检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2022年第35期67卷 4263-4280页

作者：蔡鸿泽王开存北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京大学城市与环境学院中法地球系统模拟国际联合中心北京100871

全球大气顶和地表能量平衡在地球气候变化中起到决定性作用.卫星云和地球辐射能量系统(Clouds and Earths Radiant Energy System, CERES)可以直接观测大气顶能量平衡各分量,地表能量平衡则需要借助卫星遥感反演和大气再分析进行估计.... 详细信息

全球大气顶和地表能量平衡在地球气候变化中起到决定性作用.卫星云和地球辐射能量系统(Clouds and Earths Radiant Energy System, CERES)可以直接观测大气顶能量平衡各分量,地表能量平衡则需要借助卫星遥感反演和大气再分析进行估计.已有研究需要对一些关键参数做人为调整,结果差异很大.基于高精度地基和卫星观测,评估了新一代大气再分析量化全球能量平衡的能力,基于2015~2020年6年平均,给出全球、陆地和海洋大气顶与地表辐射分量的最优估计,同时结合最新的全球降水测量计划(Global Precipitation Measurement, GPM)卫星产品给出地表潜热通量的最优估计.结果发现,新一代大气再分析对大气顶反射太阳辐射高估达8 Wm^(-2);对大气顶出射长波辐射也有10 Wm^(-2)的高估,这种高估在热带海洋上最为显著.欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析产品(ECMWF Reanalysis V5, ERA5)可以很好地再现大气顶能量不平衡量(1.1 Wm^(-2)),其他3个再分析的误差从-10.7~5.4 Wm^(-2)不等.地表入射太阳辐射的最优估计来自CERES卫星产品,为187 Wm^(-2);地表大气向下长波辐射的最优估计来自ERA5,为342 Wm^(-2).相对于最新的GPM降水产品,原有全球降水气候计划(Global Precipitation Climatology Project, GPCP)产品低估全球降水8.4%,主要因为其对海洋上空降水的明显低估.基于GPM降水产品以及入海径流的估计,得到全球、陆地和海洋上地表潜热通量的最优估计分别为8、41和101 Wm-2.本文根据验证结果,给出了地表能量平衡各分量的最优估计,实现了地表能量闭合,不再需要人为调整.

关键词：全球能量平衡地表能量平衡降水潜热通量大气再分析

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近期国际冰盖模式比较计划回顾及启示

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气候变化研究进展 2022年第4期18卷 509-515页

作者：张通赵励耘唐学远李大玮冷伟王玉哲效存德北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国极地研究中心上海200136 上海交通大学海洋学院上海200030 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190 山东师范大学地理与环境学院济南250014

南极冰盖和格陵兰冰盖是当代仅存的两大冰盖,其冰量分别约为58 m和7 m海平面当量。极地冰盖的质量变化对全球海平面上升和气候变化有着直接和间接的重要影响。建立可靠的大陆冰盖数值模式是定量研究冰盖动力过程的唯一有效手段。过去数... 详细信息

南极冰盖和格陵兰冰盖是当代仅存的两大冰盖,其冰量分别约为58 m和7 m海平面当量。极地冰盖的质量变化对全球海平面上升和气候变化有着直接和间接的重要影响。建立可靠的大陆冰盖数值模式是定量研究冰盖动力过程的唯一有效手段。过去数十年来,极地冰盖模式发展已经取得了长足的进步,但其内在的数值系统偏差是影响模式推广的重要限制因素。

关键词：格陵兰冰盖南极冰盖全球海平面上升气候变化大陆冰盖数值模式冰量系统偏差

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中国极地冰盖数值模拟研究进展

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冰川冻土 2022年第3期44卷 863-871页

作者：赵励耘唐学远张通冷伟艾松涛刘成彦王玉哲刘岩岳超北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 自然资源部极地科学重点实验室中国极地研究中心上海200136 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190 武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080 山东师范大学地理与环境学院山东济南250014

冰盖数值模拟是一种基于多源观测数据,通过构建并求解冰流动力学方程组,理解冰流运动物理机制以及诊断和预估其演化过程的方法,目前已被广泛应用于冰盖变化研究。本文简要介绍了极地冰盖数值模拟方法,归纳综述了近十余年我国学者在极地... 详细信息

冰盖数值模拟是一种基于多源观测数据,通过构建并求解冰流动力学方程组,理解冰流运动物理机制以及诊断和预估其演化过程的方法,目前已被广泛应用于冰盖变化研究。本文简要介绍了极地冰盖数值模拟方法,归纳综述了近十余年我国学者在极地冰盖数值模拟方面的研究进展,厘清我国在冰盖数值模拟领域遇到的瓶颈和关键问题。阐述了如何与我国的极地冰盖科考优势区域深度结合,协同多源强化观测和数值模拟,研发和改进冰盖模式,提高冰盖模拟能力,对定量估算极地冰盖的物质平衡及其对未来海平面上升的影响做出实质贡献。通过逐步发展冰盖模式的研究能力,有望将来在冰盖关键动力过程和机制的科学认识上有所突破。

