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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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    近20年京津冀陆地水储量变化特征及其影响因子分析

    韩云环马柱国李明星
    519-533页
    查看更多>>摘要：水资源严重短缺是京津冀地区面临的重要生态环境问题之一,制约着区域协同发展战略的实施.陆地水储量变化深刻影响着水资源的分布和供给,因此,深入认识陆地水储量及其组分的变化特征和原因可以为完善区域水资源管理、实现水资源优化配置提供科学依据,对区域水资源可持续利用具有重要意义.目前,京津冀地区水储量和其组分的变化,以及自然和人为因素的影响特征尚不清楚.本文采用GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星重力观测数据和全球陆面数据同化系统GLDAS(Global Land Data Assimilation System)数据分析了近20年(2002～2021年)年陆地水储量及其组分的时空变化特征,并结合降水、蒸散发、径流和人类活动用水数据从水循环角度分析了水储量变化的影响因素.结果表明:(1)2002～2021年,北京、天津、河北的陆地水储量(趋势系数分别为-0.71、-0.84、-1.26cm/a)和地下水储量(趋势系数分别为-1.12、-1.01、-1.55cm/a)都呈显著减少趋势,而土壤水储量呈现显著增加趋势.(2)北京、天津和河北地下水储量的变化与各自陆地水储量的变化高度一致,相关系数均高达0.8及以上,加之其它分量增加的相反变化趋势,表明地下水储量显著下降是京津冀地区陆地水储量减少的主要原因.(3)3个省/市降水增加对陆地水储量产生正向贡献,蒸散发和径流增加对陆地水储量产生负向贡献.气候/水文因子的综合作用使北京和天津的陆地水储量增加,却造成河北的陆地水储量减少.北京、天津、河北气候变化的贡献率分别为23.60％、33.95％和26.99％,人类活动的贡献率分别为76.40％、66.05％和73.01％,陆地水储量减少主要是人类活动的影响.(4)地下水储量的显著减少是人为活动大量开采地下水的直接结果,表明加强人为用水的管理是京津冀地区水资源可持续利用的关键环节.本文研究结果可为科学掌握京津冀的水储量时空变化规律及影响机制提供数据支撑,为该区域水资源有效管理提供理论依据.

    陆地水储量组分变化特征影响因子京津冀地区

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    1980～2019年成都夏季极端高温事件与其干湿热的时空分布特征

    陈思思赵欢黄刚唐颢苏...
    534-548页
    查看更多>>摘要：基于1980～2019年成都14个国家气象观测站的逐日气温、气压和相对湿度等数据,统计5类极端高温指标分析成都夏季极端高温的变化,并将成都夏季极端高温分为极端干热型和极端湿热型,利用经验正交函数和傅里叶分解等方法对比分析两者的时空分布特征.结果表明:1980～2019年成都夏季极端高温主要呈西北少、东南多,由西北向东南递增的空间分布;极端高温的强度、频次和持续性在空间分布上有一定差异,成都的西北部和中西部虽有高温天气出现但不易形成持续性的热浪,西部和北部的高温天气更易以持续性的热浪发生,东部和南部则是较强高温热浪的频发区;40年里成都夏季极端高温呈增长趋势并多出现在7月和8月,2006年和2016年为成都夏季极端高温较强的年份.同时,成都夏季的极端高温以极端湿热型为主,且呈增长趋势;过去40年成都极端湿热的增幅整体大于极端干热;极端干热存在2种模态的空间分布型,分别为全区一致型和纬向"三极子"型,相应的时间系数分别在90年代中期和2000年以后出现年际和年代际变化特征;极端湿热主要呈现全区一致的变化特征,对应的时间系数呈增长趋势并有明显的年际和年代际变化特征.

    高温热浪湿热湿球黑球温度时空分布特征

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    CMIP6模式对中国北方季风区盛夏降水的模拟能力评估

    杨柳赵俊虎毛明策李永生...
    549-562页
    查看更多>>摘要：基于站点降水观测资料和多种模式评估方法,评估了参加国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的30个全球模式对1961～2014年我国北方季风区盛夏(7～8月)降水气候态和主模态的模拟能力,结果表明:1)大多数模式均能再现北方季风区盛夏气候态降水呈东南向西北递减的空间分布特征,对空间分布模拟能力最好的 4 个模式为 MPI-ESM-1-2-HAM、MPI-ESM1-2-HR、MPI-ESM1-2-LR 和 E3SM-1-0.2)综合衡量对气候态、第一模态及其年际变率模拟能力最好的4个模式为NESM3、E3SM-1-0、GFDL-ESM4和MPI-ESM1-2-LR.3)综合衡量对气候态、第二模态及其年际变率模拟能力最好的5个模式为EC-Earth3-Veg、EC-Earth3、E3SM-1-0、NESM3和MPI-ESM1-2-HR.4)多模式集合平均的模拟能力好于大部分模式.

