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| 1 | 全球变化背景下极端降水时空格局变化及其影响因素研究进展和展望显示文摘近年来极端降水事件频发,已引起学术与社会各界的广泛关注。研究不同尺度极端降水时空变化格局及其影响因素,既是理解全球气候变化中极端天气/气候事件的重要内容,也是制定减轻暴雨灾害风险对策的迫切需求。为此,该文从极端降水的定义、阈值界定、诊断方法、时空格局变化和其影响因素研究五个方面进行了综述,梳理和分析了目前对极端降水定义的内涵和外延、阈值界定和诊断统计方法的特点,并从全球-大洲-区域三个尺度对极端降水的时空格局变化研究结果进行了对比分析。在此基础上,从影响极端降水时空格局变化的自然因子和人文因子两方面,重点总结了目前在极端降水时空格局变化影响因素研究方面已经取得的进展,以及需要进一步加强研究的方向。提出从全球变暖对极端降水事件空间变化影响机制定量分析、多尺度极端降水事件空间变化成因对比、城市化对极端降水事件空间变化影响的定量评价,以及利用高精度气候模式对极端降水事件空间变化影响因素进行定量化模拟分析等方面开展深入研究。 | 孔锋 史培军 方建 吕丽莉 方佳毅 郭建平 | 2017 | 灾害学2017，32，2： | 124 |
| 2 | 全球陆地表面气温变化研究现状、问题和展望显示文摘气候变化模拟、预估、影响评价和适应行动,均需深入了解全球陆地及不同区域地面平均气温、极端气温变化的基本观测事实和精准时空规律。长期以来,近百年全球陆地表面气温序列的构建和分析主要由英国和美国少数几家研究机构垄断。这些机构研制的长序列全球陆地表面气温变化分析产品成为气候变化科学的基石。然而,现有全球陆地表面气温资料数据及分析结果还存在明显不足,其中突出的问题包括:1中国及周边国家、地区观测覆盖不充分,早期资料覆盖严重匮乏;2对城市化影响偏差重视不够,没有对其进行系统研究和订正。另一方面,我国气象部门目前已初步建立了全球陆地表面气温观测资料数据集,中国科学家也在城市化对地面气温趋势影响偏差评价和订正方面开展了系统研究。但迄今为止,我国还没有研制出高质量、覆盖全球各个大陆的地表气温资料数据集及其分析产品。如何完善业已建成的地表气温观测资料数据集,系统分析、评价全球陆地城镇观测站地面气温序列中的城市化影响性质和程度,发展客观的方法订正城市化影响偏差,建立中国自己的高质量全球陆地长序列地面气温资料数据集,构建和分析全球陆表平均和极端气温时间序列,监测和揭示全球陆地及不同区域地面气温变化的精细规律,已成为我国气候变化和全球变化科学的重要任务。 | 任国玉 任玉玉 李庆祥 徐文慧 | 2014 | 地球科学进展2014，29，8： | 39 |
| 3 | 城市气象研究进展显示文摘中国数十年来在城市气象研究这一新兴学科领域开展了大量研究并获得了多方面的丰硕成果。文中从城市气象观测网与观测试验、城市气象多尺度模式、城市气象与大气环境相互影响、城市化对天气气候的影响等4个方面论述了城市气象的主要研究进展:中国各大城市已建立或正在完善具有多平台、多变量、多尺度、多重链接、多功能等特点的城市气象综合观测网;北京、南京、上海等地开展了大型城市气象观测科学试验,被世界气象组织列入研究示范项目;成功开展了风洞实验、缩尺度外场实验研究;建立了多尺度城市气象和空气质量预报数值模式,并应用于业务;在城市热岛效应、城市对降水影响、城市气象与城市规划、城市化对区域气候及空气质量的影响、城市气象与大气环境相互作用等研究领域取得长足进展。最后指出,未来需要重点从新观测技术及观测资料同化应用、城市系统模式研究、城市化对天气气候的影响机理、城市化对大气环境和人体健康的影响、城市水文气象气候与环境综合服务等方面开展科学研究与应用,为中国城市化、生态文明建设、防灾减灾和应对气候变化等国家需求提供科技支撑。 | 苗世光 蒋维楣 梁萍 刘红年 王雪梅 谈建国 张宁 李炬 杜吴鹏 裴琳 | 2020 | 气象学报2020，78，3： | 20 |
| 4 | RegCM4.0对一个全球模式20世纪气候变化试验的中国区域降尺度:温室气体和自然变率的贡献显示文摘近几十年来,中国区域气候经历了以变暖和东部降水呈现"南涝北旱"分布特征为主的变化.这里基于一个区域气候模式(Reg CM4.0)历史模拟和归因试验的对比,探讨了温室气体排放和自然变率分别对上述特征形成及各大水文流域气候变化成因的可能贡献.试验中Reg CM4.0的分辨率取为50 km,积分时间为1961~2005年,两个试验的驱动场分别来自于BCC_CSM1.1全球气候模式的历史试验和归因试验结果.分析结果表明,1961~2005年观测中出现的气候变暖现象,在所有流域均主要是由于人为温室气体排放引起的,在大部分流域自然变率亦有所贡献,中国区域平均的变暖中,人为温室气体排放所产生的作用达到80%.中国东部降水的"南涝北旱"分布变化,则可能主要是自然变率起了主导作用,人为温室气体排放在一定程度上减弱了这种变化的强度;中国西北地区的降水增加,可能主要源于人为温室气体排放的贡献,自然变率的作用与其相反,是导致降水减少的.同时指出,分析结果中关于气温的结论相对可靠性较高,降水的结论尚存在较大不确定性,未来需开展进一步的深入研究. | 张冬峰 高学杰 罗勇 夏军 GIORGI Filippo | 2015 | 科学通报2015，60，17： | 11 |