关键词：极地冰盖数值模拟模式发展圈层耦合

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2000-2020年中国陆地生态系统年总初级生产力数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2023年第2期8卷 155-167页

作者：范仁雪朱先进陈智于贵瑞张维康韩朗王秋凤陈世苹刘绍民王辉民闫俊华谭俊磊张法伟赵风华李英年张一平石培礼朱教君吴家兵赵仲辉郝彦宾沙丽清张玉翠姜世成顾峰雪吴志祥张扬建周莉唐亚坤贾丙瑞李玉强宋清海董刚高艳红蒋正德孙聃王建林何其华李新虎王飞魏文学邓正苗郝翔翔李彦刘晓利章熙锋朱治林沈阳农业大学农学院沈阳110866 中国科学院地理科学与自然资源研究所生态系统网络观测与建模重点实验室中国生态系统研究网络综合研究中心北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院天津300072 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 北京师范大学地理科学学院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院西北生态环境与资源研究院兰州730000 中国科学院西北高原生物研究所西宁810008 中国科学院西双版纳热带植物园云南勐腊666303 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中南林业科技大学长沙410004 中国科学院大学生命科学学院北京100049 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050021 东北师范大学长春130024 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国热带农业科学院橡胶研究所海口570100 中国气象科学院北京100081 西北农林科技大学陕西杨凌712100 山西大学太原030006 青岛农业大学山东青岛266109 中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 内蒙古农业大学呼和浩特010018 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 辽宁盘锦湿地生态系统国家观测研究站辽宁盘锦124000

陆地生态系统年总初级生产力(AGPP)是粮食生产和陆地生态系统固碳的基础。分析AGPP的时空变化可以为保障区域粮食安全和减缓气候变化趋势提供理论依据,但需以准确评估区域AGPP为基础。基于ChinaFLUX的长期联网观测数据和公开的数据集,... 详细信息

陆地生态系统年总初级生产力(AGPP)是粮食生产和陆地生态系统固碳的基础。分析AGPP的时空变化可以为保障区域粮食安全和减缓气候变化趋势提供理论依据,但需以准确评估区域AGPP为基础。基于ChinaFLUX的长期联网观测数据和公开的数据集,本研究构建了中国陆地生态系统AGPP数据集,并结合生物、气候和土壤因素,利用随机森林回归树通过模拟单位叶面积的AGPP构建了中国AGPP评估模型,生成了2000–2020年中国陆地生态系统AGPP数据,空间分辨率为30arcsecond,数据格式为tiff。本数据可以为模型模拟提供验证数据,也可以为区域生产力、生态质量、陆地碳汇评估及管理提供数据支撑。

关键词：中国陆地生态系统总初级生产力随机森林回归树模型时空格局

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基于信息流理论的因果分析在辨析大西洋多年代际振荡物理机制中的应用

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大气科学 2019年第5期43卷 1081-1094页

作者：宫湛秋孙诚李建平冯娟谢飞杨韵薛佳庆北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室和全球变化与地球系统科学研究院北京100875 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266237 中国科学院大气物理研究所北京100029

大西洋多年代际振荡(AMO)是指发生在北大西洋的海表温度(SST)冷暖异常多年代际(50~80年)振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流(AMOC)及其对应的海洋动力过程(经向热量输运)的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫... 详细信息

大西洋多年代际振荡(AMO)是指发生在北大西洋的海表温度(SST)冷暖异常多年代际(50~80年)振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流(AMOC)及其对应的海洋动力过程(经向热量输运)的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫的产物,大气主导了海气间的热量交换进而影响AMO。弄清AMO和北大西洋海表热通量的因果关系是辨析AMO动力和热力驱动机制的关键。本文利用基于信息流理论的因果分析方法,研究了1880年以来观测的AMO与北大西洋海表热通量间的因果关系。结果表明,在多年代际尺度上,从AMO到海表热通量的信息流要远大于二者相反方向的信息流,这说明AMO是北大西洋海表热通量异常的因,海洋主导了海气间的热量交换。大气随机热力强迫机制无法解释AMO与热通量两者因果分析的结果。对泛大西洋地区的陆地气温和AMO指数进行分析,进一步表明由于海洋主导了海气热量交换,AMO的海温异常加热/冷却控制了绝大多数地区气温的多年代际变化。利用海温驱动的大气环流模式的模拟结果验证了AMO的海温异常对周边陆地气温强迫作用。本文的结果为辨析AMO的动力和热力驱动机制提供了新线索,进一步表明AMO并非是大气随机热力强迫的产物,海洋环流可能是AMO的主要驱动因子。