    北方季风区盛夏降水主模态CMIP6模式模式评估

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    广西1961～2022年寒潮气候变化特征及大气环流异常分析

    唐健秦意茗黄馗卓毅鑫...
    563-574页
    查看更多>>摘要：研究全球变暖背景下低温寒潮的演变趋势是气候变化研究的基本问题之一,为人类的生产生活提供重要信息.本研究利用广西1961～2022年75个气象台站逐日平均气温和最低气温数据,根据广西寒潮标准,计算近61个寒潮年单站和区域的寒潮日数、频次和强度,并利用WS2001线性趋势变化评估方法、相关分析和合成分析等方法,研究了广西寒潮演变规律和大气环流的气候异常特征.结果表明:97.9％的寒潮发生在11月至次年3月,且12月至次年2月频次最高.寒潮日数和频次呈现东高西低、北高南低的空间格局,而寒潮强度则中部最高、东部次之、西部最低.近61年寒潮站日数和站次数呈减少趋势,且桂北和桂东减少速率高于桂南和桂西,而站平均寒潮强度呈弱的增加趋势,增幅高值在中部和东部区域,但广西区域性的寒潮从日数、强度和覆盖的站点数量均没有显著变化.广西寒潮主要发生季的气温增加显著,且在1998年发生气温突变,气候变暖后,尽管寒潮频次下降,但区域性寒潮日数降幅较小,站点和区域寒潮强度均表现为轻微的增加趋势.南海副高位置偏南、北半球中高纬度极涡面积和强度指数偏大、乌拉尔山高压脊偏强、东亚大槽偏弱、北极涛动和北大西洋涛动为负位相时,造成广西寒潮频次偏多.

    广西寒潮变化趋势时空分布气候变暖大气环流异常

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    青藏高原雨季特征量的气候特征及其南北差异

    旦增伦珠冷佳星周顺武刘胜胜...
    575-587页
    查看更多>>摘要：利用1980～2019年青藏高原101个气象观测站的逐日降水量和气温数据,参考《中国雨季监测指标》,计算了雨季特征量(包括雨季开始期、结束期、持续时间、降水量和降水强度),分析了青藏高原雨季特征量的气候特征,并讨论了雨季特征量的区域差异.结果表明:(1)青藏高原雨季开始期最早(晚)为5月2日(6月19日),由高原东部向西部逐渐推进;结束期最早(晚)为9月15日(10月20日),由高原西部向东部快速结束;青藏高原东部(西部)雨季持续时间超过5个月(不足3个月).(2)青藏高原雨季开始期与持续时间的年际变化幅度空间分布特征基本一致,其中,藏东南和柴达木盆地变化幅度较大;雨季结束期(降水量)的变化幅度明显偏小(大),雨季结束期变化幅度大(小)值区与降水量变化幅度小(大)值区相对应.(3)相比于雨季结束期,开始期与持续时间和降水量的关系更为密切,即雨季开始期早(晚)对应雨季持续时间长(短)和雨季降水量多(少).(4)青藏高原雨季各特征量主要以唐古拉山(32.5° N)为界,呈现出南北反相的空间分布特征.相对于北部,南部雨季开始偏晚,结束早,持续时间短,降水量偏多、降水强度偏强.

    青藏高原雨季雨季特征量降水南北差异

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    三江源地区春季流量与积雪的年际变化关系

    田凤云林朝晖张贺杨传国...
    588-604页
    查看更多>>摘要：基于三江源区站点流量资料、中国区域格点降水气温资料及遥感积雪资料,分析了长江、黄河和澜沧江源区春季流量的年际变化及其与降水、积雪、气温的关系.结果表明,1980～2020年三江源地区春季流量年际变化显著,其中5月流量的年际变率最大;三江源地区春季流量受春季雪深影响最大,其中4月、5月流量受雪深、积雪覆盖率、前期累积降水的影响显著,且流量与雪深的正相关性最强,5月流量与雪深相关系数可达0.7以上.进一步分析表明,高原积雪对流量的影响随源区不同流域、春季不同月份呈现一定的差异,其中黄河源区4月、5月流量受4月雪深影响最明显,澜沧江源区4月、5月流量与2～5月的雪深均存在较好关系,而长江源区5月流量则主要与4～5月雪深显著正相关.源区积雪对春季流量的影响也存在一定的海拔依赖性,其中低海拔区域积雪对流量的影响更多体现在春季前期,而黄河源区阿尼玛卿山、长江源区巴颜喀拉山脉及唐古拉山脉等高海拔区域的积雪对流量的影响可以持续到5月.气温作为春季融雪径流的关键因子,主要是通过影响源区前期积雪量、融雪产流过程,进而影响春季流量的异常.本研究结果在深入认识青藏高原气候变化对三江源地区春季流量的影响及过程等方面具有重要意义.