| 5 | 长江三角洲城市集群化发展对极端高温事件空间格局的影响显示文摘全球变暖和城市集群化的叠加效应,导致长江三角洲城市群极端高温事件趋多增强,给城市安全运行带来风险.基于长序列气象观测资料和卫星遥感数据,采用逐日百分位数法确定极端高温事件,结合Chow检验、线性倾向原理和空间相似性分析,研究了城市集群化发展对极端高温事件空间格局的影响.结果表明:2003~2013年是长江三角洲城市集群化发展时期,城市群规模的年增长率高达1206.48 km^2/a,2013年城市群热岛规模比2003年增加了18154.0 km^2,极端高温事件出现异常的区域与城市群快速发展区一致.特别是上海片区城市规模已超过极端高温事件气候平均态空间梯度≥1℃的最小距离,区域性热岛空间跨度超过100 km,导致高温强度比气候平均态高2.6~2.8℃,高温日数偏多30~40 d.极端高温事件异常与气象站Voronoi图单元内城市规模呈显著正相关,在高温异常年2007,2010和2013年的相关系数超过0.65.不同规模城市对极端高温事件空间格局的影响差异明显,以规模为492.8~932.6 km^2的城市影响最大.虽然西太平洋副热带高压主导着城市群极端高温事件的年代际波动,但2003~2013年城市集群化发展已经改变了长江三角洲极端高温事件空间格局.以上研究结果可为正处在起步阶段的城市群发展规划提供参考. | 谢志清 杜银 曾燕 高苹 苗茜 | 2017 | 科学通报2017，62，2： | 11 |
| 6 | An Overview of China's Mainland Temperature Change Research显示文摘There has been significant effort devoted to investigating long-term trends in land surface air temperature over China's Mainland by Chinese scientists over the past 50 years, and much progress has been made in understanding dynamics of the changes. This review highlights research conducted by early Chinese climatologists, and particularly Professor Shaowu Wang from Peking University, with special focus on systematic work that has been conducted since the mid to late 1970s. We also discuss major issues that remain unresolved in past and current studies. The most recent analyses indicate that the country-average annual mean surface air temperature rose by 1.12℃ over the past 115 years(1901–2015), with a rate of increase of about 0.10℃ decade^(-1). Temperatures have risen more rapidly since the 1950s, with the rate of increase of more than 0.25℃ decade^(-1). However, the recent increase in temperatures is in large part due to contamination by systematically biased data. These data are influenced by unprecedented urbanization in China, with a contribution of urbanization to the overall increase of annual mean temperatures in China's Mainland of about one third over the past half a century. If the bias is corrected, the rate of increase for the country-average annual mean surface air temperature is 0.17℃ decade^(-1) over the last 50–60 years, which is approximately the same as global and Northern Hemispheric averages in recent decades. Future efforts should be focused towards the recovery and digitization of early-year observational records, the homogenization of observational data, the evaluation and adjustment of urbanization bias in temperature data series from urban stations, the analysis of extreme temperatures over longer periods including the first half of the 20th century, and the investigation of the observed surface air temperature change mechanisms in China's Mainland. | Guoyu REN Yihui DING Guoli TANG | 2017 | Journal of Meteorological Research2017，31，1： | 9 |
