度的增幅分别高达10倍和4倍。

关键词：群发性高温事件(CHTE) 升温阈值区域气候模式人口暴露度模式集合预估

1961—2023年阿勒泰积温变化特征分析

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农业灾害研究 2024年第6期14卷 223-225,244页

作者：赵江伟李敖赵哲维李晖阿勒泰地区气象局新疆阿勒泰836500 布尔津县气象局新疆布尔津836600 富蕴县气象局新疆富蕴836100

选用阿勒泰国家基本气象观测站1961—2023年逐日平均气温资料,统计分析通过0、5、10℃界限温度的初终日、持续日数和积温变化特征。结果表明:近63年阿勒泰≥0℃、≥5℃和≥10℃界限初日均以提前趋势为主,而终日均表现出推迟的趋势,且除... 详细信息

选用阿勒泰国家基本气象观测站1961—2023年逐日平均气温资料,统计分析通过0、5、10℃界限温度的初终日、持续日数和积温变化特征。结果表明:近63年阿勒泰≥0℃、≥5℃和≥10℃界限初日均以提前趋势为主,而终日均表现出推迟的趋势,且除≥0℃界限初日和终日通过了显著性水平检验外,其余界限初终日均未通过显著性水平检验;阿勒泰≥0℃、≥5℃和≥10℃界限温度持续日数均以增加趋势为主,变化倾向率分别为2.86、2.109、1.369 d/10年,只有≥0℃、≥5℃界限温度持续日数呈增加趋势,且通过了显著性水平检验;阿勒泰≥0℃、≥5℃和≥10℃积温均以增加趋势为主,且通过了显著性水平检验,说明不同界限积温增加趋势显著。

关键词：积温变化特征阿勒泰