An evaluation of the Arctic clouds and surface radiative fluxes in CMIP6 models     

Jianfen Wei  Zhaomin Wang  Mingyi Gu  Jing-Jia Luo  Yunhe Wang 《海洋学报(英文版)》2021,40(1):85-102

To assess the performances of state-of-the-art global climate models on simulating the Arctic clouds and surface radiation balance, the 2001–2014 Arctic Basin surface radiation budget, clouds, and the cloud radiative effects(CREs) in 22 coupled model intercomparison project 6(CMIP6) models are evaluated against satellite observations. For the results from CMIP6 multi-model mean, cloud fraction(CF) peaks in autumn and is lowest in winter and spring, consistent with that from three satellite observation products(Cloud Sat-CALIPSO, CERESMODIS, and APP-x). Simulated CF also shows consistent spatial patterns with those in observations. However,almost all models overestimate the CF amount throughout the year when compared to CERES-MODIS and APP-x.On average, clouds warm the surface of the Arctic Basin mainly via the longwave(LW) radiation cloud warming effect in winter. Simulated surface energy loss of LW is less than that in CERES-EBAF observation, while the net surface shortwave(SW) flux is underestimated. The biases may result from the stronger cloud LW warming effect and SW cooling effect from the overestimated CF by the models. These two biases compensate each other,yielding similar net surface radiation flux between model output(3.0 W/m~2) and CERES-EBAF observation(6.1 W/m~2). During 2001–2014, significant increasing trend of spring CF is found in the multi-model mean,consistent with previous studies based on surface and satellite observations. Although most of the 22 CMIP6 models show common seasonal cycles of CF and liquid water path/ice water path(LWP/IWP), large inter-model spreads exist in the amounts of CF and LWP/IWP throughout the year, indicating the influences of different cloud parameterization schemes used in different models. Cloud Feedback Model Intercomparison Project(CFMIP)observation simulator package(COSP) is a great tool to accurately assess the performance of climate models on simulating clouds. More intuitive and credible evaluation results can be obtained based on the COSP model output. In the future, with the release of more COSP output of CMIP6 models, it is expected that those inter-model spreads and the model-observation biases can be substantially reduced. Longer term active satellite observations are also necessary to evaluate models' cloud simulations and to further explore the role of clouds in the rapid Arctic climate changes.  相似文献   

考虑力组合效应的钢框架端板连接力学行为     

梁刚  郭宏超  刘云贺  杨迪雄 《地震工程与工程振动》2019,39(1):96-105

为研究不同力组合效应对平齐端板连接力学行为的影响,采用ABAQUS程序建立不同受力情况下连接的非线性简化有限元模型,通过与国内外典型试验结果对比分析,验证了有限元模型的可靠性。基于此通过考虑8种力组合因素的影响,分析了2种不同钢等级的梁柱节点力学行为,进一步讨论了EC3 Part 1-8规范的适用性。结果表明:简化有限元模型在弯矩-转角曲线、破坏形态、初始刚度和塑性抗力等方面与试验结果吻合良好。框架梁轴力对节点的力学行为影响显著,当轴拉力为20%的框架梁轴向塑性抗力N_pl时,高强钢节点的刚度和强度分别降低68%和52%;当轴压力为-20%N_pl时,刚度和强度分别增加89%和42%。此外节点的滞回耗能能力、破坏模式以及分类属性与梁轴力水平密切相关。对于高强钢梁柱平齐端板节点,EC3规范对框架梁轴压力的限值仍过于保守。研究结果对于提高结构的抗倒塌能力和组合力作用下的理论研究具有重要参考价值。  相似文献   

Status and prospect of 3D inversions in EM geophysics     

Yin  Changchun  Liu  Yunhe  Xiong  Bin 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(3):452-455

1.Current status Three-dimensional(3D)inversion of geophysical EM data is generally underdetermined,non-linear,and of large-scale that is very difficult to solve by optimization.In the past two decades,with the advancement of computational equipment and numerical algorithms,3D geophysical EM inversion has made great progress.Numerous inversion codes and platforms based on the regularizations have been successfully developed and are being widely used in the industry and scientific research.The development of 3D EM inversions mainly involve the following aspects.  相似文献   

基于环形扫面测量的三维直流电阻率法任意各向异性模型响应特征     

殷长春  杨志龙  刘云鹤  张博  齐彦福  曹晓月  邱长凯  蔡晶 《吉林大学学报(地球科学版)》2018,48(3):872-880

高精度地下任意各向异性介质电性分布特征识别是当前的热门研究课题。本文以国内外前人工作为基础,基于非结构化网格,利用基于梯度恢复的后验误差估计指导网格自适应细化过程,实现了直流电阻率法三维有限元数值模拟。通过与一维模型半解析解的对比,验证了本文算法的有效性。考虑到电各向异性介质在观测中存在视电阻率反常现象,本文采用了环形扫面测量方法。通过对几种典型各向异性模型的模拟分析,得到了相应的各向异性影响规律和识别特征,各向异性主轴电阻率之间的比值大小决定了椭圆型视电阻率极性曲线长轴与短轴的比值大小,主轴电阻率的旋转方向会改变视电阻率极性曲线的形状。本文的算法研究及数值模拟技术可为直流电法数据精细处理和解释提供技术支撑。  相似文献   

秘鲁阿雷基帕省阿蒂科地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景预测   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘君安  郭维民  徐鸣  朱云鹤  杨献忠  曾勇  姚春彦  姚仲友  李春海  张洁 《地质通报》2017,36(12):2264-2274

