編輯選編

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為什么2014年沒(méi)有發(fā)展成強(qiáng)El Ni?o——《科學(xué)通報(bào)》2015年第60卷第20期

張超等利用ICOADS重建的月平均海表溫度（SST）、GODAS的月平均次表層海溫（SOT）、向外長(zhǎng)波輻射（OLR）以及NCEP/NCAR的再分析資料等數(shù)據(jù)，通過(guò)與1997/1998年El Ni?o的發(fā)展對(duì)比，分析了2013年下半年至2014年熱帶太平洋的海氣演變特征，探討了2014年未能發(fā)展出強(qiáng)El Ni?o的原因。主要結(jié)論如下：1）2013年9月—2014年2月, 暖水在西太平洋暖池堆積，雖然滿足了El Ni?o爆發(fā)的熱力條件，但由于西風(fēng)異常爆發(fā)較晚，且維持時(shí)間較短，并在2014年4月以后轉(zhuǎn)為東風(fēng)異常，抑制東傳暖的Kelvin波，使得暖水缺少進(jìn)一步東移的條件；2）從西風(fēng)異常發(fā)生發(fā)展來(lái)看，2013年?yáng)|亞冬季風(fēng)較弱并且缺少赤道印度洋西風(fēng)異常的支持，導(dǎo)致赤道西太平洋西風(fēng)異常爆發(fā)較晚；3）2014年4月以后，缺少南北半球的經(jīng)向風(fēng)輻合和質(zhì)量輸送，導(dǎo)致赤道西風(fēng)異常西退而后轉(zhuǎn)為東風(fēng)異常。此外，赤道印度洋也有著顯著不同。在1997/1998年強(qiáng)El Ni?o發(fā)展之前的1996年冬季，IOD位相和太平洋東風(fēng)異常減弱消失，Walker環(huán)流上升支東移，暖水在西風(fēng)異常的驅(qū)動(dòng)下沿著溫躍層向東移動(dòng)，為El Ni?o的爆發(fā)提供條件。2013/2014年冬季缺乏這個(gè)條件。

厄爾尼諾基本類型的新解釋——《科學(xué)通報(bào)》2015年第60卷第19期

連濤撰文介紹了陳大可團(tuán)隊(duì)的研究成果。后者通過(guò)使用更為客觀的模糊聚類方法分析過(guò)云50年的觀測(cè)資料，指出厄爾尼諾事件可以根據(jù)其發(fā)生強(qiáng)度與發(fā)生位置分為三種主要類型：中心位于熱帶東太平洋、強(qiáng)度極大但發(fā)生次數(shù)很少的極端厄爾尼諾事件；中心位于熱帶西太平洋、強(qiáng)度較弱但發(fā)生較多的暖池厄爾尼諾事件；以及中心位于熱帶中-東太平洋、強(qiáng)度適中而發(fā)生最為頻繁的典型厄爾尼諾事件。后者的空間結(jié)構(gòu)與僅有的一類拉尼娜事件完全對(duì)稱。這一對(duì)稱的基本循環(huán)與厄爾尼諾的經(jīng)典理論一致，但其余兩類厄爾尼諾事件需要新的理論解釋。在這三類厄爾尼諾事件中，極端厄爾尼諾事件對(duì)包括我國(guó)在內(nèi)的全球氣候系統(tǒng)產(chǎn)生的影響最為嚴(yán)重。例如，發(fā)生于1997年的超級(jí)厄爾尼諾事件被認(rèn)為與我國(guó)南方次年所發(fā)生的超級(jí)洪澇災(zāi)害密切相關(guān)。陳大可團(tuán)隊(duì)分析了1980年以來(lái)所有厄爾尼諾發(fā)生之前的熱帶太平洋西風(fēng)爆發(fā)和上層海洋熱含量指數(shù)，發(fā)現(xiàn)極端厄爾尼諾事件的產(chǎn)生通常伴隨很高的上層海洋熱含量異常以及持續(xù)并推移到中太平洋的西風(fēng)爆發(fā)。利用這一判據(jù)，他們解釋了為什么2014年沒(méi)有像學(xué)術(shù)界和國(guó)內(nèi)外媒體熱議的那樣發(fā)生超強(qiáng)厄爾尼諾。