| 7 | 国家基本/基准站地面气温资料城市化偏差订正显示文摘城市化偏差是中国地面气温观测记录中最大的系统性偏差,订正该偏差可为大尺度气候变化监测和研究提供准确的基础资料。论文介绍了用于单站地面月平均气温序列城市化偏差订正的一个方法,并利用该方法订正了685个国家基本/基准站1961—2015年地面年及月平均气温序列中的城市化偏差。采取自东往西迭代订正的方法,即从东往西逐经度订正,订正完的目标站也可作为参考站。首先,规定目标站的参考站在300 km范围内,并利用2站的去线性趋势年均气温的相关系数作为标准,规定相关系数最大且通过信度水平为0.005显著性检验的4个候选参考站作为该目标站的参考站;然后,对各个参考站年均气温与其对应目标站年均气温求相关,并以其平方为权重计算各参考站月和年均气温的平均值序列,即为各目标站年和月平均地面气温参考序列;其次,利用目标站气温序列趋势及其参考序列趋势之差作为总的订正值,订正目标站气温序列中包含的城市化偏差。较大的城市化偏差出现在华北地区、华中部分地区、东北北部、西南及西部部分地区,介于0.1~0.3℃/10 a;在中国西北部分地区、西藏西部及南部、东北南部、华南沿海、华东及华中个别站存在负偏差;对整个中国而言,相对城市化偏差为19.6%。以北京、武汉、银川、深圳作为华北、华中、西北和华南地区的大城市代表站,发现其在过去55 a的相对城市化偏差分别为67.0%、75.4%、32.7%和50.3%,与前人针对单站评估城市化影响的结果基本一致,说明论文的订正方法较为合理。论文介绍的城市化偏差订正方法,可用于订正中国等快速城市化地区地面气温观测资料的系统偏差,订正后的气温数据在很大程度上消除了城市化因素引起的不确定性。 | 温康民 任国玉 李娇 任玉玉 孙秀宝 周雅清 张爱英 | 2019 | 地理科学进展2019，38，4： | 8 |
| 8 | Urbanization-related warming in local temperature records:a review显示文摘城市化影响局地气温观测记录,是气候变化领域关注的问题之一。曾有研究认为,近几十年中国气温观测中城市化增温达0.1°C/10年甚至更高。然而,近年基于均一化观测而得到的结果要小得多。其中的不确定性主要源于数据质量和评估方法。典型例子如‘观测减再分析(OMR)’方法。由于再分析资料中的多年代际变率相对于实际气温观测存在系统性偏差,该方法通常会高估城市化效应。近年发展的高分辨率气候模拟及动态陆面演变信息将有助于理解和量化城市化效应。 | WANG Jun YAN Zhong-Wei | 2016 | Atmospheric and Oceanic Science Letters2016，9，2： | 7 |
| 9 | 南方典型城市化流域降雨极值及概率特征研究显示文摘选取南方典型城市化流域(秦淮河流域)为研究区,应用极端降雨指标进行极端降雨时空演变和非一致性频率分布研究。结果表明1979—2015年秦淮河流域年降雨量呈小幅增加趋势,夏冬降雨量增大,春秋降雨量减少。极端降雨强度和频次显著上升,突变点和高值区与城市化格局演变的时间点和地区相吻合。皮尔逊Ⅲ型分布是一致性修正后极端降雨序列的最优分布,最大1 d降雨量R_(1d)和特强降雨量R_(99p)具有较大的非平稳性,若仅采用修正前的R_(1d)计算会导致工程设计值偏低;最大3 d、7 d降雨量R_(3d)、R_(7d)和极端降雨量R_(95p)相对平稳,R_(3d)和R_(95p)不同重现期的设计值高值区均分布在流域下游和上游溧水区,R_(7d)高值区分布在上游句容市,上下游极端降雨易产生叠加效应,为下游带来高洪水风险。 | 宋明明 张建云 刘艳丽 王国庆 李昶 | 2021 | 水力发电学报2021，40，9： | 7 |
| 10 | 中国中东部地区不同气候背景下城市乡村气温差异研究显示文摘本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT城乡)。研究发现,中国中东部ΔT城乡昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT城乡存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT城乡大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT城乡大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT城乡特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT城乡与城市和乡村的地表温差(ΔT d城乡)有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT城乡差异的原因。结合大气热源(汇)Q 1和水汽汇Q 2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q 1是表征南北方ΔT城乡昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q 1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q 2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT城乡大于北方地区ΔT城乡;(2)夜间,北方乡村地区Q 1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q 1值基本相同,使得北方地区ΔT城乡大于南方地区ΔT城乡。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。 | 赵雪婷 朱彬 潘晨 | 2019 | 气象科学2019，39，5： | 2 |
