中国近50年气候破纪录温度事件发生概率分析

随着全球变暖趋势的不断增强,破纪录温度事件（record breaking temperature events, RBTE）发生的频次呈现不断增加的特点.基于已知当前年份的温度记录,未来五年内这个记录被打破的概率是多少？即未来五年内发生新的RBTE的概率是多少？这是目前国内外学术界关注的前沿科学问题之一.文中基于概率统计模型研究在不同情景下RBTE发生概率,并与实际观测资料检测结果作对比分析,研究近50年中国RBTE发生概率的变化与全球增暖的关系.结果显示,RBTE发生概率的大小依赖于温度的增长趋势和相 关键词： 破纪录温度事件 全球增暖 极端事件     

利用中值检测方法研究近50年中国极端气温变化趋势

利用中国194个站点1957—2001年的逐日温度观测资料和月平均温度资料,分别采用中值和均值两种极端事件检测方法,检测并比较了中国极端高温事件和极端低温事件的变化趋势和空间分布特征.检测表明,年均极端高温的次数在近50年中趋于上升,而年均极端低温的次数有所减少,这与目前观测结果一致,符合全球变暖的特点.在空间分布上,除西南地区部分站点外,近50年中国大部分地区极端低温事件的年均发生次数趋于减少,而极端高温事件发生频率的变化则呈现出东南沿海地区减少、西北内陆地区增加的分布特点. 关键词： 极端事件 全球增暖 变化趋势 中值     

全球变暖对高温破纪录事件规律性的影响

分别采用高斯分布函数和偏态分布函数分析了厦门市1954—2004年51年日观测温度资料中的高温破纪录事件的统计规律,并以此采用蒙特卡罗方法对厦门市未来高温破纪录事件发展趋势进行了模拟.结果显示:厦门近50年来6月的日温度观测资料更符合偏态函数统计规律性; 但理论研究表明偏态函数与高斯函数有着同样的收敛极限,即Gumbel 分布函数. 模拟结果还显示:在全球增暖背景下的基于偏态函数分布的蒙特卡罗模拟能较好地揭示未来厦门市极端事件发生规律, 并对厦门未来的10年6月份日温度概率分布做了预测.全球增暖背景,一方 关键词： 高温破纪录事件 蒙特卡罗模拟 偏态分布函数     

近50年中国降水及温度变化在干旱形成中的影响

根据中国气象局1958—2007年194站的温度、降水和Palmer旱涝指数（Palmer Drought Severity Index, PDSI）均一化数据库,构建统计模型量化了温度和降水变化在干旱形成中所占的比重,尤其讨论了中国8个气候区域温度和降水变化在干旱成因中的特征.受全球增温趋势的影响,未来中国北方地区的干旱化趋势仍将继续.未来五年内干旱发生概率较大的地区主要分布在中国华北,且有持续向南扩张的趋势,一直延伸到江淮地区.在全球变暖的背景下,降水减少仍然是中国东部干旱形成的主要因素.相对于南方地 关键词： 降水 全球变暖 干旱     

中国近58年温度极端事件的区域特征及其与气候突变的联系

运用动力学自相关因子指数Q分析中国温度的时空变化特征,得到8个不同的动力学温度变化特征区：准噶尔区、 东北区、西北区、西南东区、西南西区、华北区、东南区和中南区.初步讨论了这些特征区的年均温度变化和极端温度年出现天数及其与温度突变的关系,以及不同温度段对中国近58年增暖的可能影响.研究结果表明：（1）准噶尔区、东北区等7个温度特征区近58年的年均温和极端高温的年出现天数均表现为增长趋势,极端低温天数则为降低趋势,极端高温的变化与温度增暖呈正相关,与极端低温则呈负相关.同时,北方涛动、南方涛动 关键词： Q指数')" href="#">Q指数 温度段 极端温度 温度突变     

近46年来中国温度破纪录事件的时空分布特征分析

利用概率分布理论和中国近46年逐日最高、最低温度资料,对中国近46年来高温、低温破纪录事件频次和强度的时空分布特征进行了统计分析.结果表明：1976—2005年以来,中国实际检测年均发生高温破纪录事件频次多于理论值2.5次左右,而低温破纪录事件则少于理论值约4.5次,这与全球增暖趋势相一致.高温破纪录事件多发生于中国西北、华北、东北和青藏高原一带,低温破纪录事件则相反,在这些地方明显偏少;在温度破纪录事件年发生频次相对趋势上,中国大部地区高温破纪录事件频次有一定程度的增加而低温破纪录事件呈现普遍减少趋势; 关键词： 破纪录事件 气候变化 极端事件 中国气候     