冰凍圈及其變化的脆弱性與適應(yīng)研究體系——《地球科學(xué)進(jìn)展》2015年第30卷第5期

冰凍圈及其變化的脆弱性與適應(yīng)研究是以探索冰凍圈及其變化的脆弱性概念為前提和基礎(chǔ)，以冰凍圈變化的自然影響為鏈接點(diǎn)，以社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響研究為突破，以脆弱性研究為橋梁與紐帶，以應(yīng)對(duì)與適應(yīng)冰凍圈變化影響、風(fēng)險(xiǎn)為目的的冰凍圈科學(xué)領(lǐng)域的新興研究方向。楊建平等探討了冰凍圈及其變化的脆弱性概念，并以影響—脆弱性—適應(yīng)為主線，針對(duì)冰凍圈變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響研究、脆弱性研究、適應(yīng)研究?jī)?nèi)容及其關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題、脆弱性評(píng)估模型、尺度問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，初步搭建了中國(guó)冰凍圈及其變化的脆弱性與適應(yīng)研究體系。基于冰凍圈要素的多樣性、變化影響的復(fù)雜性與顯著的區(qū)域差異性，從2個(gè)梯度勾繪了冰凍圈及其變化的脆弱性與適應(yīng)研究格局與空間布局。中國(guó)冰凍圈及其變化的脆弱性與適應(yīng)研究除深化冰凍圈變化的影響與脆弱性研究之外，應(yīng)加強(qiáng)不同利益相關(guān)者協(xié)同設(shè)計(jì)、共同參與的冰凍圈變化適應(yīng)應(yīng)用研究，并關(guān)注冰凍圈災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、漸變風(fēng)險(xiǎn)研究。

城市熱島效應(yīng)和氣溶膠濃度的動(dòng)力、熱力學(xué)分析——《地球物理學(xué)報(bào)》2015年第58卷第3期

李耀錕等在能量平衡方程中引入氣溶膠的吸收和散射作用，并與三維行星邊界層運(yùn)動(dòng)方程組相耦合，根據(jù)溫度分布顯式求解運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，探討三維行星邊界層內(nèi)溫度、運(yùn)動(dòng)、氣溶膠濃度分布特征。結(jié)果表明，城市人為熱釋放直接決定了城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度，城市面積越大，城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度也越強(qiáng)，城市面積固定時(shí)，城市越分散，城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度越弱，這為城市建設(shè)多采取衛(wèi)星城的方式提供了一定的理論支撐。氣溶膠的散射作用要大于吸收作用，其對(duì)城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度主要起削弱作用，當(dāng)氣溶膠濃度較大時(shí)，吸收作用更顯著一些，此時(shí)城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度會(huì)有一定的增強(qiáng)，但是幅度不大。當(dāng)城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，其所驅(qū)動(dòng)的環(huán)流也會(huì)增強(qiáng)，造成城區(qū)中心氣溶膠濃度略有下降。