| 11 | Numerical Study of the Impacts of Urban Expansion on Meiyu Precipitation over Eastern China显示文摘The Yangtze River Delta(YRD) has experienced significant urban expansion in recent years, while the Meiyu belt of China has demonstrated a decadal northward shifting trend. Thus, it is of interest to assess how urban expansion affects Meiyu precipitation and hopefully to reveal the underlying physical mechanisms involved. In this study, the urban extents over the YRD in 2001 and 2010 are derived based on land use/land cover(LULC) category data and nighttime light image data. Two parallel groups of10-summer(2001–2010) numerical simulations are carried out with the urban extents over the YRD in2001 and 2010, respectively. The results show that the urban expansion in the YRD tends to result in increased(decreased) Meiyu precipitation over the Huaihe River(Yangtze River) basin with intensities of0.2–1.2 mm day-1. Further analysis indicates that the spatiotemporal pattern of the Meiyu precipitation change induced by the urban expansion resembles the third empirical orthogonal function(EOF) mode of the observed Meiyu precipitation. Analyses of the possible underlying physical mechanisms reveal that urban expansion in the YRD leads to changes in the surface energy balance and warming(cooling) of tropospheric(stratospheric) air temperature over eastern China. Anomalous upward(downward) motion and moisture convergence(divergence) over the Huaihe River(Yangtze River) basin occur, corresponding to the increases(decreases) of the Meiyu precipitation over the Huaihe River(Yangtze River) basin. | 马新野 张耀存 | 2015 | Journal of Meteorological Research2015，29，2： | 1 |
| 12 | 长江三角洲地区四季变化特征及城市化影响研究显示文摘基于1961-2017年长江三角洲地区(以下简称长三角)112个气象站点逐日气温数据和1981-2015年各气象站点周边10 km范围内建设用地面积变化资料,利用线性趋势、Mann-Kendall突变检验、相关性和显著性检验等气候统计方法,分析了长三角四季开始日期、四季长度变化特征及其受城市化的影响。结果表明:过去57年间,长三角入春和入夏日期分别以2.1和1.7 d/10a的趋势显著提早,入秋和入冬日期分别以2.0和1.3 d/10a的趋势显著推迟,并在几乎所有地区都呈提早或推迟趋势。长三角区域平均夏季长度以3.6 d/10a的趋势显著延长,冬季长度以3.5 d/10a的趋势显著缩短,且在长三角绝大部分地区都显著;春、秋季长度变化不显著。四季开始日期大多在20世纪90年代中后期发生显著突变。区域内城市建设用地的增长与四季变化具有较好的对应关系。城市化进程引起的建设用地增长,导致了下垫面地表物理属性的改变和地表能量平衡变化,促进四季增温并使春夏季提早、秋冬季推迟和夏季长度的增加、冬季长度的缩短。 | 胡艳 史军 张敏 | 2021 | 长江流域资源与环境2021，30，6： | 1 |
| 13 | 兰州夏季城市气候效应和建筑热环境耦合模拟显示文摘快速城市化过程使得城市冠层成为一个气象要素特征和能量交换非常复杂的系统,数值模拟方法在揭示城市气候效应和建筑热环境形成的物理机制、寻找热舒适与节能环保之间的平衡点方面具有重要的作用。兰州是地貌特征独特、城市化气候效应显著、大气污染严重的典型河谷型城市,通过定点观测试验,以热力学和动力学为理论基础的AUSSSM耦合模型,模拟分析夏季市区典型建筑群的局地气候特征,城市冠层内的气温日变化规律,城市冠层不同时段的气温廓线和比湿廓线;揭示建筑物从底层到顶层4个墙面的温度日变化规律和热力特征,裸土地、草坪、沥青和混凝土楼顶表面温度日变化特征和蒸发速率;城市冠层太阳下行短波辐射、地面反射的短波辐射、大气长波逆辐射、地面长波辐射、净辐射的分配状况及气溶胶对辐射传输的影响,揭示了城市气候效应形成的物理驱动机制,从微观尺度获得缓解城市气候效应可操作性的方法与途径。 | 李国栋 邹国防 张俊华 吴东星 张茜 | 2016 | 干旱区研究2016，33，5： | 1 |
