摘要：区域气候变化的信息是气候变化影响评估的基础。在发展全球气候模式的同时 ,发展高分辨的区域气候模式是获取区域气候变化信息的重要途径之一。作者介绍了由中国科学院大气物理研究所START全球变化东亚区域研究中心发起和主持 ,有中、美、韩、日和澳大利亚 1 0个研究组参加的亚洲区域气候模式比较计划的目的、意义、工作任务和试验设计等主要内容 ,给出了该国际比较计划第 1阶段 (连续 1 8个月积分 )和第 2阶段( 1 988～ 1 998年连续 1 0年积分 )的初步结果 ,讨论了区域气候模式在亚洲应用中的一些共性问题以及进一步研究的方向。

摘要：为明确北京地区地铁车站深基坑开挖引起的地表变形规律,对北京地铁30个明挖车站的现场实测数据进行统计分析,并将分析结果与国内外类似工程进行对比。研究表明:(1)北京地铁车站深基坑开挖引起的地表变形最终表现为"凹槽形"。最大沉降发生在拆除坑底以上1～2道支撑时,距基坑侧壁10～15 m。(2)地表最大沉降值随开挖深度的增大而增大,随插入比的增大而减小,为(0.034%～0.316%)H,平均值为0.1%H。(3)地表最终变形值小于最大变形值。75%的测点最终沉降为0～20 mm,沉降大于30 mm的测点很少,仅占1.93%。(4)基坑开挖在引起地表沉降的同时还会导致地面隆起,但隆起值随开挖深度的加大而减小,最终的隆起量和隆起测点数较小。(5)基坑变形具有明显的时空效应:各测点的沉降速率随时间的推移、开挖深度的加大、尤其是排水固结的开始而逐渐加大,但随着内部结构的施作完成,变形逐渐趋于稳定;长边中点处变形值最大,边角处变形值最小,距坑壁30 m以外变形微小。该研究成果可为北京及其他地区类似工程的设计和施工提供参考,对防止基坑事故、避免资源浪费具有重要意义。

摘要：在耦合模式WRF/Noah-MP中加入考虑地下水过程的动态灌溉方案,设计两组试验(分别为考虑和不考虑地下水灌溉),连续模拟10 a(2001—2010年),来研究华北平原地下水灌溉的区域气候效应。结果表明,地下水灌溉导致华北平原地下水位下降,在少雨的季节灌溉量大,水位下降较快。在灌溉期(3—9月),灌溉引起的土壤湿度升高影响了地表能量的分配(潜热增加,感热减少),导致2 m气温显著降低0.6—1.0℃,同时也降低了灌溉区夏季模拟偏高的气温。灌溉对灌溉区边界层大气有升高湿度和冷却降温的作用,对春季的影响局限在边界层内,而夏季的影响持续到5000 m以上。夏季灌溉对降水的影响远强于春季,灌溉的升高湿度和冷却效应分别对夏季降水产生正反馈和负反馈,共同影响灌溉区的降水变化。灌溉通过对水汽输送的影响,引起非灌溉区降水的变化,而长江中下游流域夏季降水的增多可能与高空西风急流轴位置南移有关。

摘要：气候变化的检测归因是历次IPCC评估报告的重要组成部分。检测归因的目标是检测并量化由外强迫引起的变化,识别人为和自然强迫对气候变化的相对贡献。有助于全面评估气候系统是如何受人类活动影响的,所得结论对未来气候变化预估的信度而言至关重要。检测归因模式比较计划(DAMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的一个子计划,共包含3个级别、多达14组不同强迫驱动下的试验。文中概述其科学背景、试验设计、参与模式情况,并评述该计划的意义、期待的产出以及中国的机遇和贡献,以期使读者迅速了解相关要点和进展,为利用这些模式模拟试验数据开展检测归因研究提供必要的参考。

摘要：通过图像预测PM_(2.5)浓度的准确性,在很大程度上取决于模型所选用的特征参数。为丰富特征参数的表达,设计了一种基于图像传统特征与深度特征充分融合的PM_(2.5)浓度预测方法。首先,根据不同PM_(2.5)浓度下的成像差异,选定图像感兴趣区域,解决图像尺寸过大导致的模型运算效率较低问题。然后,针对所选取的局部图像,利用传统图像处理方法手动设计并提取图像浅表视觉特征,同时利用卷积神经网络自动提取图像深层语义特征。最后,将两种特征融合,交由卷积神经网络的全连接层实现对PM_(2.5)浓度的回归预测。预测误差比对结果显示,相比使用单种特征,使用融合特征能够有效提高模型的预测性能。