2013年暖季試驗(yàn)——《氣象》2015年第41卷第5期

2013年，國(guó)家氣象中心聯(lián)合中國(guó)氣象科學(xué)研究院、南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所開展暖季試驗(yàn)，探索業(yè)務(wù)單位與科研單位合作的新途徑，以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)相關(guān)研究的促進(jìn)并加速有應(yīng)用前景的技術(shù)向業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化。張小玲等撰文介紹支持暖季試驗(yàn)的仿真業(yè)務(wù)環(huán)境、強(qiáng)天氣聯(lián)合會(huì)商及凝練的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題以及新技術(shù)應(yīng)用測(cè)試轉(zhuǎn)化結(jié)果。通過(guò)暖季試驗(yàn)，搭建起能對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和被測(cè)試轉(zhuǎn)化成果產(chǎn)品實(shí)時(shí)保障的仿真業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)環(huán)境、完全仿業(yè)務(wù)定量降水預(yù)報(bào)和強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的仿真業(yè)務(wù)分析預(yù)報(bào)交互平臺(tái)以及能實(shí)時(shí)評(píng)估業(yè)務(wù)數(shù)值模式和測(cè)試模式產(chǎn)品的客觀檢驗(yàn)系統(tǒng)。定期聯(lián)合會(huì)商為預(yù)報(bào)員和科學(xué)家提供了面對(duì)面的交流平臺(tái)，使得科學(xué)家更加了解業(yè)務(wù)需求并通過(guò)分析研究解決部分會(huì)商中提出的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。新技術(shù)應(yīng)用測(cè)試轉(zhuǎn)化試驗(yàn)表明：高分辨率中尺度數(shù)值模式對(duì)提升強(qiáng)對(duì)流和暴雨天氣的預(yù)報(bào)水平有積極意義，雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演技術(shù)、衛(wèi)星天氣應(yīng)用平臺(tái)對(duì)中尺度天氣的快速分析有意義。而預(yù)報(bào)員與科技成果研發(fā)人員能否密切合作是影響科技成果業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化的重要因素。

光流法及其在臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用——《氣象學(xué)報(bào)》2015年第73卷第3期

曹春燕等撰文介紹了一種全新的對(duì)流臨近預(yù)報(bào)外推算法——光流法。主要是通過(guò)計(jì)算雷達(dá)回波的光流場(chǎng)得到回波的運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)，并基于運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行外推從而達(dá)到預(yù)報(bào)的目的。光流法立足于變化，在計(jì)算光流場(chǎng)時(shí)既考慮連續(xù)時(shí)次回波的變化，又考慮相鄰位置回波的變化。因此，基于該算法的外推臨近預(yù)報(bào)具有一定的物理意義。利用中值濾波等方法對(duì)雷達(dá)資料進(jìn)行質(zhì)量控制，有效地抑制了噪聲等的影響。個(gè)例對(duì)比分析表明：經(jīng)過(guò)中值濾波等質(zhì)量控制后回波更平滑，邊沿更清晰，回波質(zhì)量明顯改善，能夠獲得比較真實(shí)的雷達(dá)回波，也得到了方向更加一致、更加平滑的回波運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)。光流法給出的30、60min內(nèi)雷達(dá)回波的位置、形狀的外推預(yù)報(bào)和對(duì)應(yīng)時(shí)次實(shí)況較接近，預(yù)報(bào)結(jié)果具有較好的業(yè)務(wù)指示意義。對(duì)光流法和交叉相關(guān)法預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行的定量對(duì)比評(píng)價(jià)表明，對(duì)移動(dòng)型局地生成及強(qiáng)度和形狀隨時(shí)間變化很快的回波，光流法預(yù)報(bào)效果優(yōu)于交叉相關(guān)法。光流法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的交叉相關(guān)法的缺陷，能提升對(duì)流臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)的性能。

自然降水變異對(duì)人工增雨效果評(píng)估的影響——《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》2015年第45卷第7期

效果評(píng)估是人工增雨試驗(yàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。降水在時(shí)空分布上往往存在自然變異，使得精確估算自然降水量、評(píng)估人工增雨的效果變得比較困難。吳香華等基于吉林省1997—2007年4—7月飛機(jī)人工增雨作業(yè)的宏觀記錄資料和降水量日值數(shù)據(jù)，運(yùn)用現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)模擬方法“bootstrap”分析自然降水變異，并設(shè)法控制其對(duì)人工增雨效果評(píng)估的影響。研究表明，自然降水變異的影響有三種控制方法：增加催化樣本量、刪除異常點(diǎn)和選取降水結(jié)構(gòu)相似的對(duì)比單元。催化樣本量越大，自然降水變異的影響和催化效果的檢出下限越小。催化樣本量為470時(shí)，若要檢出20%～30%的增雨效果，置信度可達(dá)90%。在單次作業(yè)的效果檢驗(yàn)中，刪除強(qiáng)異常點(diǎn)和選取降水結(jié)構(gòu)相似的對(duì)比單元，建立數(shù)據(jù)刪失模型，能夠有效地控制自然降水變異的影響，提高人工增雨效果評(píng)估的效率。結(jié)果顯示，吉林省人工增雨相對(duì)效果的分布主要集中在0～30%，平均11.95%。人工增雨作業(yè)的效果，和降水量大小沒(méi)有直接聯(lián)系，而其波動(dòng)幅度隨著降水量增加而逐漸越小。

