空气质量预报研究进展

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1 2019-12-12 硝化-反硝化耦合机制主导贫氮生态系统氧化亚氮脉冲排放

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硝化-反硝化耦合机制主导贫氮生态系统氧化亚氮脉冲排放. ——.2019-12-12 小中大关闭 .　　土壤氮转化过程影响生态系统生产力及土壤氮素的损失途径和潜力，微生物硝化和反硝化过程产生氧化亚氮（N2O）释放到大气中，使土壤成为大气N2O的主要来源，一般认为施肥农田土壤是强排放源，自然土壤则为弱排放源。然而，温带至寒带自然生态系统在冬春转换期被广泛观测到脉冲式排放，导致自然土壤在全球N2O排放源中的贡献率大幅增加。截止目前，冻融期自然土壤爆发排放的机制尚不明确，大多数研究认为该时期土壤环境有利于反硝化过程主导N2O产生。　　近半个多世纪以来，稳定同位素稀释技术（the 15N pool dilution technique）被广泛应用于土壤氮转化过程研究，该技术的应用难点在于添加同位素标记物会激发贫氮生态系统微生物同化作用，因此大幅高估微生物固持速率。大气所胡晓霞博士和刘春岩研究员利用双标记物稳定同位素稀释技术，创建了针对贫氮自然系统土壤微生物固持速率的定量方法即改进差值法（the reformed difference method，图1），从而能够...

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2 2019-12-11 控制全球温升水平将减缓中国地区旱涝灾害对人口的影响

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　　长期以来，中国地区由于受到季风系统、复杂地形的共同影响，受极端降水事件的影响较大。在全球增温背景下，中国地区是全球气候变化的敏感区之一。一方面，其增温速率较全球平均更快，且其所处的东亚季风区是极端降水增加最强的地区之一；另一方面，中国地区人口密集，将极大的增加极端事件造成的社会、经济影响。预估并理解未来极端降水的变化及其影响是气候变化和影响研究领域的重要议题，同时对于减缓和适应策略的制定具有重要的指示意义。　　近日，中国科学院大气物理研究所张文霞博士及其合作者在Science Bulletin发表文章，揭示了全球不同温升水平下中国地区极端降水变化对人口的影响，指出若将全球温升控制在《巴黎协定》呼吁的1.5°C，较之更高温升，能有效减缓中国地区旱涝灾害对人口的影响。　　基于第五次耦合模式比较计划（CMIP5）的多模式气候预估，该研究将气候变化预估与社会经济预估的人口数据结合，分析了不同排放情景、不同全球温升阈值、以及不同社会经济路径下，中国地区极端强降水事件和极端干期的变化及其对人口的影响。研究表明，中国地区极端强降水事件将随增温普遍增强（全球增温1°C，中国地区平均的连续5...

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3 2019-12-11 重污染地区MODIS云检测修正算法导致云量显著减少

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重污染地区MODIS云检测修正算法导致云量显著减少. ——.2019-12-11 小中大关闭 .　　卫星遥感是获取云物理特征的主要途径之一。云特征的小量变化就可能显著影响地球的能量平衡。因此，云特征的准确观测非常重要。　　中国科学院大气物理研究所的檀赛春副研究员、张晓博士以及石广玉院士等的研究表明，在中国东部等重污染区域，大气气溶胶会导致MODIS卫星的云量偏高。针对该问题，进一步通过分析MODIS卫星的准确和误测云检测点的36个波段的辐射分布特征，构建了一种针对MODIS云检测产品在高污染地区误测问题的云检测修正算法。与MODIS真彩色图的对比结果表明，该算法能够有效地剔除误测的云像素点（平均准确度97%），从而得到更加接近真实的云观测结果。在重污染区域，该算法的修正效果更好。经修正后，MODIS年平均云量相比修正前减少了13%，云顶高度、云光学厚度、云滴有效半径和云水路径显著增大，云顶温度显著减小。　　过高的气溶胶浓度将会影响大气顶长、短波出射辐射，干扰卫星对云的观测。本研究为重污染地区卫星遥感获取更加准确的云物理特征提供了一种可靠的方法，为今后研...

