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干旱区陆面过程和大气边界层研究进展 总被引：8，自引：2，他引：6
干旱区陆面过程和大气边界层不仅与气候、生态、水资源密切相关,而且影响我国气候格局和东亚大气环流,是一个十分重要的研究领域,近20多年已取得了比较系统的研究进展.从干旱区陆面热力和水分过程特征、干旱区大气边界层结构特征、干旱区陆面过程参数及其参数化公式、非均匀下垫面大气边界层理论、干旱城市大气边界层特征与污染机理等方面归纳总结了干旱区陆面过程和大气边界层领域取得的部分研究进展.并且,认为科学试验的代表性、复杂下垫面的影响、尺度转化、地表能量不平衡、极端天气过程的相互作用、水分过程的复杂性等问题是干旱区陆面过程和大气边界层研究领域的突出问题和未来研究重点. 相似文献
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气候变化对陆地水循环影响研究的问题 总被引：29，自引：5，他引：24
简要地回顾了现存的由气候情景驱动水文模型研究气候变化对陆地水循环影响的方法。指出这种单向连接方法很难将气候变暖及人类活动引起的陆地水循环变化反馈给大气。这既影响对降雨的预测精度,又不能正确地描写陆地水循环的变化。近10年来气候学家对大气环流模型中陆面过程模型的改进以及水文气候学家对大尺度水文模型研究所取得的进展,展现了它们之间的互补性,以及未来用水文-气候耦合模型方法研究气候变化与人类活动对陆地水循环影响及水资源预测的可能性。 相似文献
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冻土是全球中高纬地区和高山地带普遍存在的自然现象,它对全球以及区域性气候、水循环、水平衡等都有着巨大的影响,土壤冻融条件下的陆面过程正是这种影响的重要环节,介绍了土壤冻融条件下陆面过程的研究现状,特别是在大气环流模型(GCM)中引入水文陆面模型以来陆面过程研究的迅猛发展,对现在国际上正在进行的考虑冻土的陆面过程研究项目,如陆面过程参数化比较计划的第二阶段第五期PILPS(2E)以及美国NASA的寒区陆面过程实地试验计划也进行了介绍,并在此基础上对土壤冻融条件下陆面过程的发展趋势进行了分析. 相似文献
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水文模型与陆面模式耦合研究进展 总被引：18，自引：0，他引：18
水文模型与陆面模式耦合是目前全球变化研究中的热点问题,如何实现分布式水文模型与陆面过程模式的双向耦合,并将其有机嵌入大气模式中,是未来大气环流模式(GCM)和区域气候模式(RCM)发展和完善的重要目标之一.在简单介绍陆面过程模式和水文模型发展历程的基础上,对水文模型和陆面过程耦合研究的国内外进展进行了综述,指出了模式耦合中存在的共同问题和未来工作的研究要点.最后,探讨了分布式水文模型与陆面模式耦合在全球变化研究框架中的地位与意义,并展望了陆面水文过程发展的主流趋势和研究方向. 相似文献
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土壤湿度参数化及对天气和气候模拟影响的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球科学进展》2016,(3)
陆面过程中土壤湿度相关的水文过程及对天气和气候模拟的影响已经受到国内外学者的广泛关注。首先,追溯了土壤湿度的定义和确定方法,回顾了陆面模式中土壤湿度相关的水文参数化过程,包括不同土壤类型的水文曲线和土壤湿度方程的数值求解方法;其次,详细地给出了目前陆面模式中所使用的土壤水文参数的确定方法及其存在的不确定性,指出了参数敏感性分析和优化方法在陆面参数确定中的重要性,及最新的陆面水文参数集的建立在陆面模式的发展和土壤湿度准确模拟中的重要性。最后,总结了国内外关于土壤湿度对降水的反馈机制的研究进展,主要分为土壤湿度的时空分布特征和异常对季节性降水的正反馈作用,以及中尺度土壤湿度的非均匀性对局地对流激发的负反馈作用。通过总结已有的研究进展后分析了土壤湿度模拟中存在的不确定性因素,给出了土壤湿度对未来天气和气候模拟影响的主要研究方向。 相似文献
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近20年来气候模式的发展与模式比较计划 总被引：8，自引：2，他引：8
20世纪80年代以来，全球气候观测系统的不断完善、国际大型外场观测试验的成功实施以及高性能计算机的飞速发展，为气候模式的迅猛发展提供了基础和条件。近20年来气候模式的复杂程度和模拟能力得到了显著的提高，目前已成为研究全球和区域气候的形成及变异、气候系统各圈层之间的相互作用以及全球变化等的有力工具。对气候模式（包括大气环流模式、陆面过程模式、海洋环流模式以及区域气候模式）的主要发展进行综合评述，并简要介绍了目前世界上一些主要的模式比较研究计划。 相似文献
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关于气候变化与水资源的评述 总被引：1，自引：0，他引：1
关于气候变化对水资源影响的研究主要有以下两个途径:一是利用大气环流模型(GCM)对影响气侯变化的因素进行数值模拟试验。在试验中以参数化方法考虑陆面水文过程，另一个是利用概念的或随机的水文棋型对可能发生的气候变化将引起的区域水文情势变化进行数值模拟。本文着重评述了七十年代末以来欧美等国水文气侯工作者对后一个问题所进行的工作及取得的成果，并介绍了气候变化对水资源影响研究的十个方面问题。并介绍了关于我国开展气侯变化对水资源影响研究的进展情况。 相似文献
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全球尺度水文学:陆地表面过程模拟的进展 总被引：2，自引：0，他引：2
全球尺度水文学的研究是正在发展扩大的领域,它吸引了来自气象学、气候学、生态学和水文学等学科的研究人员。本文评述了最近几年美国在这个领域的研究工作及进展。包括五方面内容:大气环流模式中陆地表面水文过程的表述;这些表述对全球水文因子如降水的敏感性分析;具有全球意义的区域气候研究;旨在改进陆面与大气相互作用理论的野外试验;以及应用遥感资料探索地表水文过程的空间变异性。 相似文献
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近年来世界范围的干旱、水灾、酷热和严寒接连不断地发生,使得人们对大气环流异常的物理机制,气候异常的原因,长期天气过程的物理基础等问题给予了越来越多的重视。海气相互作用是影响大气运动的主要过程之一;平流层的热状况对对流层大气环流也起着重要作用。从1986年3月起到1989年底我们开展了平流层和下垫面状况对大气环流影响的研究和数值模拟实验工作。研究工作主要集中在平流层臭氧的加热作用和海温异常两个方面对大 相似文献