論河南“75.8”特大暴雨的研究：回顧與評(píng)述——《氣象學(xué)報(bào)》2015年第73卷第3期

“75.8”河南特大暴雨在1975年8月5—7日3d之內(nèi)在河南駐馬店及附近地區(qū)降下了1605mm的總雨量，1、3、6、12h雨量均破中國(guó)降水的歷史記錄，由于水庫(kù)垮壩，導(dǎo)致了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。丁一匯回顧和評(píng)述了當(dāng)年老一輩科學(xué)家在比較艱苦的條件下所進(jìn)行的這次大暴雨的研究活動(dòng)，以及所獲得的科學(xué)成果。文中重點(diǎn)對(duì)其中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)述，包括：1）“75.8”特大暴雨的雨情和極值；2）“75.8”特大暴雨發(fā)生的原因；3）“75.8”特大暴雨的動(dòng)力診斷；4）暴雨中尺度分析；5）地形對(duì)暴雨的增幅作用。并指出河南“75.8”特大暴雨基本上符合熱帶氣旋中的垂直環(huán)流型分布，在暴雨區(qū)有集中的上升氣流，氣流在上升中向四周輻散，低層有強(qiáng)烈的流入，低空急流輸送了大量水汽，并形成了位勢(shì)不穩(wěn)定層結(jié)，且釋放后不斷重建，中尺度切變線和地形是強(qiáng)對(duì)流的觸發(fā)條件，所有這些條件都有利于積雨云對(duì)流活動(dòng)持續(xù)而強(qiáng)烈的發(fā)展，產(chǎn)生空前強(qiáng)烈的降水。

云南雨季開始期東亞副熱帶西風(fēng)急流變化和冷空氣活動(dòng)——《熱帶氣象學(xué)報(bào)》2015年第31卷第4期

陳艷等利用1961—2010年NCEP/ NCAR逐日再分析資料和云南站點(diǎn)降水資料，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和動(dòng)力診斷方法分析了東亞副熱帶西風(fēng)急流（東亞急流）的低頻變化特征、形成機(jī)理及其與云南雨季開始的關(guān)系。研究顯示，東亞急流南移增強(qiáng)是云南雨季開始的重要觸發(fā)因子，即伴隨云南雨季開始東亞急流明顯南移且強(qiáng)度增強(qiáng)，急流入口區(qū)的垂直環(huán)流也隨之南移增強(qiáng)，而云南正好處于垂直環(huán)流上升支的影響范圍；與此同時(shí)，東亞中緯度冷空氣活躍，急流入口區(qū)的垂直環(huán)流下沉支為干冷氣流，十分有利于對(duì)流層中低層冷暖空氣在云南交匯形成降水。上述過(guò)程與歐亞大陸中高緯10～30天低頻波列（EU型）的傳播密切相關(guān)，當(dāng)波列上的冷性氣旋在東亞上空向東南方向移動(dòng)時(shí)即可造成副熱帶西風(fēng)急流的增強(qiáng)南移和冷空氣的活躍南下。分析還顯示EU型波列對(duì)4—7月的云南降水也有顯著影響，并且波列的年際異常及其與夏季風(fēng)的相互作用是影響云南雨季開始早晚的重要原因。

干旱遙感：過(guò)程，挑戰(zhàn)和機(jī)遇——Remote sensing of drought: Progress, challenges and opportunities. Reviews of Geophysics, 2015, in press.