| 14 | 合肥市1961~2010年最高气温、最低气温变化特征分析显示文摘基于合肥市1961~2010年逐日最高气温与最低气温的观测数据,采用线性倾向估计等方法,对合肥市近50年的四季平均最高气温变化与最低气温变化、各季节气温日较差变化等进行了分析。结果表明:合肥市春、夏、秋、冬四季平均最低气温的倾向率分别为:0.301℃/10 a、0.167℃/10 a、0.269℃/10 a、0.425℃/10 a,冬季上升幅度最大,春季次之,夏季最小。即50年来合肥市四季平均最低气温均处于上升状态,分别上升了1.505℃、0.835℃、1.345℃、2.125℃。四季平均最高气温的倾向率分别为:0.4℃/10 a、-0.042℃/10 a、0.256℃/10 a、0.204℃/10 a,即50年来合肥市除夏季平均最高气温下降0.21℃外,其他三季平均最高气温分别上升了2℃、1.28℃、1.02℃。 | 袁新田 | 2015 | 井冈山大学学报(自然科学版)2015，36，5： | 1 |
| 15 | Impact of Urban Land-Use Change in Eastern China on the East Asian Subtropical Monsoon:A Numerical Study显示文摘The effect of urban land-use change in eastern China on the East Asian subtropical monsoon(EASTM) is investigated by using the Community Atmosphere Model version 5.1.Comparison of the results between the urban expansion and reference experiments shows that with the urban expansion,the land surface energy balance alters:surface net radiation and sensible heat fluxes enhance while the latent heat fluxes reduce.As a result,a significant increase in surface air temperature over eastern China is detected.The urban land-use change contributes to a change in the zonal land-sea temperature difference(LSTD),leading to a delay in the time when LSTD changes from positive to negative,and vice versa.Additionally,the onset and retreat dates of the EASTM are also delayed.Meanwhile,the rise in surface air temperature leads to formation of abnormal northerly air flows,which may be the reason for the slower northward movement of the EASTM and a more southward location of its northern boundary. | 余荣 江志红 翟盘茂 | 2016 | Journal of Meteorological Research2016，30，2： | 0 |
| 16 | 中国人为热变化及其对地表能量平衡的影响显示文摘利用人口统计、分布数据及能源消费统计资料,对中国1980~2015年人为热通量(Q_a)的时空变化进行了研究,并将其与地表净太阳辐射(R_n)进行了对比分析,以探讨人为热对不同尺度地表能量平衡的影响.结果表明,在研究时段内,全国平均Q_a呈显著升高趋势(0.11W/m^2/10a,P<0.001),从1980年的0.07W/m^2上升到2015年的0.45W/m^2,已经约相当于全球工业革命以来CO_2排放引起辐射强迫(1.68W/m^2)的27%;其中Q_a高值区(≥1.00W/m^2)已由1990年的点状分布变为2015年的面状分布,占到全国面积的10%;全国平均R_n的趋势率(0.18W/m^2/10a)略大于Q_a,但未通过显著性检验(P=0.381).对于参与计算的31个省会城市,2015年市区Q_a平均值在1~32W/m^2之间,平均达17W/m^2,相当于R_n平均值(147W/m^2)的12%;在栅格尺度上(0.5min×0.5min),除拉萨外,其余城市的Q_a像元最大值均超过了120W/m^2,已经导致局地的热平衡发生了本质变化.研究认为,人为热释放因素不但需要在城市气候模拟研究中给予更多考虑,而且在全球和区域气候模拟与评价中以及制定气候变化应对策略时也有必要给予充分考虑,以促进全面认识并减缓气温升高. | 金凯 王飞 刘欢欢 苟娇娇 丁文斌 | 2019 | 中国环境科学2019，39，3： | 0 |
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