根系水力再分配对陆地碳水循环的影响——以亚马孙流域为例     

王媛媛  贾炳浩  谢正辉 《中国科学:地球科学》2019,(2)

水力再分配是指在根系-土壤界面水势梯度驱动下,水分经由根系在土壤不同部位之间的被动运输过程,是陆地表层系统地下生态过程的一个重要环节,它影响植被根系与土壤水分相互作用并在生态系统碳水循环过程中起着关键调节作用.利用模式探讨水力再分配对陆地碳水循环的影响,对定量评估水力再分配的作用及促进陆面模式的发展具有重要意义.文章将水力再分配方案应用于通用陆面过程模式CLM4.5,并以亚马孙流域为例进行数值模拟试验,探讨水力再分配对陆地碳水通量的影响.结果表明:在亚马孙塔帕若斯河国家森林(BRSa3)站点,由于湿润季的根区水分充足,根系水力再分配作用较小(小于0.1mm day~(–1));在干旱季水力再分配作用明显,土壤水由下层向上层传输的最大值可达0.3mm day~(–1),使得更多深层土壤水被根系吸收,从而减小干旱季土壤水分对植被的胁迫,改善模式对植被总初级生产力和蒸散发的低估,均方根误差分别减小了14.9g C m~(–2)month~(–1)和7.5mm month~(–1).文章表明,考虑水力再分配作用的陆面过程模式能够更好的再现植被对季节性干旱及严重干旱的响应.  相似文献   

MODE方法在降水预报检验中的应用分析   总被引：5，自引：3，他引：2  

尤凤春  王国荣  郭锐  魏东 《气象》2011,37(12):1498-1503

采用WRF模式MET检验包中MODE方法,对BJ-RUC降水预报产品进行客观检验。使用2008—2009年汛期北京自动站逐小时降水数据,挑选出2个及以上站3小时累计降水≥50 mm的局地强降水个例及主要降水时段,根据其环流形势及影响系统进行分型,并将其归纳出三种型：西来槽型、低涡型、切变线型。分别针对这三种型中强降水个例的主要降水时段进行检验。在检验中使用BJ-RUC模式降水预报产品,实况数据使用与强降水时段相对应的雷达QPE降水估计产品。检验结果表明,BJ-RUC模式降水漏报比空报造成的误差更为明显,对移动较明显的西来槽型降水预报能力较差,相似度评分与TS评分没有本质区别,但它能给模式应用和模式开发人员提供更多有用信息。此项工作能为该模式应用及模式改进提供参考依据。  相似文献   

2009年深秋北京大雪过程的成因分析   总被引：4，自引：2，他引：2  

段丽  张琳娜  王国荣  段炼 《气象》2011,37(11):1343-1351

北京地区的初雪平均在11月28日前后。2009年10月31日夜间至11月1日白天北京出现雨转雨夹雪,再转大雪的天气过程。作为初雪,这是北京22年来罕见的。分析表明,这次过程降水前12和6 h华北中东部的黄河下游以北地区对流层中低层受一致的西北气流控制,前期水汽输送和积累不明显。北京地区在10月这样一个相对干燥的季节和前期水汽不充沛的环流形势下产生大雪局地暴雪,实不多见。文章利用中国气象局MICAPS常规气象资料和北京地区风廓线雷达、微波辐射仪、地面自动站等多种本地加密探测资料,对这次大雪过程进行了动力计算和成因分析。结果显示,由对流层上层贝加尔湖强冷空气向南爆发所引发的动力作用是北京这次初冬大雪形成的主要原因。大雪发生前500 hPa正涡度平流区、对流层中上层水平辐散中心、对流层中下层水平辐合中心呈垂直结构控制北京,为北京地区提供了有利的上升运动动力环境。山前和平原地区近地面东南风,边界层偏东风及边界层以上的对流层底层偏西风的风廓线分布在北京西部地形作用下产生动力抬升和局地对流,增强了北京西南部的降雪。这次北京大雪的水汽条件源于近地面偏南风和东南风的短时间局地增湿,以及这种增湿在高空强冷气团作用下产生的对流层中低层的局地水汽辐合。  相似文献   