    三江源地区春季流量年际变化积雪深度最高气温

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    加密地面站观测资料同化对中国区域数值模拟的影响

    贾佳丹利王立志詹思玙...
    605-614页
    查看更多>>摘要：基于全球数值预报模式,利用格点同化系统(Grid point Statistical Interpolation system,GSI)将中国区域2170个地面自动气象站进行数据同化,建立了中国区域新的模式初始场,对比了中国区域气温、气压和风速3种气象要素的背景场和初始场特征以及同化后预报效果与欧洲中心再分析数据差异.结果表明:尽管仅仅同化了中国区域的观测数据,但同化后的模式平均偏差、均方根偏差和代价函数均显著降低,表明同化地面观测站资料能有效地降低模式背景场中的气温、气压和风速等基本物理量的误差,使模式的初始分析场和实际观测场更为一致;而在中国区域,3种气象要素的预报中气压的预报效果最好,7个区域气压的相关系数均达0.94以上,且同化后7个区域的相关系数均有提升,东北、华东等区域相关系数高达0.99;各区域气温的相关系数在同化后也略有提高,均方根误差在同化后有所降低,其中华南地区降幅最大,降低了 2.3％.相对气压和气温而言,经向风和纬向风同化后改进不大,与再分析数据的相关系数偏小,同时均方根误差较大.其中,华东、西南和华中区域的经向风相关系数低于0.5,东北地区的经向风和纬向风的均方根误差均大于5 m s-1.

    数值预报资料同化区域对比

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    金华地区汛期降水集中度和集中期特征分析

    吴天贻周玉淑韩芙蓉
    615-628页
    查看更多>>摘要：为探究金华地区汛期降水的非均匀分布特征及其变化趋势,本文利用逐日降水资料结合ECMWF再分析资料,运用改进的集中期和集中度算法分析了 1971～2020年金华地区汛期降水在时间上的分布特征及演变趋势.结果表明金华地区汛期降水集中期首日在6月13日,与常年入梅时间吻合;金华地区总体上降水时间分布较均匀但年际变化大;降水集中度和集中期均存在准18 a周期.天气形势场上,降水集中年份最明显的异常为西太平洋副热带高压偏强偏西,以及菲律宾地区异常反气旋.菲律宾地区异常反气旋使初夏季节我国东部沿海西南气流水汽输送旺盛,并且造成西北太平洋副热带高压加强西伸,较强的副热带高压与西风槽之间的位势梯度可以增大西南暖湿气流的输送,减慢西风槽脊的移动,以形成较为稳定的环流配置,造成持续降水的出现,而在强的副热带高压继续西伸北抬后,西风带系统南下受阻,大型暖高压的下沉气流则会导致持续高温干旱酷暑天气,从而导致降水的异常集中.海温场上,降水异常集中年份前冬中东太平洋海温异常偏高,随后赤道中东太平洋海温差值逐渐转为显著的负异常,这种特征表明降水异常集中年份可能出现在厄尔尼诺的衰减阶段.

    集中度集中期副热带高压海温

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    基于风热环境评估的平顶山城市通风廊道构建

    潘攀李凤秀朱业玉许蓬蓬...
    629-642页
    查看更多>>摘要：城市通风廊道以提升城市的空气流动性、缓解城市热岛效应和改善人体舒适度为目的,为城市引入新鲜冷湿空气而构建的通道,目前己在世界各国城市中得到广泛应用.本研究利用平顶山市及周边地区气象站观测资料、卫星遥感数据、基础地理信息资料,并结合城市规划,采用数理统计、地表温度反演、地理信息系统技术,综合分析平顶山城市风环境、城市热岛及绿源的分布并评估地表通风潜力,在此基础上初步构建平顶山市城市通风廊道.结果表明:(1)受地形与季风气候共同作用,平顶山市主导风向以西北风、东北风和南风为主,且存在季节差异;(2)平顶山市的城市热岛空间上呈多中心分布,热岛强度由中心城区向周围递减;城市绿源主要分布在城市周边,可为主城区引入新鲜空气;(3)基于城市地表粗糙度、天空开阔度等因子综合评估城市通风潜力,初步构建平顶山市"六主十次"的城市通风廊道系统格局.

    城市通风廊道风环境热环境通风潜力

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