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青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响与机制研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原地区特殊的大气圈、水圈、冰冻圈、生物圈等多圈层相互作用过程及其变化,不仅对青藏高原及其周边地区的气候格局和变化有重要影响,而且对东亚、北半球乃至全球的环流形势和异常产生深远影响。为此,全球变化研究重大科学研究计划于2010年9月启动了"青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响与机制研究"项目,旨在开展青藏高原环境、地表过程、生态系统对全球变化的响应及其对周边地区人类生存环境影响的综合交叉研究,以揭示青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响机制,提出前瞻性的应对气候变化与异常的策略,减少其导致的区域自然灾害的损失。项目实施近3年来,开展了青藏高原首次"星—机—地"综合立体协同观测试验和大规模地气相互作用综合观测试验。在遥感结合地面观测估算青藏高原地表特征参数和能量通量方法,高原地区上对流层和下平流层结构,高原季风与东亚季风和南亚季风之间的内在联系,中国及青藏高原地区太阳辐射和风速的年代际变化趋势,青藏高原春季感热源减弱及其对亚洲夏季风和中国东部降水的影响,以及极高海拔地区土地覆被格局等方面取得了一些突出进展。 相似文献
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Wind power has become one of the fastest growing renewable energy. With the large-scale deployment of wind farms in the world, people have started to pay attention to the impact of wind farms on the ecological environment and climate. This paper summarized the impact of wind farms on climate and ecological environment by investigating relevant literature: In the areas of wind farms, on the one hand, the set-up of wind turbines changes original aerodynamic roughness height and strengthens the dragging of the land surface against turbulence, directly affecting the turbulent motion of the boundary layer, resulting in the changes of intensity and pattern of material energy and water vapor exchange between land surface and near-surface atmosphere, further affecting the atmospheric circulation and climate. On the other hand, wind turbines convert the majority of the wind kinetic energy into electric energy, which produces the wake effect of the wind turbine. The budget patterns and spatial and temporal distribution of large-scale kinetic energy in the boundary layer are changed correspondingly, generating changes in various fluxes (heat flux, water vapor flux, etc.) in the atmosphere, which affect temperature, precipitation, and wind speed. Generally, the warming or cooling effect of wind farms on the near-surface is related to the stability of atmosphere. However, simulations in the global climate model showed that the average impact of wind farms on global climate is small, much smaller than the expected changes in greenhouse gas emissions and the interannual changes in natural climate.Wind power emits almost no carbon dioxide and pollutants. Compared with other traditional energy sources, it reduces water consumption but may generate some negative ecological impacts such as animal habitats, bird collisions, and noise, vision impact. However, some measures can be taken to mitigate these adverse effects. 相似文献
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Catchments as reactors: a comprehensive approach for water fluxes and solute turnover 总被引：1，自引：1，他引：0