北京春季不同天气条件下气溶胶垂直分布特征   总被引：7，自引：0，他引：7  

马新成  吴宏议  嵇磊  张蔷  黄梦宇  李宏宇  杨道侠  何晖  张磊  李睿劫  刘力威  韩光 《气象》2011,37(9):1126-1133

对2005年和2006年北京地区春季没有沙尘和云影响下17次晴空大气气溶胶（粒径范围0.1～3.0μm）飞机垂直观测资料进行分析,给出了三种天气条件（地面高压、地面两高压之间和地面低压）下气溶胶的垂直分布,并计算了对应天气条件下的风通量和理查森数。结果显示：在北京地区处于地面高压控制下（简称类型1）,气溶胶的垂直混合和水平传输都很强,气溶胶浓度垂直分布平坦,地面气溶胶浓度平均约为1200个/cm^3;在北京地区处于地面两高压之间（简称类型2）,气溶胶的垂直混合较强,边界层上没有阻挡,气溶胶浓度随高度递减,地面气溶胶浓度平均约为7200个/cm^3;在北京地区处于低压控制下（简称类型3）,气溶胶在边界层顶垂直混合较弱,形成一个较强的阻挡,阻碍了气溶胶从边界层内向自由层扩散,同时边界层内水平传输较弱,结果是在边界层以上气溶胶浓度迅速递减,地面气溶胶浓度非常高,约为10000个/cm^3。  相似文献   

卫星遥感海表温度资料和高度计资料的变分同化   总被引：3，自引：0，他引：3  

肖贤俊  何娜  张祖强  刘怀明  王东晓 《热带海洋学报》2011,(3)

利用国家气候中心正在发展的第二代全球海洋资料同化系统(BCC_GODAS2.0),针对多变量同化的协调性问题,发展了一种基于三维变分框架(3DVAR)下的高度计和海表温度(SST)相互约束的同化方法。该方法使海面高度和SST资料在同一个动力约束关系下进行同化。在一般方法中,海面高度和SST观测项是代价函数中2个独立的观测项,海面高度项引入动力高度计算公式,海表温度项用统计关系进行垂向投影。在代价函数的实际求解的计算过程中,虽然其总体积分效应受海面高度观测的约束,但整个水柱中各层温盐分析变量的调整是无序的。针对这个问题,文章提出一种新的同化方案。该方案将SST的观测项并入海面高度观测项中,海面高度的一部分,确切说是上层海洋部分,由SST决定,因此至少在SST的统计关系能影响到深度的上层海洋,在代价函数的求解过程中,温盐的调整是受较强的统计关系约束的,而这种统计关系的有效性已经在很多SST的同化试验中被其他学者广泛应用并证明。利用该方法,对1993—1997年的AVHRR卫星遥感海表温度资料进行变分同化试验,用TAO、OISST和SODA数据集进行检验证明,通过对卫星遥感资料的同化能够有效改进对海洋温度和盐度的估...  相似文献   

基于T213集合预报的中国极端温度预报方法研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

吴剑坤  高丽  乔林  陈静 《气象科学》2015,35(4):438-444

基于中国T213集合预报系统资料,根据Anderson-Darling检验原理,研究基于集合预报与模式历史预报累积概率密度(简称模式气候)分布函数连续差异特征的极端温度天气预报方法,建立极端温度天气预报指数(Extreme Temperature Forecast Index, 简称EFI)的数学模型。利用S指数评分方法确定发布极端温度预警信号的阈值,得出:1月的发布极端高温的预警信号的阈值为0.7或0.8,发布极端低温的预警信号的阈值为-0.7或-0.8。基于EFI指数以及该阈值,对2013年1月中国极端温度天气进行预报试验,得出:极端天气预报指数对极端温度天气具有较好的识别能力,可提前3~7 d发出极端温度预警信号,随着预报时效的延长,预报技巧逐渐降低。  相似文献   