气候变化中高温破纪录事件的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗方法,分析了南京市1961年—2000年40?a日观测温度资料中的高温破纪录事件的统计规律,并比较了20世纪全球变暖和南京市近40年来区域变暖背景对其统计规律的影响. 理论分析和蒙特卡罗模拟结果均表明：近40年来南京市第ｋ个高温破纪录事件的最概然发生强度与k（k=1,2,3,\:）呈线性增长,而年发生高温破纪录事件的频率随时间t呈1/（t+1）的衰减趋势,且平均温度高的年份,发生高温破纪录事件的概率较大,反之,概率较小. 结果还表明：20世纪的全球变暖速率（ｖ=0.006?℃/a）和南京市区域的变暖速率（ｖ=0.017?℃/a）在短期内还不至于引起高温破纪录事件的发生强度和发生频率有明显变化,但持续变暖最终将会使年发生高温破纪录事件的频率渐渐地收敛于一个常数,近似等于变暖速率的值. 此外,还研究了日温度之间的自相关和方差变化对高温破纪录事件的影响,研究发现异方差和弱的自相关对高温破纪录事件的发生强度和概率的影响基本可以忽略. 关键词： 高温破纪录事件 蒙特卡罗模拟 全球变暖     

DomeA冰盖获取全球信息的驱动力

 地球的南北两极,是全球变化的驱动器,是全球气候变化的冷源,也是人类居住的地球与外界联系的重要窗口。尤其是南极,是地球上至今未被开发、未被污染的洁净大陆,那里蕴藏着无数的科学之谜和信息。在全球变化,特别是全球气候变化研究中,起着不可替代的关键作用。对南极科考是当前各国争相进行的热点课题。在南极,尤其是在DomeA冰盖中蕴藏着无数科学之谜和全球气候、环境变化的信息,这些信息是如何由地球的不同地区汇聚到DomeA冰盖的?下面就从DomeA冰盖的地理特征、大气的壳层结构和大气环流等方面进行简要介绍。     

历史上地球平均温度的上升滞后于大气中CO2浓度的上升

在距今19000年以前的一段时间，地球处于所谓最后一个冰期．之后，在距今19000年至10000年期间，整个地球逐渐变暖，冰原从北半球的大陆消退，同时大气组分也发生明显变化．专业人士称上述转变为“冰川终止（glacial termination）”，有许多专家试图解释触发和维持上述变化的机制，不幸至今仍然缺乏有说服力的理论．在最近出版的Nature周刊上，Shakun等重构了全球温度分布随时间的变化规律，证明：“冰川终止”变暖过程的发生，实际上是南北两个半球温度反相（antiphased）变化叠加的结果．因此说，在距今19000年至10000年期间，地球所经历的是某种全球变暖．海洋环流的变化分别控制了南北半球反相温度变化的幅度，它似乎是影响这一变暖过程的最重要因素．     

一个全球气候非线性振荡模型的近似解

研究了一个全球气候的非线性模型. 利用摄动理论和方法, 构造了相关问题解的渐近展开式, 该问题解的渐近展开式具有较高的近似度. 摄动渐近方法是一个解析方法, 得到的解还能够继续进行解析运算. 关键词： 非线性 摄动 全球气候     

全球变暖的物理基础和科学简史

全球变暖不仅是当今大气科学乃至整个地球科学的热门研究领域,也是国际社会争论较多的热门话题.文章的目的并不是为了澄清这些争论,而是集中于简要阐述全球变暖的物理学基础,回顾其近200年的科学发展历史.藉此希望对非大气科学背景的学者理解有关全球变暖的科学问题有所帮助.     

激光光谱技术在环境监测中的应用专题系（Ⅰ）：光谱技术在大气环境监测中的应用

碳的氧化物、硫的氧化物、氮的氧化物和卤化物等是由人类的生物活动和社会活动产生的重要的环境污染物质,它造成了温室效应、酸雨、对流层的光化学雾和平流层的臭氧耗减等环境问题,它威胁着人类的生存环境和地球上的生态平衡,光谱技术可广泛应用于环境污染监测。文章简便介绍全球面临的主要环境问题,重点介绍光谱技术（包括常规光谱技术、激光光谱技术以及激光雷达等）在大气环境监测中的应用和进展,利用这些技术,可以获得污染物的组分、浓度、温度或空间分布等方面的信息。     

三星不能实现全球通信

地球赤道上空等间隔分布三颗地球同步卫星不能实现全球通信     

温室效应的物理基础

2009年12月18日在哥本哈根举行的全球气候会议中心议题是二氧化碳减排,提倡低碳经济,以缓解全球气候变暖.全球气候为什么会变暖呢?人所共知这是温室效应所闯的祸.下面从物理的角度对温室效应加以分析.     

