3月北半球海冰趋势变化的区域特征及影响因子分析

利用海冰密集度资料和海冰范围指数,分析了3月北半球海冰在1979-1995年和1996-2014年2个时间段内的变化趋势以及趋势差异的区域特征.结果表明:北半球3月总海冰范围以稳定速率减少,速率无明显加速.而各个分海域的海冰变化表现出一定的区域差异.其中,巴伦支海海冰在2个时期内以稳定的速率减少;白令海海冰不减反增;鄂霍次克海海冰缩减速度在后期减小;圣劳伦斯湾的海冰范围在90年代中期以前显著增大,后期缓慢缩减. 3月海冰趋势变化的空间特征与同期表面气温和表面风场的趋势变化相一致.     

南极海冰变化驱动的海水降温效应对西南大西洋阿根廷滑柔鱼栖息地的影响

根据2013—2017年1—4月西南大西洋阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）公海渔场生产统计数据以及南极海冰覆盖范围和作业渔场内54、96、193 m的水温等环境数据,利用栖息地适宜性指数（habitat suitability index, HSI）表征阿根廷滑柔鱼栖息地的适宜性情况,以HSI≥0.6的海域范围占比表示适宜栖息地的变化,探究南极海冰覆盖范围与不同水层温度的关系,评估南极海冰变动引起的渔场内海水降温效应对阿根廷滑柔鱼栖息地的影响。结果发现,南极海冰覆盖范围、不同水层温度和阿根廷滑柔鱼HSI均存在显著的月间变化。相关分析表明,南极海冰覆盖范围与不同水层水温存在正相关关系,且海冰高的年份栖息地适宜性要高于海冰低的年份。南极海冰融化导致的阿根廷滑柔鱼渔场不同水层水温降低0.1、0.3、0.5和1.0 ℃的情况下,随着水温的降低,阿根廷滑柔鱼栖息地时空分布发生明显变动：当水温降低不超过0.5 ℃时,整个海域适宜栖息地面积略微上升;而水温降低1.0 ℃时,适宜栖息地急剧减少。不同海域内适宜栖息地变化具有差异,适宜栖息地整体向阿根廷专属经济区（exclusive economic zone,EEZ）线内移动,且EEZ内的适宜栖息地占比显著升高,公海范围适宜栖息地变化较小,而福克兰群岛EEZ内适宜栖息地占比明显降低。研究表明,南极海冰融化导致的阿根廷滑柔鱼渔场内垂直水温降低幅度较高时,可能导致其向阿根廷近海移动,而福克兰群岛EEZ内的栖息地将大幅减少。     

基于GIS的全国近60年来气温变化趋势及突变分析

利用1953—2012年中国349个气象站点气温数据,通过回归模型、Mann-Kendall(M-K)以及Pettitt非参数检验法计算逐个站点不同时段气温变化趋势及突变特征,基于GIS克里格(Kriging)插值、Iso非监督分类(Iso Cluster Unsupervised Classification)以及泰森多边形方法,分析获得分区结果年代际差异及空间分布规律。结果表明不同区域气温变化存在显著差异,气温变率前30年与近30年相比部分地区基本呈反向趋势,气温变化波动明显,突变显著且大部分突变年份分布在1986年之后。     

1979—2008年剑河县气温与降水量变化分析

利用1979—2008年共30年剑河县气象站的气温、降水量的资料,进行气温与降水量的年际变化趋势分析和四季的变化分析对比。分析结果表明:1979—2008年近30年来剑河地区的气温呈上升的变化趋势,降水量的年际变化为高低起伏波动,总体变化不大。主要受厄尔尼诺现象的影响,当厄尔尼诺发生时降水较正常年份多。季节变化的情况为春、冬季较少,夏、秋季较多。在秋季气温与降水量的相关性较好。     

不同海拔高度橡胶林主要气象要素的变化

在云南省热带作物研究所片区内,设置了不同海拔高度的气象观测站,经过连续3年的主要气象要素对比观测,分析了气温和降水量随海拔的变化趋势及二者的相关性。结果表明,不同海拔高度气温、降雨量存在差异,年平均气温、年极端最高气温随着海拔高度的增加递减,勐养路5号存在逆温;不同站点的日变化、年变化趋势基本相同;林内年均极端最高、最低气温分别出现在4和1月;各站点干季、雨季分明,降水集中在5~10月,降雨量的月变化呈双峰分布,最多雨量出现在8月;干季平均气温和降雨量、全年逐月的平均气温和降雨量的相关性达到极显著水平。     