关键词： AMO(大西洋多年代际振荡) 信息流因果关系热通量陆地气温距平

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格陵兰冰盖监测、模拟及气候影响研究

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地球科学进展 2019年第8期34卷 781-786页

作者：效存德陈卓奇江利明丁明虎窦挺峰北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049 中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所北京100081

格陵兰冰盖是地球上两大仅存冰盖之一。随着气候变暖的加剧,格陵兰冰盖的消融及其对海平面上升的贡献成为国际上研究的热点问题。格陵兰冰盖全部融化将会导致全球海平面上升约7.3 m。然而,影响冰盖物质平衡变化的动力机制目前尚不清楚,... 详细信息

格陵兰冰盖是地球上两大仅存冰盖之一。随着气候变暖的加剧,格陵兰冰盖的消融及其对海平面上升的贡献成为国际上研究的热点问题。格陵兰冰盖全部融化将会导致全球海平面上升约7.3 m。然而,影响冰盖物质平衡变化的动力机制目前尚不清楚,是预测未来海平面上升最大的不确定性来源。针对格陵兰“冰盖—溢出冰川—海冰”系统的非稳定性关键过程开展监测与模拟研究,建立格陵兰“冰盖—溢出冰川—海冰”冰流系统的星—机—地一体化综合观测体系,支撑冰盖及其周边海冰数值模拟和影响研究,为在格陵兰地区开展长期监测和国际合作奠定基础;通过改进冰盖动力学模型,辅以冰芯古气候参数约束,降低预估海平面变化的不确定性;揭示冰盖周边海冰变化的驱动机制,侧重“西北航道”格陵兰西侧航段,对通航窗口期进行评估和预测,为加深对北极冰冻圈变化及影响的认识,服务“冰上丝绸之路”尤其是西北航道的安全航行与运营,以及为我国海岸带综合风险防范提供科学支撑。

关键词：格陵兰冰盖海冰星—机—地一体化综合观测体系海平面变化西北航道

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1860年以来博斯腾湖碳沉积过程演变

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湖泊科学 2019年第1期31卷 293-304,305页

作者：于志同李广宇张恩楼刘兴起中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室乌鲁木齐830011 环境保护部南京环境科学研究所南京210042 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在^(210)Pb和^(137)Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区... 详细信息

选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在^(210)Pb和^(137)Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳埋藏研究提供了依据.结果表明:1860-1910年,沉积速率相对较小,受人类活动影响较小,磁化率、中值粒径、总无机碳(TIC)较为稳定,总有机碳(TOC)含量相对较低,此时该湖有较多陆源有机质的输入; 1910-1950年,湖泊西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区,西北湖区水域有大量外源物质的输入,而湖泊初级生产力较低,内源贡献相对较小; 1950-1980年,全湖TOC、TIC含量均呈现升高的趋势,尤其是西北近黄水沟水域升高最快,湖泊内源贡献在增加,陆源组分的输入相对前一阶段要少; 1980-2002年,沉积速率快速升高,尤其湖泊东部水域最为明显,TOC含量均呈现升高的趋势,湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区,湖面蒸发较强,气候比较温暖; 2002年以来,全湖沉积速率相对较高,外源有机质贡献较小.过去150年博斯腾湖沉积物碳累积速率整体上呈现出升高的趋势,尤其是近50年来快速升高,东部湖区碳累积速率比西部湖区高.

关键词：博斯腾湖有机碳无机碳沉积速率碳沉积过程

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有色烟羽分析及可凝结颗粒物管控技术综述

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环境影响评价 2019年第3期41卷 6-10页

作者：高境赵传峰刘宇李雪晁榕珠中国环境科学研究院环境技术工程有限公司北京100012 仁博奇(北京)科技有限公司北京100019 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国环境科学研究院北京100012 北京市生态环境局北京100048 中国石油大学(北京) 北京102249

通过对有色烟羽相关概念的探讨,揭示白烟与蓝烟主要组分间的差异,并重点分析蓝烟的主要组分可凝结颗粒物的特性。基于凝结核活化、增长和碰并沉降的自然机理,提出一种新的可凝结颗粒物去除技术,即云除技术。热力锅炉和电厂的实验测试表... 详细信息

