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期刊信息/Journal information
气候与环境研究
气候与环境研究

李崇银

双月刊

1006-9585

qhhj@mail.iap.ac.cn

010-82995048；82995049

100029

北京市9804信箱

气候与环境研究/Journal Climatic and Environmental ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是气候与环境领域的学术刊物，贯彻“百花齐放、百家争鸣”方针，努力反映我国在气候与环境领域的最新研究成果，为可持续发展奠定科学基础。读者对象主要是从事气候与环境科学领域的科研人员及大专院校的师生。本刊刊登的稿件主要有：反映气候与环境领域代表我国科研水平的、具有一定创造性的学术论文、短论和研究简报，有关国内外气候与环境领域新动向、新问题的综合评述，有关学术会议的报道，书刊评介等。
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    青藏高原土壤热通量估算及时空分布特征

    杨道涵吴静李纯斌李颖...
    113-124页
    查看更多>>摘要：土壤热通量(Soil heat flux,G)是影响青藏高原地表能量平衡的关键因素,对其进行估算以及时空分布特征分析,可为该区地表能量平衡研究提供参考依据.本文基于 2003～2018年中分辨率成像光谱仪(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)数据、中国区域地面气象要素驱动数据集以及中国西部 1km全天候地表温度数据集,利用土地表面能量平衡算法(Surface Energy Balance Algorithm for Land,SEBAL)模型结合青藏高原原位观测数据G0 对模型的适用性和计算精度进行评估,发现该模型对青藏高原的土壤热通量G模拟精度较高.在此基础上利用遥感数据重构了该地区 2003～2018年的土壤热通量数据,并分析了G值的时空分布特征.结果表明:(1)多年G均值整体呈波动下降趋势,最大谷值出现在 2011年,最大峰值出现在 2016年;各季节中,除冬季外,其余季节G均值呈波动下降趋势,且G均值值域高低依次呈现:夏季＞春季＞秋季＞冬季,G均值波动变化大小顺序与之相一致.(2)G均值分布特征具有明显的空间异质性,总体呈现出北部柴达木盆地及其周边地区最高,西南阿里等地区较高,其余大部分地区普遍较低的空间分布特征;各季节G均值的空间分布特征基本与总体空间分布特征一致.(3)中部及东南地区G均值主要呈增加趋势,北部、西部和西南地区G均值主要呈减少趋势;各季节中,G均值有增加趋势的地区面积占比冬季最多,夏季最少,有减少趋势的地区面积占比夏季最多,冬季最少.本研究结果证明了SEBAL模型对反演青藏高原土壤热通量G的适用性,且丰富了青藏高原地表能量平衡的研究内容.

    青藏高原土壤热通量SEBAL模型时空分布

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    拉萨市近地面大气成分时空变化及相关因子研究

    德庆卓嘎高佳佳白志宣唐叔乙...
    125-135页
    查看更多>>摘要：拉萨市位于青藏高原腹地,近年来臭氧(O3)污染问题凸显.本文基于 2013～2018年拉萨市区 6个监测站点的O3、NO、NO2、NOx、CO、SO2、PM2.5、PM10监测数据,采用相关统计方法研究了拉萨市各污染物,尤其是O3 的时空分布特征及与前体物之间关系,并探讨了气象条件对其的影响.结果表明:(1)近年来拉萨市区O3 浓度呈上升趋势,O3 替代PM10,成为拉萨城区首要污染物.O3 浓度的年超标天数达 55 d,占比为49.4%.(2)O3 浓度在 2016年之后上升显著,上升率为 16.34 μg m-3 a-1,2018年O3 浓度最大(91.48 μg/m3);年较差计算得出,每年生成的O3 浓度从 2015年开始逐渐升高.(3)O3 浓度呈现春高冬低,城区高于郊区的变化特征,且与NO、NO2 和NOx的浓度变化存在显著的负相关关系(-0.6),可能O3 生成被NOx抑制.(4)O3 浓度与气温相关性较好,随着降水量和湿度的增加,抑制O3 浓度增加.O3 浓度受季节和风向风速影响较大,这可能与长距离传输特征及人类活动(固定源)对高原生态环境影响有关.