美國(guó)加州大學(xué)Irvine分校的AghaKouchak等綜述了當(dāng)前從氣候和生態(tài)系統(tǒng)角度利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)干旱的方法。研究認(rèn)為，許多衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)目前沒(méi)有被用于干旱監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)，如來(lái)自大氣紅外探測(cè)器（AIRS）的近地表空氣相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，而這些遙感數(shù)據(jù)將可能改善早期干旱預(yù)警。當(dāng)前和今后的衛(wèi)星計(jì)劃也為發(fā)展復(fù)合和多指標(biāo)干旱模型提供了更多機(jī)會(huì)，但同時(shí)也充滿挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)的連續(xù)性、難以量化的不確定性、傳感器改變以及用戶是否愿意接受。目前，衛(wèi)星觀測(cè)主要的局限之一是它們短時(shí)間長(zhǎng)度的記錄。許多有關(guān)的衛(wèi)星傳感器（如GRACE）僅能提供十年左右的數(shù)據(jù)，這可能難以滿足從氣候視角研究干旱的需要。不過(guò)，它們?nèi)匀荒芴峁┫喈?dāng)有價(jià)值的與自然災(zāi)害有關(guān)的水文和生態(tài)過(guò)程信息。因此，需要發(fā)展能結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)集和/或同化衛(wèi)星觀測(cè)的模型和算法，以模擬生成長(zhǎng)期氣候數(shù)據(jù)記錄。最后，研究指出了干旱指標(biāo)在描述干旱影響碳和氮循環(huán)方面的局限，而這對(duì)于評(píng)估干旱對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。

使用地面觀測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)ESA CCI土壤濕度產(chǎn)品 ——Evaluation of the ESA CCI soil moisture product using ground-based observations. Remote Sensing of Environment, 2015, Vol. 162.

奧地利維也納技術(shù)大學(xué)的Dorigo等評(píng)價(jià)了在歐空局的ESA CCI項(xiàng)目框架下發(fā)展的一套新的融合土壤濕度產(chǎn)品（ECV_SM）的質(zhì)量，該產(chǎn)品把反演自四種被動(dòng)微波遙感（SMMR，SSM/I，TMI和AMSR-E）和兩種主動(dòng)微波遙感（ERS AMI和ASCAT）粗分辨率傳感器的土壤濕度數(shù)據(jù)融合為一個(gè)時(shí)間序列為1979—2010年的全球數(shù)據(jù)集（最新版本已到2013年）。研究使用全球范圍內(nèi)28個(gè)觀測(cè)網(wǎng)的596個(gè)觀測(cè)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)ECV_SM進(jìn)行評(píng)估。除常規(guī)一致性比較外，還運(yùn)用三重配置（triple collocation）技術(shù)評(píng)估了數(shù)據(jù)集的隨機(jī)誤差。研究發(fā)現(xiàn)，ECV_SM與站點(diǎn)觀測(cè)絕對(duì)值的平均Spearman相關(guān)系數(shù)為0.46，土壤濕度距平之間的平均Spearman相關(guān)系數(shù)為0.36，但不同的觀測(cè)網(wǎng)和時(shí)間段之間，差異非常大。無(wú)偏均方根偏差與三重配置誤差在不同觀測(cè)網(wǎng)之間變化不大，其平均值分別約為0.05和0.04m3/m3。ECV-SM數(shù)據(jù)質(zhì)量隨時(shí)間有變好趨勢(shì)，但在2007—2010年與觀測(cè)之間的一致性卻有所變差，這可能是由于ECVSM數(shù)據(jù)融合時(shí)使用的傳感器由ERS AMI向ASCAT的轉(zhuǎn)變引起。比較ECV_SM數(shù)據(jù)與各傳感器單獨(dú)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，除ASCAT產(chǎn)品好于ECV_SM之外，ECV_SM具有與單獨(dú)數(shù)據(jù)相似或更好的性能。ASCAT產(chǎn)品性能更好很可能由于衛(wèi)星觀測(cè)和站點(diǎn)觀測(cè)時(shí)間不匹配、而把ASCAT產(chǎn)品融合到ESV_SM時(shí)重采樣和尺度轉(zhuǎn)換方案不合理等共同導(dǎo)致。本研究的結(jié)果可用于未來(lái)產(chǎn)品更新時(shí)，進(jìn)一步提高尺度轉(zhuǎn)換和融合算法。