基于区域站与国家站观测的气温、降水相关性分析

基于铜陵地区2个国家气象观测站和25个区域自动气象观测站2006—2015年的逐日气温、降水资料,应用相关性分析、α检验等方法,对国家站与各区域站气温和降水的相关性进行分析。结果表明,铜陵地区区域站的年均气温变化趋势较国家站更为平缓,区域单站与国家站的年平均气温相关度极高,全部显著相关,与铜陵站相关的站点约占86%,而与枞阳站相关的站点则仅有14%。区域站与国家站之间,夏、冬季节气温相关度较高,而春、秋季节却相关不显著。区域站的年均降水量略偏少,与国家站之间的年均降水相关性极为显著,且优于铜陵、枞阳本站与区域站之间的相关度。但国家站与各区域单站的年平均降水相关性却并不显著。另外,国家站与区域站、各区域单站之间的暴雨日数相关性普遍不显著。区域站季平均降水量偏少,其中春季、冬季变化尤为明显,与国家站之间的季际降水相关性极为显著,其中,以夏季相关度为最优。     

山地都市圈流域生境质量对景观格局时空响应及预测

明晰城市化进程加速背景下生境质量与土地空间格局关系,是执行生态保护与景观规划的关键环节。本文耦合InVEST模型与PLUS模型评估并预测了1990—2030年生境质量与景观格局演变情况,并基于相关性分析进一步测算“区域-格网”尺度上两者时空响应与显著性关系。研究表明：1990—2020年山地都市圈流域建设用地逐年增加,耕地面积持续较少,至2030年,景观变化趋势同1990—2020年一致;景观格局向着规则化、有序化、连通性变好的方向发展;研究区生境质量等级较低,研究时段内呈持续下降趋势;景观格局指示异质性、破碎化程度主要与生境质量呈负相关关系,表达连通性、集聚程度的景观指数则与之相反;在空间上相关性存在明显的东西部差异,研究区西部相关性的显著性较强;随着时序变化两者相关关系逐渐减弱,至2030年趋于稳定。     

东北地区夏季风强度的年代际变化分析

利用1961-2004年的NCEP/NCAR逐日再分析资料及全国降水实况资料,客观定义了东北地区夏季风强度指数。在年代际时间尺度上分别进行海平面气压（SLP）、850 hPa流场、500 hPa位势高度、海表温度、北极海冰以及各种振荡指数与东北地区夏季风强度指数的相关分析。结果表明,前冬季和夏季海平面气压、500 hPa位势高度与东北地区夏季风强度指数的正负相关大值区的分布基本一致,但夏季相关性更明显;海表温度与东北地区夏季风强度指数的相关不明显;北极海冰密集度与东北地区夏季风强度指数的相关性较好,前冬季以负相关为主,夏季以正相关为主;各振荡指数中只有NPO指数与东北地区夏季风强度指数有很好的相关性。     

近30年陈巴尔虎旗地区40厘米浅层地温场变化特征

本文收集并整理陈巴尔虎旗气象观测站的气温资料和其近30年浅层地温(即40厘米)数据,对陈巴尔虎旗浅层地温的变化趋势与气温变化、地形起伏变化的相关性进行分析。总结近30年的浅层地温变化规律,分析浅层地温变化与气温变化的关系,分析浅层地温气候异常变化年份其前后气温的波动情况。结果表明:陈巴尔虎旗地区浅层地温近30年来在逐步变暖,这与其气候变化的特点基本一致。分析其月浅层地温和月平均气温的变化可知,其变化规律一致,但是存在一定的滞后现象。地形的起伏对浅层地温的变化也存在着一定的影响,但是影响幅度较小。     

江河源区气候暖干化趋势研究

温室效应引起的全球变暖是近几十年来气候变化的主要特征,但不同区域降水量变化差异较大,温湿变化的差异对生态环境产生了不同影响。探讨江河源区气候变化趋势,是研究该区域生态环境变化的重要内容。文章利用江河源区气象观测资料,分析了近42年来该区域不同站点和整个区域的平均气温、降水量、蒸发量等气象要素的变化情况。结果表明,1961年以来,江河源区全区及各站点的年、季平均气温均呈明显上升趋势,升幅随站点位置、季节的不同而变化,气温最高年份大多出现在最近十多年间;1980年以来,源区和大多数站点的平均年降水量呈减少趋势,暖季降水量普遍减少,冷季降水量则有不同程度增加;蒸发量年际间波动大,变化规律复杂,但20世纪90年代以来,源区大多数站点和整个源区的平均年蒸发量均表现为上升趋势。气温上升,降水量减少,蒸发量增大,使江河源区气候呈暖干化趋势。     

Ice core evidence for Antarctic sea ice decline since the 1950s

The instrumental record of Antarctic sea ice in recent decades does not reveal a clear signature of warming despite observational evidence from coastal Antarctica. Here we report a significant correlation (P < 0.002) between methanesulphonic acid (MSA) concentrations from a Law Dome ice core and 22 years of satellite-derived sea ice extent (SIE) for the 80 degrees E to 140 degrees E sector. Applying this instrumental calibration to longer term MSA data (1841 to 1995 A.D.) suggests that there has been a 20% decline in SIE since about 1950. The decline is not uniform, showing large cyclical variations, with periods of about 11 years, that confuse trend detection over the relatively short satellite era.     