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4 2019-12-11 AAS首次发表“展望”文章，介绍“观测涌现约束”

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AAS首次发表“展望”文章，介绍“观测涌现约束”. ——.2019-12-11 小中大关闭 . 　　我所主办的英文期刊Advances in Atmospheric Sciences (AAS) 在2020 年第一期推出新开设的Perspectives （展望）栏目，发表法国国家大气研究中心（the Centre National de Recherches Météorologique s ） Florent Brient 博士题为“利用观测涌现约束方法减少气候模式预测的不确定性：概念，示例和前景”文章（https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-019-9140-8 ）。　　　Perspectives 栏目介于综述（review ）和原创论文（Original Article ）之间，意在总结前沿研究的基础上提出对未来研究、应用的设想，为主编邀请文章。Brient 博士应邀撰写展望文章。　　　　观测涌现约束方法（以下称为“涌现约束”）指的是找到关于预报因子的多模式对气候预测预估离散性和气...

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5 2019-12-02 大气所2019年汛期预测意见获得好评

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　　2019年3月，中国科学院大气物理研究所气候预测组为中国气象局提供了中国汛期降水形势（6-8月）的预测意见（图1）。由监测实况（图2）可见，我们的预测很好地把握了全国降水形势。其中尤为值得关注的是，我们准确地预测出了江南/华南降水偏多和华北地区降水偏少的形势。　　根据国家气候中心发布的汛期预测评分结果，大气所气候预测组今年的预测评分为76分，在常规参加国家气候中心的会商单位中，位居第一，是近10年来预测评分排名最高的一次。　　2019年3月，我们也将预测意见以决策服务材料的形式上报给中央办公厅和国务院办公厅。同时按照惯例我们也将大气所的预测意见提交给了黄河水利委员会和淮南市。我们对黄河下游和淮南市的降水形势预测是准确的、令人鼓舞的。　　2019年，参加预测的数值模式有ICCES的IAP AGCM-2L、IAP AGCM -9L、IAP AGCM4.1和CAS-ESM-C，竺南中心的NZC-PCCSM4、LASG的FGOALS-f2。我所季风中心与英国气象局合作，也提供了GloSea5模式对东亚汛期降水预测结果。ICCES和竺南中心也提供了动力-统计模型结果。就2019年汛...

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6 2019-12-02 “年代际变化对季节-年际气候预测的影响”项目通过验收

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　　2019 年 11 月 29 日，中国气象局科技与气候变化司在中国科学院大气物理研究所组织召开了公益性行业（气象）科研专项 “年代际变化对季节 - 年际气候预测的影响”验收会。项目验收专家组由国家气候中心院士丁一汇，中国气象科学研究院研究员祝从文、国家气候中心研究员孙颖、北京大学教授胡永云、清华大学教授罗勇、复旦大学教授武炳义和成都信息工程大学教授李国平共 7 位专家组成。　　验收会由中国气象局科技与气候变化司项目处张岳主持，他介绍了该项目的前期进展情况，提出了有关验收的具体要求。随后，项目负责人李双林研究员从项目基本情况、立项依据、研究目标、内容及任务、任务完成情况、主要成果及业务应用和经费使用情况等方面进行了详细回报，全面、翔实地向验收专家展示了项目所取得的成果。项目通过 3 年的实施，对中国科学院大气物理研究所短期气候动力预测系统进行了改进，实现了区域气候模式 RegCM3 与 IAP9L-AGCM 的嵌套，开展了历史回报试验，评估了系统对夏季降水的预测技巧，并建立了新的订正方案；研究了 PDO 、 AMO 等年代际海温模态及北极冬春季气温与东亚气...