作物生長(zhǎng)季期間短期干旱的微波遙感監(jiān)測(cè)——Microwave remote sensing of short-term droughts during crop growing seasons. Geophysical Research Letters, 2015, in press.

近年來(lái)，中國(guó)頻繁發(fā)生嚴(yán)重的短期（月—季節(jié)）干旱，對(duì)作物生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響?；诖?，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的袁星等評(píng)價(jià)了微波遙感土壤濕度產(chǎn)品對(duì)中國(guó)的干旱監(jiān)測(cè)和干旱早期預(yù)警能力。研究比較了歐空局22年（1992—2013年）的衛(wèi)星土壤濕度反演數(shù)據(jù)（ECV_SM）、中國(guó)312個(gè)站點(diǎn)的土壤濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)、全球土壤濕度再分析資料以及降水觀測(cè)數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，在觀測(cè)站點(diǎn)尺度上，再分析和遙感產(chǎn)品僅能監(jiān)測(cè)到少于60%的干旱月（這主要是由于二者與觀測(cè)站點(diǎn)在空間尺度上的不匹配，以及二者本身的不足），但是再分析和遙感產(chǎn)品能在流域尺度上較好捕捉短期干旱面積的年際變化。與再分析數(shù)據(jù)相比，被動(dòng)和融合微波遙感產(chǎn)品在中國(guó)西北稀疏植被區(qū)域具有較好的干旱監(jiān)測(cè)能力，而具有更好穿透能力的主動(dòng)微波遙感產(chǎn)品在中國(guó)東部的干旱監(jiān)測(cè)能力較佳。研究的另外一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，利用分位點(diǎn)映射方法，結(jié)合最新的GLDAS2再分析數(shù)據(jù)，分別對(duì)ECV_ SM的主、被動(dòng)微波遙感產(chǎn)品和融合產(chǎn)品中的缺值進(jìn)行補(bǔ)充，將會(huì)改善ECV_SM產(chǎn)品對(duì)干旱的監(jiān)測(cè)。

利用多模式集合方法改善土地利用/土地覆蓋變化對(duì)溫度變化效應(yīng)的模擬：以中國(guó)東北地區(qū)為例——Using multi-model ensembles to improve the simulated effects of land use/ cover change on temperature: a case study over north-east China. Climate Dynamics, 2015, in press.

土地利用/土地覆蓋變化（LUCC）是造成全球溫度變化的最重要因素之一。LUCC對(duì)溫度變化的效應(yīng)可以用區(qū)域氣候模式模擬。以往研究多是利用單個(gè)模式模擬LUCC對(duì)溫度變化的效應(yīng)。而模擬同一區(qū)域相同的LUCC對(duì)溫度變化的影響時(shí)，不同模式得到的模擬結(jié)果是不同的。為了得到更準(zhǔn)確的LUCC對(duì)溫度變化的影響結(jié)果，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)的張先亮等分析了貝葉斯模式平均法和簡(jiǎn)單平均法兩種多模式集合方法對(duì)LUCC對(duì)溫度變化效應(yīng)的模擬。研究發(fā)現(xiàn)，貝葉斯模式平均法和簡(jiǎn)單平均法得到的模擬結(jié)果都比任何單個(gè)模式模擬的結(jié)果要好，并且貝葉斯模式平均法能得到比簡(jiǎn)單平均法更合理的結(jié)果。

土壤濕度對(duì)東亞沙塵爆發(fā)的影響：使用衛(wèi)星和同化數(shù)據(jù)——Impact of soil moisture on dust outbreaks in East Asia: Using satellite and assimilation data. Geophysical Research Letters, 2015, Vol. 42, No. 8.