2010年春季滨州海盐减产的气象原因分析

通过分析气象资料,得出2010年滨州海盐春季减产的根源主要是：①受连续多次强冷空气的影响,2009年冬天渤海近海海域出现40年来罕见的海冰灾害,影响卤水浓度;②2010年初春降大到暴雪,加之温度低,无法进行塑苫,使结晶池里原有的盐晶融化;③2010年春天（3～4月）又出现明显倒春寒天气,气温回升慢,阴天较多,风力小,蒸发少,结晶慢。     

1971-2015年无棣县日照时数变化及影响因素分析

根据无棣国家一般气象站1971-2015年近45年的日照数据资料,利用线性拟合、相关系数、Mann-Kendall非参数检验等方法分析了日照时数的年、季、月变化规律,并探讨了日照时数变化与雾日数、相对湿度、云量的关系.结果表明,①无棣县年日照时数呈下降趋势,倾向率为-12.528 h/年.自2001年开始,年日照时数低于近30年平均值.②日照时数的季节变化规律与年变化规律一致.其中,春季日照时数最多,冬季日照时数最少,秋季日照时数的减少最显著.③日照时数的各月数值呈减少趋势,9月日照时数减少最明显.④年日照时数的突变时间为2000年.⑤总云量、雾日数与年日照时数、季日照时数的变化相关性较强.而相对湿度、低云量的相关性较弱.⑥无棣县日照时数的减少与城市化进程的推进、高楼建筑增多、热岛效应增强、汽车、化工厂污染物排放量增加、大气气溶胶增加有密切关系.     

Primary Production in Antarctic Sea Ice

A numerical model shows that in Antarctic sea ice, increased flooding in regions with thick snow cover enhances primary production in the infiltration (surface) layer. Productivity in the freeboard (sea level) layer is also determined by sea ice porosity, which varies with temperature. Spatial and temporal variation in snow thickness and the proportion of first-year ice thus determine regional differences in sea ice primary production. Model results show that of the 40 teragrams of carbon produced annually in the Antarctic ice pack, 75 percent was associated with first-year ice and nearly 50 percent was produced in the Weddell Sea.     

West antarctic ice sheet: present-day thinning and holocene retreat of the margins

Retreat of the margins of the West Antarctic ice sheet associated with rising sea level during the last 15,000 years is the main cause for the thinning of the ice sheet by approximately 300 meters. The West Antarctic ice sheet during the late Wisconsin was at least 30 percent wider than it is today, and Holocene retreat of its margins has added about 6 meters to the world sea level.     

Remote sensing of the fram strait marginal ice zone

Sequential remote sensing images of the Fram Strait marginal ice zone played a key role in elucidating the complex interactions of the atmosphere, ocean, and sea ice. Analysis of a subset of these images covering a 1-week period provided quantitative data on the mesoscale ice morphology, including ice edge positions, ice concentrations, floe size distribution, and ice kinematics. The analysis showed that, under light to moderate wind conditions, the morphology of the marginal ice zone reflects the underlying ocean circulation. High-resolution radar observations showed the location and size of ocean eddies near the ice edge. Ice kinematics from sequential radar images revealed an ocean eddy beneath the interior pack ice that was verified by in situ oceanographic measurements.     

Gaseous hydrocarbons in sea water: determination

Low-molecular-weight hydrocarbons in the C(l) to C(4) range have been detected and measured in sea water. Methane shows by far the highest concentration, followed in order by the C(2), C(3), and C(4) fractions. In general, the concentration tends to decrease with depth, but there is a strong indication that a maximum may exist about 30 to 50 meters below the surface.     

基于Flex Viewer框架的北冰洋海冰卫星遥感信息系统的设计与实现

北冰洋是世界上最小、最浅和最冷的大洋,位于地球最北端,终年覆盖着海冰,是地球的最大冷源之一。北冰洋的海冰变化在不同的时间尺度上影响着全球的气候变化。卫星遥感技术是海冰监测的有效手段之一。目前为止,国内外相关海冰研究机构已获取了三十多年的海冰数据,这些数据是今后更加深入地开展北冰洋海冰研究的重要依据。针对海量的海冰卫星遥感数据,在Flex Viewer开源框架下,利用互联网应用(rich internet applications,RIA)技术和Web GIS技术,开发了北冰洋海冰卫星遥感信息系统。系统具有GIS功能强大、界面友好、平台无关以及开发效率高、开发成本低等优点,为北冰洋海冰遥感数据采集、查询、空间分析和实时数据服务的网络应用提供了一种很好的解决方案。     

Amorphous ice: density and reflectivity

Amorphous ice prepared under a wide range of conditions has a density, determined from its buoyancy in liquid oxygen, of 0.94+/-0.02 gram per cubic centimeter, the same as that of ordinary hexagonal ice, with no indication of the glassy superdense ice (2.32 grams per cubic centimeter) reported recently. The diffuse reflectivity shows a small increase as the ice crystallizes at 153 degrees K. This increase is followed by a much larger increase (probably associated with crystal growth) as the sample warms, and the reflectivity reaches a maximum well below the melting temperature. Although the ice deposits appear translucent, the specular reflectivity is low, thus indicating a dull rather than a glassy surface.