Peter Grathwohl Hermann Rügner Thomas Wöhling Karsten Osenbrück Marc Schwientek Sebastian Gayler Ute Wollschläger Benny Selle Marion Pause Jens-Olaf Delfs Matthias Grzeschik Ulrich Weller Martin Ivanov Olaf A. Cirpka Ulrich Maier Bertram Kuch Wolfgang Nowak Volker Wulfmeyer Kirsten Warrach-Sagi Thilo Streck Sabine Attinger Lars Bilke Peter Dietrich Jan H. Fleckenstein Thomas Kalbacher Olaf Kolditz Karsten Rink Luis Samaniego Hans-Jörg Vogel Ulrike Werban Georg Teutsch 《Environmental Earth Sciences》2013,69(2):317-333
Sustainable water quality management requires a profound understanding of water fluxes (precipitation, run-off, recharge, etc.) and solute turnover such as retention, reaction, transformation, etc. at the catchment or landscape scale. The Water and Earth System Science competence cluster (WESS, http://www.wess.info/) aims at a holistic analysis of the water cycle coupled to reactive solute transport, including soil–plant–atmosphere and groundwater–surface water interactions. To facilitate exploring the impact of land-use and climate changes on water cycling and water quality, special emphasis is placed on feedbacks between the atmosphere, the land surface, and the subsurface. A major challenge lies in bridging the scales in monitoring and modeling of surface/subsurface versus atmospheric processes. The field work follows the approach of contrasting catchments, i.e. neighboring watersheds with different land use or similar watersheds with different climate. This paper introduces the featured catchments and explains methodologies of WESS by selected examples. 相似文献
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As one of the most important mesoscale ocean features, the mesoscale eddies are omnipresent and have significant impact on the overlying atmosphere. Based on the comprehensive review of the influence of mesoscale eddies on the atmospheric boundary layer and the local circulation, the corresponding physical mechanisms and their impacts on weather systems were presented systematically. ①Eddy-induced SST anomalies may modify the surface wind speed, horizontal divergence, cloud and precipitation through turbulence heat flux anomalies. Meanwhile, additional secondary circulations arise over the eddies. What is more, there are obvious regional and seasonal differences for atmospheric responses. ② Studies in the South China Sea, the Kuroshio Extension region and the Southern Ocean indicate that atmospheric responses to mesoscale eddies can be explained by the changes of sea level pressure or the vertical momentum transport. These two mechanisms can be distinguished by the phase relationship between the atmospheric anomaly center and the eddy core. Diagnosis on the inner dynamical processes may draw better conclusions. ③The energy conversions are affected by mesoscale eddies, which may affect storm tracks and jet streams, and finally result in distant influences on weather patterns. Moreover, sea temperature anomalies from sea surface to the thermocline associated with mesoscale eddies have significant impacts on the intensification and the maintenance of tropical cyclones. 相似文献