使用2003—2013年的MODIS氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）和GLDAS全球同化數(shù)據(jù)，韓國(guó)成均館大學(xué)的Kim等首次評(píng)估了東亞沙區(qū)土壤濕度對(duì)沙塵爆發(fā)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在不同風(fēng)速條件下，平均AOD隨土壤濕度增加呈現(xiàn)指數(shù)性下降。隨著風(fēng)速加強(qiáng)，沙塵爆發(fā)的概率受土壤濕度的影響也開始加大。沙塵爆發(fā)的土壤濕度閾值隨風(fēng)速的增加而增加，隨增加的AOD閾值（用來(lái)定義是否爆發(fā)沙塵暴）而下降。本研究結(jié)果可能能應(yīng)用于衛(wèi)星預(yù)測(cè)沙塵爆發(fā)和全球尺度的沙塵釋放研究。

苔原群落灌木生長(zhǎng)的氣候敏感性——Climate sensitivity of shrub growth across the tundra biome. Nature Climate Change, 2015, in press.

苔原群落灌木的生長(zhǎng)變化與該區(qū)域的快速氣候變暖密切相關(guān)。灌木的擴(kuò)張會(huì)影響地表反照率、能量和水分平衡、永久凍土層，從而可能對(duì)氣候產(chǎn)生影響，但目前對(duì)灌木變化的驅(qū)動(dòng)因素了解甚少。英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的Myers-Smith等使用目前仍未被充分利用的多年代際的年灌木生長(zhǎng)樹木年輪生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，以及CRU TS3.21的溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)，利用線性混合模型方法，探討了氣候與灌木生長(zhǎng)的關(guān)系。研究使用了9個(gè)國(guó)家靠近北極的37個(gè)北極和高山站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，包括25個(gè)物種，數(shù)據(jù)量合計(jì)為來(lái)自1821份獨(dú)立數(shù)據(jù)的41576條年生長(zhǎng)記錄。研究表明，灌木生長(zhǎng)對(duì)氣候的敏感性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）空間異質(zhì)性。同北美的站點(diǎn)相比，歐洲的站點(diǎn)具有更高的夏季溫度敏感性；（2）具有較高土壤水分的站點(diǎn)氣候敏感性更高，另外，在灌木分布的北界和海拔上限附近，較高（＞50cm）灌木（例如，榿木和柳樹）的敏感性要高于較低（＜50cm）的灌木。整體來(lái)看，俄羅斯北極區(qū)域西北部和北歐北部的灌木生長(zhǎng)對(duì)氣候的敏感性最大，那些地方是全球最主要的永久凍土土壤碳庫(kù)，而目前卻呈現(xiàn)出融化趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)的灌木與氣候的關(guān)系應(yīng)該被考慮納入地球系統(tǒng)模式，以改善未來(lái)氣候變化對(duì)苔原群落影響的模擬。

評(píng)價(jià)中國(guó)半干旱山區(qū)亞高山灌木物候的溫度敏感性——Assessing temperature sensitivity of subalpine shrub phenology in semi-arid mountain regions of China. Agricultural and Forest Meteorology, 2015, Vol. 213.