    拉萨臭氧前体物气象条件

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    东北暖季冷涡降水日变化的聚类分析

    朱晓彤姚凯涂钢杨旭...
    136-144页
    查看更多>>摘要：使用 2017～2022年 5～9月逐小时三源融合实况格点降水(CMPAS)资料,采用K-均值聚类算法对东北暖季冷涡降水日变化分类,分析其特征及空间分布,结果显示:1)东北暖季冷涡降水多年平均降水量空间分布从西北到东南增加,降水频次的空间分布与其相似,降水强度大值区集中在辽东半岛附近.2)东北地区冷涡背景下降水量、降水频次和降水强度暖季平均日变化均呈双峰型,降水量的下午主峰值主要源于降水频次,而夜间次峰值与降水频次和降水强度均关系密切.3)聚类后冷涡降水量、降水频次的日变化表现为单峰型和双峰型特征,且单峰型格点占比较大,降水强度的日变化表现为单峰型.依据峰值出现时间及日变化形态间差异,降水量、频次与强度均可划分为 4类不同的日变化类型.4)各类日变化空间占比统计结果显示,冷涡降水量、降水频次日变化存在下午峰值的格点均占比最大,夜间峰值次之,两者聚类后区域特征明显,与地形关系密切且分布相对规整;冷涡降水强度日变化下午单峰型格点占比最大,聚类后空间分布较为零散.

    东北冷涡降水日变化K-均值聚类算法暖季空间分布

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    安徽阜阳夏季极端高温趋势分析与风险评估

    张思超吴凌云戴秋丹路传彬...
    145-154页
    查看更多>>摘要：基于 1970～2022年安徽阜阳 5个观测站点的资料,利用热指数对阜阳夏季极端高温进行了分析,并对阜阳高温风险及人口暴露度进行了评估.结果显示:阜阳高温日数呈增加趋势,大约为 1.33 d/10 a,相应的热指数也呈增加趋势.热指数的增长趋势在周末两天明显低于周一到周五的工作日,这种周末效应在 14:00(北京时间)表现得最为明显.阜阳夏季的高温低风险天数以 0.85 d/10 a降低,而中风险天数以 1.42 d/10 a增加,即正从低风险向中风险转变.2005～2022年阜阳的高温人口暴露度是 1978～2000年的 2倍多,其中人口因素贡献为17.32%,气候因素贡献为75.06%,人口和气候因素共同贡献了7.62%.

    阜阳极端高温热指数周末效应人口暴露度

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    基于FLUXNET站点数据的中纬度森林对地表通量的影响

    崔亚朱华文剑葛骏刘殊瑜...
    155-166页
    查看更多>>摘要：利用最新FLUXNET数据集,采用森林站和非森林站(开阔地)的对比分析用以表征毁林的作用,探讨中纬度地区毁林对地表通量和波文比的季节和日内影响.结果表明,毁林使得地表通量和波文比降低,其中以感热通量的减少为主.通过对比不同森林类型毁林发现,在日尺度上,地表通量变化在正午达到最强值,混合林地表通量变化相比于常绿针叶林较强,而弱于落叶阔叶林.在季节尺度上,感热通量在常绿针叶林和混合林中减少,潜热通量则在常绿针叶林和落叶阔叶林中减少.通过对不同气候区下地表通量变化发现,毁林使得常湿冷温气候地表通量以潜热通量减少为主,而常湿温暖气候以感热通量减少为主.夏干温暖气候下冬季感热通量减少,潜热通量增加,夏季则感热通量增加,潜热通量减少.整体而言,不同森林类型毁林影响地表通量变化的符号存在差异,而背景气候也决定了地表通量变化是以感热还是潜热通量变化为主.研究揭示了中纬度毁林对地表通量的影响,可以为中纬度地区植被恢复/造林政策的制定和实施提供观测依据,也可以为模式检验提供一定参考价值.

    毁林森林类型地表通量波文比

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    Ningaloo Ni?o/Ni?a对华西秋雨异常的影响

    吴越王顺久张绿夷于浩慧...
    167-177页
    查看更多>>摘要：利用 1979～2016年NOAA海表温度资料、NCEP/NCAR大气再分析资料以及CN05.1降水资料,首次研究了Ningaloo Niño/Niña与华西秋雨异常的联系,揭示了Ningaloo Niño/Niña与华西秋雨的响应关系.研究表明:1)在Ningaloo Niño/Niña年秋季,副热带东印度洋地区海温将发生明显变化,在扣除ENSO信号影响后,Ningaloo Niño/Niña会导致华西秋雨雨量的变化,在Ningaloo Niño年雨量增多而在Ningaloo Niña年雨量减少.2)Ningaloo Niño(Niña)年秋季,副热带东印度洋地区海温升高(降低),致使南北半球中低纬经向环流异常进而导致华西地区上升(下沉)气流增强,南海地区向华西地区的水汽辐合增强(减弱),与此同时,赤道附近的纬向环流异常与北半球低纬到中高纬的经向环流异常联系紧密,导致欧亚大陆中高纬地区环流经向度加大(减小),为华西秋雨的增加(减少)提供了有利条件.研究成果可为华西秋雨预测提供新的思路.