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This paper summarized six aspects such as the harm characteristics, type and index, climatic characteristics, causes, responding to globe changes, protecting technology and answering tactics of hot-dry wind and high temperature heat wave. There is distinction and relationship between hot dry wind and high temperature heat wave. This includes that both of hot-dry wind and high temperature heat wave belong to serious shorter time scale weather disasters. Lower humidity and higher temperature are their main characteristics. The two causes of abnormal circulation characteristics and impacts of the disasters from climate change are basically the same. The disasters may occur in the same area during the same period. Arid season is helphul for their development and aggravation damage. There are differences on harm characteristics, type and index, climatic characteristics, protecting technology and answering tactics in this two weather disasters in that the high temperature heat wave is the comprehensiveness meteorological disasters and dry-hot wind is the agrometeorological disasters. 相似文献
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黑河流域陆地—大气相互作用研究的几点思考 总被引：4，自引：2，他引：2
陆地和大气之间是相互作用、相互影响的,不仅陆面分布与地表过程对大气变化有着响应过程,而且陆面物理过程、地表特征分布对大气过程也有着重要影响。我国西北地区地形分布极不均匀,是水资源变化和气候变化的敏感区与脆弱地区。这里,由于海拔高度起伏造就了以水为主线的上游山区冰雪、冻土—中游森林、绿洲—下游戈壁荒漠的多个自然景观带共存的内陆河流域,是开展陆—气相互作用研究的理想场所。文章集中黑河流域水循环过程、冰雪/冻土与大气相互作用、降水异质性、人类活动影响以及尺度等问题,阐述了流域研究现状以及研究热点,指出发挥各学科优势,将大尺度的大气过程与中间尺度和小尺度的陆面水文/生态过程结合,建立流域尺度大气—水文—生态过程真正的双向耦合模式,不仅研究气候变化对陆面水文、生态的影响,同时探讨陆面小尺度过程对大气的反馈机理,探索流域尺度的水循环过程和驱动机理,为水资源合理利用提供理论基础。 相似文献
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温盐环流是由海水温度、盐度差异驱动的全球洋流循环系统。在气候系统中,它对全球热量输送起到了十分重要的作用。在亚轨道尺度(千年时间尺度)上,温盐环流的改变导致了一系列快速的气候变化,因此备受关注。在构造时间尺度(百万年时间尺度)上,古海洋记录和数值模拟揭示出,温盐环流的反转对新生代气候也产生了非常显著的影响。在新生代,温盐环流由“南大洋深层水主控型”向“北大西洋深层水主控型”反转。这一反转改变了全球的热量输送,使得南半球强烈变冷,并有可能导致南极东部永久冰盖的形成。在这一反转事件中,热带海道的作用更加重要。 相似文献
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Extreme climate and weather events are increasingly being recognized as key aspects of climate change. Pre-monsoon season
(March–May) is the hottest part of the year over almost the entire South Asian region, in which hot weather extremes including
heat waves are recurring natural hazards having serious societal impacts, particularly on human health. In the present paper,
recent trends in extreme temperature events for the pre-monsoon season have been studied using daily data on maximum and minimum
temperatures over a well-distributed network of 121 stations for the period 1970–2005. For this purpose, time series of extreme
temperature events have been constructed for India as a whole and seven homogeneous regions, viz., Western Himalaya (WH),
Northwest (NW), Northeast (NE), North Central (NC), East coast (EC), West coast (WC) and Interior Peninsula (IP). 相似文献