氣候變化導(dǎo)致亞高山灌木正在或已經(jīng)經(jīng)歷了顯著的變化，例如，物候期時(shí)間生態(tài)位的改變以及和周圍環(huán)境條件的交互。為了確定當(dāng)前以及未來(lái)氣候?qū)χ参锷~和落葉時(shí)間的影響， 中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的何志斌等以中國(guó)西北祁連山5個(gè)站點(diǎn)的亞高山灌木為研究對(duì)象，使用遙感數(shù)據(jù)探討了它們的物候偏移。研究使用單變量和多變量時(shí)間序列模型分析了區(qū)域物候事件與氣候變量的關(guān)系，然后基于最佳預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)了IPCC SRES A2和B2情景下未來(lái)20年的物候動(dòng)態(tài)。研究結(jié)果顯示，物候—?dú)夂蜿P(guān)系具有明顯的站點(diǎn)依賴性，物候?qū)夂虻捻憫?yīng)特征大致包括植物對(duì)生長(zhǎng)開始月份的平均或最小溫度有即時(shí)的響應(yīng)，植物生長(zhǎng)結(jié)束期對(duì)氣候有滯后的響應(yīng)。一定時(shí)期內(nèi)的平均溫度已被認(rèn)為是植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要限制因素。然而，本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)最低溫度對(duì)亞高山灌叢具有主導(dǎo)控制作用，這可能與春季和秋季的霜凍發(fā)生頻率密切相關(guān)。在未來(lái)氣候條件下，預(yù)計(jì)研究區(qū)域的植物生長(zhǎng)季整體上傾向于延長(zhǎng)，當(dāng)然，不同海拔的站點(diǎn)可能會(huì)有所差異。因此，增加的溫度將有助于灌木的凈的碳吸收。

高時(shí)間分辨率極化X波段多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)到的2013年5月20日俄克拉何馬州穆爾市發(fā)生的龍卷風(fēng)——High-temporal resolution polarimetric X-band Doppler radar observations of the 20 May 2013 Moore, Oklahoma, Tornado. Monthly Weather Review, 2015, Vol. 143, No. 7.

2013年5月20日，威力巨大的龍卷風(fēng)橫掃俄克拉荷馬州的俄克拉荷馬城、紐卡斯?fàn)?、穆爾及周邊城?zhèn)，這場(chǎng)龍卷風(fēng)的強(qiáng)度被美國(guó)國(guó)家氣象局（NWS）界定為EF5級(jí)（改良藤田級(jí)數(shù)中的最高級(jí)別）。盡管這次龍卷風(fēng)持續(xù)了相對(duì)較長(zhǎng)的路徑，但損失調(diào)查顯示短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的風(fēng)暴過(guò)程僅導(dǎo)致了許多小規(guī)模的損失。俄克拉荷馬大學(xué)（OU）先進(jìn)雷達(dá)研究中心的極化X-波段可移動(dòng)天氣雷達(dá)PX-1000以固定仰角（2.68°）PPI掃描方式對(duì)這次龍卷風(fēng)進(jìn)行了全程掃描，收集了高時(shí)空分辨率極化數(shù)據(jù)，其時(shí)間分辨率為20s，范圍為10km，高度低于 500m AGL。此數(shù)據(jù)集是唯一已知的極化雷達(dá)觀測(cè)的如此高時(shí)間分辨率的穆爾龍卷風(fēng)數(shù)據(jù)，為分析發(fā)生在快速時(shí)間尺度上的小尺度現(xiàn)象提供了機(jī)會(huì)。OU的Kurdzo等分析認(rèn)為，伴隨于龍卷風(fēng)，出現(xiàn)了一系列的碎片拋射和陣風(fēng)鋒，盡管其在穆爾醫(yī)療中心有所減弱，但隨后向東迅速加速和加強(qiáng)。作為一個(gè)“失敗的阻塞”假設(shè)的證據(jù)，陣風(fēng)鋒結(jié)構(gòu)、碎片特征等被進(jìn)一步探討。對(duì)風(fēng)暴關(guān)鍵特性的細(xì)致分析，也支持觀測(cè)事實(shí)，如與損失調(diào)查有關(guān)的龍卷風(fēng)路徑、突然的路徑轉(zhuǎn)移和定向碎片拋射。不過(guò)應(yīng)當(dāng)指出，“失敗的阻塞”只是一種假說(shuō)，20s分辨率的數(shù)據(jù)也不能完全確定整個(gè)阻塞過(guò)程只出現(xiàn)了一個(gè)上升氣流，這次事件中也可能出現(xiàn)了諸如極快速循環(huán)的中尺度氣旋生成、多個(gè)龍卷風(fēng)和/或附加的上升氣流等。