摘要：针对我国北方地区水资源严重短缺、农田水分供需矛盾日益尖锐的现状 ,提出了首选人工增雨为农田补水的思路 ,并初步设计了一个利用人工增雨为农田需水服务的农田需水信息系统框架。

摘要：针对数值模式的物理参数,发展了一个多参数优化系统,可以根据观测数据对模式的多个参数进行同时调整。该系统具有设计简单、无需伴随模式和便于移植等特点。在孪生试验中,针对盒子模型的3个参数,经过约10次迭代,多参数优化系统可以收敛到预先给定的参数真值。通过对比同时优化和分别单独优化3个参数增量,发现分别单独优化参数增量存在一定的局限性。将多参数优化系统应用到简单模型的尝试和检验,结果表明:优化算法的收敛速度和模型的积分次数处于可接受的范围内,因此具有同时调整多个复杂模式物理参数的潜力。

摘要：基于3期土地利用和植被覆盖度资料、高分辨率的驱动场、马赛克的土地利用处理方式,采用区域气候天气研究与预报模式,设计两类试验研究中国土地利用和植被覆盖度变化对区域气候的影响.结果表明:在土地利用试验中,反照率、叶面积指数、发射率和低空云量等影响地表能量及分配,导致土地利用变化对夏季潜热、感热和2 m气温等陆面物理量的影响显著.由于城市地表的不透水性导致城市潜热明显减少,感热和气温增加.土地利用变化对冬季的影响比夏季弱,主要是反照率起作用,尤其是在积雪变化较大的区域.在植被覆盖度试验中,植被覆盖度与叶面积指数一致,后者直接影响植被蒸腾作用和夏季潜热,潜热的变化与植被覆盖度的变化具有较好的空间一致性,感热和气温基本上与潜热变化相反.土地利用和植被覆盖度变化通过改变垂直层温度,影响位势高度,引起风场的异常和降水的变化.

摘要：借助英国气候研究所(Climate Research Unit,CRU)全球陆地格点分析数据集(CRU TS v4.0)月降水资料和24个国际耦合模式比较计划第五阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)模式历史气候模拟及RCP4.5情景下的降水预估数据,设计了多种回归方案并对模式降水预估偏差进行订正。这些方案包括一元回归、一元对数回归、一元差分回归、一元对数差分回归、多元回归、多元对数回归、多元差分回归、多元对数差分回归和简单移除气候漂移等。2006~2015年中国大陆模式降水预估的订正结果表明,一元回归订正法普遍优于多元回归订正和扣除气候漂移订正法,其中一元对数回归法的效果最好,其降水距平同号率(Anomaly Rate,AR)和降水距平百分率相关系数(Anomaly Percentage Correlation Coefficient,APCC)最高,分别达到69%和0.5;而降水距平相关系数(Anomaly Correlation Coefficient,ACC)最高的是一元对数差分回归法。不同回归订正法所得预估结果的距平同号格点分布显示,一元对数回归法在北方优于南方,而一元差分(年际增量)或对数差分回归法在南方优于北方。这直接导致在中国南方区域(95°E以东,35°N以南)一元对数回归或多元对数回归订正结果的AR、ACC和APCC均低于对应的差分/对数差分回归法,在北方和西部地区则与此相反。因此,模式降水的回归订正方案具有区域性,这可能源于不同区域降水序列统计性质的差异。用区域组合回归订正法,即在南方用一元差分回归订正,其余地区用一元对数回归订正,其降水预估场的AR提高到72%,但ACC和APCC均略有下降,原因是差分回归订正增加了预估降水场的方差。对RCP4.5情景下2016~2045年24个模式集合平均降水预估的组合回归订正结果显示,相对于1976~2005年平均,未来30年降水异常大致呈南北少,中间多的格局,其中长江中下游、江南中西部、西南东北部、华南沿海和海南省等地降水偏少10%~20%,淮河流域、三江源区和台湾省降水偏多10%~40%,西北东部、华北和东北大部降水正常或略偏少。从降水百分率方差看,模式群的离散度(不确定度)呈现东部小,西部大的分布特征,说明模式预估的西北中部和青藏高原西部等降水偏少区的不确定性较大;而河套北部、华北南部和江南东部等地对应于2006~2015年检验期的"盲区"(模式与观测降水距平反号),其降水预估参考价值可能不大,需要引入他法加以改进。

摘要：研究了基于WebGIS体系的数字流域系统的建设,提出了以渭河流域为试点的数字流域建设的设计及实现方案,实现了该流域信息的可视化及地图交互操作。