    NingalooNiño/Niña华西秋雨年际变化气候变化

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    一种基于K-means聚类算法的沙尘天气客观识别方法

    段赛男焦瑞莉吴成来
    178-192页
    查看更多>>摘要：鉴于以往基于污染物浓度时间序列进行分析的沙尘天气识别方法在判断标准上存在一定的主观性,本文提出一种基于K-means聚类算法的沙尘天气客观识别方法.本方法利用环境监测总站的PM2.5和PM10小时浓度资料进行聚类,首先选取最优的分类数目K进行聚类,其次对聚类结果中离散程度较高的类别进行再次聚类,直到无需分类.将本方法应用于西安市 2018年 2～4月沙尘天气的识别中,结果表明,本方法可有效识别主要沙尘天气.此外,利用本方法可得到沙尘天气典型特征:PM2.5占PM10浓度的比例小于 43.5%、PM10浓度高于228 μg/m3,符合沙尘天气期间PM10浓度较高且以粗颗粒物为主的物理特征.总体上看,本方法物理基础清晰,可操行性强,适用于大规模数据处理,具有较好的实用价值和应用前景.

    沙尘天气识别K-means聚类客观识别PM2.5PM10

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    北京地区重霾污染过程颗粒物酸度演变特征及其驱动机制

    王爽王恒阳程萌田刘子锐...
    193-204页
    查看更多>>摘要：基于北京秋冬季重霾污染时期细颗粒物化学组分和气态前体物的小时观测数据,通过ISORROPIA II模型模拟颗粒物酸度,并利用敏感性分析方法研究颗粒物酸度的驱动因子.结果表明:2017～2019年秋冬季,北京 3次重霾污染事件颗粒物pH的平均值分别为 4.52±0.52、5.19±0.28和 5.03±0.79;从清洁阶段到中度污染阶段和从中度污染阶段到重度污染阶段,颗粒物pH平均值分别下降 0.72～1.07和 0.3～1.03,即随着污染的加重,颗粒物pH呈现下降趋势;颗粒物pH对化学组分变化的响应不同,主要受TNHx[总铵(气态氨+颗粒态铵盐)]和SO42-影响,受环境温度和湿度变化的影响有限;颗粒物pH对TNHx的敏感性依次高于SO42-高于NO3-,且高的TNHx水平会降低颗粒物pH对SO42-(TNHx＞47 μg/m3)和NO3-(TNHx＞30～40 μg/m3)的敏感性;北京重霾污染时期,大气处于富氨状态,抬升颗粒物pH至 4以上;在重霾污染事件中,颗粒物pH及变化的幅度与总铵水平和颗粒物pH对SO42-、NO3-的敏感性有关,这为厘清二次气溶胶生成机制提供有效参考.

    ISORROPIAⅡ模型颗粒物酸度水溶性离子氨气

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    基于激光雷达观测的呼伦贝尔一次沙尘过程分析

    郝峰徐曼谷雨周兴军...
    205-215页
    查看更多>>摘要：基于测风激光雷达和地面常规观测资料,借助机器学习算法以及HYSPLIT(Hybrid Single-Particle LagrangianIntegrated Trajectory)模型分析了发生在呼伦贝尔的一次典型的沙尘天气过程.研究表明,本次沙尘起始时南风突增,风向转西南偏南风后风速降低,传输减弱,当风向转西风时,沙尘传输增强,在西风降低后沙尘传输结束.沙尘传输期间,湍流运动偏弱,混合层高度抬升受限.借助机器学习分粒径计算发现,沙尘前期传输以粗颗粒为主,后期粗、细颗粒物均有明显增长.不同传输时期粒径的不同,暗示沙尘的源可能发生变化,后向轨迹揭示沙尘传输前期来自蒙古国西北部,经过我国锡林郭勒后北上到达呼伦贝尔;而后期沙尘是从俄罗斯南部直接进入呼伦贝尔.最后研究发现,沙尘前至起始时刻,总传输通量对沙尘的响应早于地面颗粒物浓度变化,且沙尘期间总传输通量值显著高于沙尘前和沙尘后.因此,总传输通量变化以及阈值设定可为沙尘预警的新参考指标.

    沙尘过程测风激光雷达机器学习后向轨迹分析

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    基于青藏高原和印度洋区域热力状况的气候预测先兆信号

    肖子牛李张群赵亮陈红...
    216-228页
    查看更多>>摘要：围绕青藏高原和印度洋区域热力状况对南亚季风、水汽输送和区域气候的影响,本文梳理总结了相关研究进展,重点聚焦在青藏高原和印度洋区域热力状况和热力差异与季风活动、水汽输送等重要气候指标的联系,并据此提出了印度洋和高原区域在次季节、季节尺度的气候预测指标和方法.对认识青藏高原和印度洋区域热力状况对气候的影响,改善该区域气候预测的能力具有参考意义.

    青藏高原印度洋热力状况南亚季风气候预测

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