通过对有色烟羽相关概念的探讨,揭示白烟与蓝烟主要组分间的差异,并重点分析蓝烟的主要组分可凝结颗粒物的特性。基于凝结核活化、增长和碰并沉降的自然机理,提出一种新的可凝结颗粒物去除技术,即云除技术。热力锅炉和电厂的实验测试表明,该云除技术能够有效地去除锅炉排放中的可凝结颗粒物,平均去除率接近70%。该技术对于重金属具有协同去除效应,其中对于重金属汞的去除率可达50%左右。对有色烟羽概念的探讨有助于更为清晰明确地认识和理解可凝结颗粒物,云除技术为电厂、钢厂和热力锅炉等多个行业可凝结颗粒物的管控提供了新的治理手段。

关键词：有色烟羽可凝结颗粒物云除技术白烟蓝烟

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渭干河绿洲不同土地利用类型土壤盐分的变化特征分析

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干旱区地理 2018年第2期41卷 349-357页

作者：王丹丹于志同程猛赵成义丁建丽张小雷新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 新疆新和县农技中心新疆新和842100

土壤盐分的动态分析与监测,是实现盐渍化土地科学管理与利用的必要前提。运用GIS技术,结合地统计学方法,分析了渭干河绿洲土壤盐渍化的分布格局,探讨了不同土地利用类型下土壤盐分的变化规律。结果表明:土壤盐分离子含量随土层深度增加... 详细信息

土壤盐分的动态分析与监测,是实现盐渍化土地科学管理与利用的必要前提。运用GIS技术,结合地统计学方法,分析了渭干河绿洲土壤盐渍化的分布格局,探讨了不同土地利用类型下土壤盐分的变化规律。结果表明:土壤盐分离子含量随土层深度增加而减少,CO_3^(2-)和HCO_3^-变化不明显,整个剖面表现为:Na^++K^+>Ca^(2+)>Mg^(2+),SO_4^(2-)>Cl^->HCO_3^->CO_3^(2-),具有中-强变异性,除了HCO_3^-、CO_3^(2-)和Ca^(2+)外,其他盐分离子变异系数随深度增加而减小。不同土地利用类型的土壤含盐量具有显著差异垂向分布,耕地、荒地和草地、林地分别呈现为平均型、表聚型和底聚型盐分剖面,且各类型表层土壤(0～40 cm)含盐量依次为荒地(38.42 g·kg^(-1))>草地(16.30 g·kg^(-1))>耕地(5.37 g·kg^(-1))>林地(4.62 g·kg^(-1))。渭干河绿洲土壤属于重盐土类型,自然因素(蒸降比和地下水波动等)是土壤盐渍化的形成条件,而人为干扰(土地利用方式、灌排、施肥等)则促进了土壤盐渍化的发展。

关键词：土壤盐分空间变异盐渍化渭干河绿洲

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1956-2012年三江源区河流流量变化及成因

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环境科学研究 2017年第1期30卷 30-39页

作者：蒋冲李芬高艳妮王德旺张林波郭杨北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室北京100012

为研究三江源区河流流量变化及其可能成因,在1956—2012年水文气象资料基础上,借助Mann-Kendall趋势检验、流量历时曲线等数理统计方法,分析了该区域流量的年际和年内变化,并通过双累积曲线、相关分析和贡献率分析等方法对影响流量变化... 详细信息

为研究三江源区河流流量变化及其可能成因,在1956—2012年水文气象资料基础上,借助Mann-Kendall趋势检验、流量历时曲线等数理统计方法,分析了该区域流量的年际和年内变化,并通过双累积曲线、相关分析和贡献率分析等方法对影响流量变化的因素进行了探讨.结果表明:1近57 a来澜沧江源区和长江源区的年均流量均呈增加趋势,变率分别为0.47和2.12m^3(s·a),黄河干流流量轻微减少〔-0.60 m^3/(s·a)〕,部分支流流量有所增加;河流流量的年内分布有从双峰型向单峰型过渡的趋势.黄河源区高流量和低流量都减少,长江源区高流量和低流量均增加,而澜沧江源区高流量减小、低流量增加.2气温和降水的共同作用导致河流流量的年内分布呈双峰型或单峰型的特点,降水为主导因素,秋季降水量减少导致部分河段流量分布从双峰型向单峰型过渡.3河流流量和降水量的变化基本保持一致.黄河源区和澜沧江源区流量主要受东亚季风和西风控制,而长江源区流量主要受到青藏高原季风和东亚季风的影响.20世纪80年代以来,三江源区0℃等温层高度(16.28 m/a,P<0.001)和>0℃年积温(7.30℃/a,P<0.01)均呈显著增加趋势.在区域快速增温背景下,冰川和积雪消融给河流流量造成的短期增加效应不可持续,由此对水源涵养功能构成严重威胁.

关键词：三江源区流量季风冰川积雪归因分析

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