应用多种探测资料对比分析两次突发性局地强降水   总被引：7，自引：3，他引：4  

王令  王国荣  孙秀忠  段丽  时少英  郭金兰  丁青兰 《气象》2012,38(3):281-290

为了做好突发性局地暴雨的临近预报和预警,利用常规天气图、BJ-ANC系统的北京区域雷达拼图和VDRAS风场、地面自动站、风廓线雷达的水平风垂直廓线、卫星云图等多种探测资料,对2009年7月13日和2008年8月14日北京城区的两次突发性强对流局地暴雨天气的影响系统和中尺度系统进行了对比分析,提炼了城区突发对流性暴雨预报预警的预报着眼点。分析表明：两个个例在水汽输送条件、中低层的动力条件、冷空气侵入等方面有有利的天气尺度条件;暴雨之前卫星云图上介于南北两个系统之间的晴空区、对流系统的发生发展与1 km以下的中尺度辐合中心的联系等方面有相似之处;而在雷达回波的移向移速、各层VDRAS风场配置及风廓线雷达资料中水平风垂直廓线结构等方面有差异。通过分析研究,进一步提高了运用高时空分辨率资料作短时突发性对流性暴雨的预报能力,这对于主汛期的预报和服务工作有十分重要的作用。  相似文献   

强对流天气分析与预报中的若干基本问题   总被引：44，自引：11，他引：33  

孙继松  陶祖钰 《气象》2012,38(2):164-173

大量的预报业务人员对强对流天气中的大多数基本概念和基础理论＂即熟悉、又陌生＂,这是造成强对流分析、预报过程中许多概念和理论被滥用,预报思路不清晰的重要原因。针对上述问题,本文从预报实践的角度讨论了与强对流有关的基本概念、基础理论以及它们在实际强对流预报中的应用问题。内容包括：湿度与水汽质量的关系,冷空气在降水过程中的作用,与静力不稳定、动力不稳定有关的基本理论,探空分析与不稳定参数,螺旋度、湿位涡理论与不稳定的关系,抬升速度、辐合线与对流垂直运动的关系,天气系统空间结构与强对流现象之间的内在关系等。  相似文献   

变分多普勒雷达分析系统对北京一次强降水过程的短时预报能力初探   总被引：2，自引：2，他引：0  

耿建军  肖现  王迎春  顾松山  SunJuanzhen 《南京气象学院学报》2012,(6):730-736

利用四维变分多普勒雷达资料分析系统对2008年7月30日北京一次强降水过程反演得到的风场和微物理场进行分析,针对本过程中东段回波减弱消散、强降水区的确定、降水回波的转向几个短时临近预报关键点进行讨论,得出如下初步结论：1）在东段降水回波减弱消散前的12～24min,其对应的4．7km高度扰动温度场正值区出现“u”形中空结构,甚至在中空结构中有负值区出现,同时1．7km高度垂直速度场有上升气流与下沉气流分离的现象;2）如果4．7km高度扰动温度场的相对大值区在某地区持续时间较长（2h左右）或者某区域扰动温度迅速增加且出现大值中心（大于2oC）并维持,那么该区域未来1～2h内出现较强降水的可能性较大;3）降水回波的转向是受到1．7km高度在密云、平谷境内出现的反气旋型环流西部气流的引导,而该环流的出现则是北京西部持续强降水区的辐合上升气流在中高层水平输送到北京东部的密云、平谷境内并在该处形成下沉辐散的反气旋型环流反作用于降水回波所致,环流的形成早于回波转向约1h。  相似文献   

无人机探测“海鸥”台风中心附近的资料初步分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

李杨  马舒庆  王国荣  孙兆滨 《地球科学进展》2009,24(6):675-679

2008年7月18日和19日,在中国大陆首次利用无人机探测手段对台风"海鸥"(0807号)进行了探测,根据19日台风减弱为热带风暴过程中的飞行探测资料,初步分析结果如下:飞行高度500 m,飞行时间近3小时,距离台风中心最近距离约为100 km,获取了探测期间的全部气象要素数据(温度、相对湿度、气压和风速),数据获取率达到90%以上.探测期间内的气压平均值为949.1±9.7 hPa,温度平均值为24.2±1.3℃,探测期间内,无人机基本处于降水云系中.故相对湿度较高,平均值为(88.4±6.1)%.通过对探测数据的初步分析,说明这种小型无人机具有探测台风边界层气象要素的能力.  相似文献