依据1∶10万水系沉积物测量资料,分析研究了秘鲁南部阿蒂科地区水系沉积物地球化学特征。通过对元素分布、元素相关性、单元素异常、异常元素组合等特征的分析,结合成矿地质条件,圈定了阿祖卡、塞罗皮耶霍、帕姆帕和卡拉帕尔卡4处找矿远景区,为该区下一步的找矿工作指明了方向。  相似文献   

结合宏观和微观视角的东莞城市建成区扩张特征分析     

刘柔芯  白云鹤  易龙  陈洪伟 《地理信息世界》2022,29(1):75-81,103

分析城市扩张过程中土地的供给现状、集约应用和利用监测等,对城市精准化管理与未来发展规划具有重要意义.本文基于东莞市历年遥感影像数据,提取城市用地信息,分别从宏观和微观角度量化城市用地变化和城市扩张过程,解释城市建成区扩张特征及城市扩张时空演化规律.研究表明:宏观上东莞市建城区面积1998-2018年逐渐扩张,直至201...  相似文献   

极端事件对人类系统的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴绍洪  尹云鹤 《气候变化研究进展》2012,8(2):99-102

在IPCC特别报告《管理极端事件和灾害风险,推进气候变化适应》中,极端天气气候事件对人类系统的影响是最重要的影响评估内容之一,其评估结果为：极端影响可能缘于极端天气气候事件,但也可能并非极端事件的后果。暴露度和脆弱性是灾害风险的重要决定因素;极端和非极端天气气候事件的严重程度和影响在很大程度上取决于对这些事件的脆弱性和暴露度水平;人居模式、城市化和社会经济状况的变化已经影响观测到的脆弱性和暴露度的变化趋势;无论在发达国家还是发展中国家,沿海人居环境均暴露于极端事件,并受其影响,如小岛屿国家和亚洲大三角洲地区;脆弱人口还包括难民、国内流离失所的人和那些生活在边远地区的人;极端事件将极大地影响与气候联系密切的部门,如水、农业、食物安全、健康和旅游业。  相似文献   

贵州寒武系和石炭系页岩气开采对环境影响分析——以牛蹄塘组和打屋坝组为例     

杨瑞东  张云鹤  高军波  魏怀瑞  苏慧敏 《地质论评》2017,63(4):1001-1011

贵州页岩气地质资源量巨大,达到1.048×10~(13)m~3。其中寒武系牛蹄塘组与石炭系打屋坝组是重要储集层位。本文在研究牛蹄塘组页岩与打屋坝组页岩的地层结构、岩性和地球化学特征,以及储层特征的基础上,分析水力压裂方法对地下水含水层的破坏作用,建立了页岩气压裂开采导致地下水含水层、隔水层被破坏引起地下水污染模式,预测了压裂液返排地面可能造成地表环境污染的风险。同时,采取牛蹄塘组和打屋坝组页岩进行浸泡试验,试验结果表明,页岩在浸泡过程中,元素的浓度随着时间、温度的变化而变化,并呈现出一定的规律性,特别是As、Cd、Pb、Se、Co、Ba等元素呈显著浸出,据此分析了水力压裂法在开采页岩气的过程中可能会产生的环境污染问题。  相似文献   

中国气候区划新方案   总被引：95，自引：10，他引：85  

郑景云  尹云鹤  李炳元 《地理学报》2010,65(1):3-12

根据全国609个气象站1971-2000年的日气象观测资料,遵循地带性与非地带性相结合、发生同一性与区域气候特征相对一致性相结合、综合性和主导因素相结合、自下而上和自上而下相结合、空间分布连续性与取大去小等5个基本原则,在充分吸纳已有气候区划基本理论与区划方法的基础上,参照中国科学院《中国自然地理》编辑委员会制定的气候区划三级指标体系,对我国气候进行重新区划;结果将我国划分为12个温度带、24个干湿区、56个气候区。与先前区划方案相比发现:20世纪70年代以来,中国气候带、区的总体格局并未发生明显变化,但一些重要的气候分界线却出现了一定程度的移动。其中亚热带北界与暖温带北界均出现了北移,北方地区的半湿润与半干旱分界线也出现了不同程度的东移与南扩,同时中温带、暖温带、北亚热带和中亚热带的三级气候区也出现了一定程度的变动;这种变化可能主要是因为20世纪80年代以后我国大多数地区出现不同程度的增暖及北方一些区域出现干旱化而引起的;且与本区划所采用的资料站点和部分区划原则有一定更新有关。  相似文献   

过去30年气候变化对黄河源区水源涵养量的影响   总被引：3，自引：1，他引：2  

尹云鹤  吴绍洪  赵东升  戴尔阜 《地理研究》2016,35(1):49-57

黄河源区高寒生态系统具有重要的水源涵养功能。基于改进的LPJ动态植被模型,模拟研究1981-2010年中国黄河源区水源涵养量的时空变化特征,进一步探讨气候要素变化的影响。结果表明：近30年来黄河源区水源涵养量整体略呈减少趋势,减少速率为-1.15 mm/a,区域差异特征体现为大部分地区以减少趋势为主,特别是黄河源区东南部。过去30年黄河源区降水量以及大气水分需求能力的变化是影响生态系统水源涵养量增减的主要气候因素。随着干湿条件不同,两者影响程度各异,降水减少和潜在蒸散增加共同导致黄河源区东南部半湿润地区水源涵养量减少,而降水增加则是北部半干旱地区水源涵养量增加的主要原因。  相似文献