全球化背景下基于区域视角探讨 中学物理教学引入非物质文化遗产教育

伴随着上海中心城区的中小学本市户籍教师数量的减少, 面对上海市学生在校学习上海文化的需求, 在全球文化背景下越来越多的学生尤其是上海当地的学生不能了解上海文化, 在中学教学中引入上海非物质文化 遗产教育变得十分紧迫. 全球化带来文化碰撞交流的同时, 对本土文化的传承与发展也带来了挑战. 中华民族上下 五千年悠久的传统文化博大精深, 然而它却在逐渐被淡忘, 只有从自身做起从中小学教育入手, 让学生们积极了解 和学习, 发展和传承传统文化, 才能使中华民族传统文化在面对全球文化的冲击下毅然立于世界民族文化之林, 绽 放出自身的特色, 教育于世人     

基于加权乘代数算法分析全球平流层臭氧垂直分布差异

全球气候变化与南极臭氧空洞的形成促使人们关注大气臭氧含量的变化.臭氧通常通过天底卫星实现全球连续观测,进而获得全球柱浓度,但随着对臭氧的深入研究,全球臭氧分层观测问题也随之出现.本文将加权乘代数算法与辐射传输模型SCIATRAN相结合,采用2011年Chappuis-Wulf波段的SCIAMACHY临边辐射数据,反演出15—40 km高度之间的平流层臭氧廓线,解决了全球臭氧分层观测问题.在全球臭氧分层图中,观测到全球臭氧传输从低纬度地区的形成上升到中高纬度地区的消耗下降的整个过程,这与布鲁尔-多布森环流直接相关.在9—10月南极臭氧空洞最严重时期,南极极地环流对臭氧传输的阻碍作用明显,极地环流出现“透明墙”效果.一方面赤道臭氧难以传输至南极地区进行补充,另一方面南极地区上空存在的臭氧消耗物质滞留导致臭氧消耗加速,低补充和高消耗共同造成南极臭氧空洞.全球臭氧分层观测为全球臭氧研究提供了新的视角,将会促进人们对臭氧形成、传输以及消耗过程的研究.     

气候系统和全球变暖——解读2021年诺贝尔物理奖

2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在“理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献”.相信很多人会感到惊讶,为什么诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家.本文将从以下几方面给予解读:为什么气候系统被称为复杂的物理系统,全球变暖的现状和未来,全球变暖的物理基础和科学简史,两位气候学家是如何基于基础物理理论建立了预测全球变暖的模型,以及检测和归因人类活动导致全球变暖的方法.     

风云三号C星全球导航卫星掩星探测仪首次实现北斗掩星探测

全球导航卫星掩星探测仪(GNOS)是国际首台北斗系统(BDS)和全球定位系统(GPS)双系统兼容掩星探测仪, 2013年9月23日随风云三号卫星C星(FY3 C)发射入轨, 目前已测得大量掩星数据. 介绍了FY3 C-GNOS的组成; 统计了2013年10月12日全天的FY3 C-GNOS掩星事件及其全球分布情况; 通过与GPS精密定轨结果进行对比分析, 测试了BDS在轨实时定位精度, 检验了BDS掩星产品的可靠性和一致性. 初步分析结果表明: 14颗BDS卫星在轨运营的条件下, BDS和GPS兼容掩星探测仪可将掩星事件数提高约33.3%; BDS实时定位平均偏差优于6 m, 标准偏差优于7 m; 5-25 km高度范围内, BDS与GPS内符合精度大气折射率优于2%, 温度优于2 K, 湿度优于1.5 g/kg, 压强优于2%, 电离层峰值密度优于15.6%. GNOS的在轨正常运行及BDS与GPS掩星定位精度及反演产品的一致性为北斗掩星探测的业务化运行奠定了基础.     

从辐射对流平衡到全球气候模式——诺奖得主真锅淑郎工作解读

2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在"理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献".文章主要介绍其中一位气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)的工作.作为一个复杂物理系统,全球气候系统具有高度的复杂性,作为对这个复杂系统的高度近似,真锅淑郎的辐射对流平衡模型计算首次明确无误地...     

全球减灾与灾害物理学（二）——漫话灾害力学问题

可持续发展是跨世纪人类的主旋律，安全减灾是实现可持续发展的重要保障条件之一，从全球减灾的发展规律看，各国科学家日益关注灾害规律及致灾因素研究，并认为要想自觉并有计划地防灾必须关注灾害基础科学研究，从而把握致灾过程的动力学机制，本文在研究全球灾害及致灾基础科学的同时，着重以灾害力学的例子以说明，相信对促进相关学科的发展会有启发。