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7 2019-12-02 京津冀大气环境与物理化学前沿交叉研究平台铁塔建设方案讨论会议召开

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京津冀大气环境与物理化学前沿交叉研究平台铁塔建设方案讨论会议召开. ——.2019-12-02 小中大关闭 .　　为进一步推动京津冀大气环境与物理化学前沿交叉研究平台铁塔建设工作，2019年11月29日下午，大装置办再次召开铁塔建设方案讨论会。副所长（主持工作）周天军，北京城市气象研究院首席权建农、李炬，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室（LPAC）主任王自发、副主任孙业乐、程雪玲研究员，大装置办主任张木兰、副主任李垒等参加此次会议。　　周天军首先发言指出，建议建设行业内铁塔观测联盟，充分实现资料共享。目前大气边界层物理和大气化学国家重点实验室与北京城市气象研究院前期已经建立成熟的合作关系，为铁塔观测联盟建设发展树立典范。现阶段从平台铁塔观测建设入手，未来将大大提高铁塔观测数据利用效率。　　随后，交叉平台和铁塔建设项目负责人分别进行了汇报。铁塔建设小组首席科学家王自发阐述铁塔建设目标，铁塔建成后将以科研试验为主，同时兼顾业务观测，打造成开放式科学试验场；将依托密云地区的铁塔，建立一系列行业观测标准和规范并开展推广，所得观测数据同化至数值模式中，进一步提...

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8 2019-11-30 青年科学家实验室召开换届会议

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　　2019 年 11 月 28 日，我所青年科学家实验室换届会议在三号楼 618 会议室召开。会议由实验室 2018-2019 年度当值主任李兴宇主持，实验室成员 20 多人参加了会议。周天军副所长（主持工作）出席了会议。人事处王英辉、郑芳参加了会议。李兴宇做了 2018-2019 年度青年科学家实验室工作总结，介绍了新入选成员，并从工作目标、开展的学术交流活动、工作感想和展望等方面做了汇报。　　周天军对 2019 年入选的 15 位青年科学家实验室成员表示了祝贺，指出青年科学家实验室为有潜质的青年科研人员搭建了很好的平台，从今年起，入选名额增加到 15 名，且由研究室推荐，打破“唯论文”选拔的局限，保证了学科间的平衡。对于青年科学家实验室今后的发展，周天军提出三点期望：一、要提升实验室的影响力和存在感，青年人才是研究所的未来，实验室成员要有荣誉感，要积极发挥作用。二、充分利用好发展期迅速成长， 35-50 岁是人生的黄金时期，精力旺盛，可投入科研时间最多，要很好地抓住这段黄金期迅速成长为研究所的科研骨干和领军人物。三、希望从青年科学...

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9 2019-11-29 考虑灌溉影响的黄河流域蒸散发

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考虑灌溉影响的黄河流域蒸散发. ——.2019-11-29 小中大关闭 .　　地表蒸散发是水分循环的重要组成部分，准确的估算地表蒸散发是深入理解陆-气之间水热交换和水分循环过程的重要环节。然而，由于观测数据的缺乏，目前地表蒸散发数据产品的一致性较差。随着农田灌溉面积的不断扩大，影响地表蒸散发的过程变得更加复杂，尤其在流域尺度上人为用水对水循环的影响已经不容忽视，例如美国科罗拉多流域7月蒸散发的38%归因于农业灌溉。　　黄河流域地处干旱半干旱区，人类用水已经达到历史上前所未有的程度，近520万公顷农田依赖于灌溉，占整个流域可耕地面积的三分之一，这势必对流域水循环过程产生重要的影响，目前黄河流域大面积农业灌溉对流域蒸散发到底有多大影响还没有一个客观的估算方法。为此，中科院大气所东亚区域气候-环境院重点实验室吕美霞博士和马柱国研究员等，围绕考虑农业灌溉影响的月尺度蒸散发如何计算的问题，采用观测的降水、径流以及年灌溉耗水量数据对模式蒸散发进行校正和改进。将年灌溉耗水量降尺度到月尺度，建立了考虑农业灌溉耗水的黄河流域蒸散发的计算方案。通过水量平衡方程估算的蒸散发检...

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10 2019-11-27 AAS入选中国科技期刊卓越行动计划

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AAS入选中国科技期刊卓越行动计划. ——.2019-11-27 小中大关闭 .　　2019年11月22日，经公开申报、资格审查、陈述答辩、专家委员会复核、结果公示，中国科技期刊卓越行动计划（以下简称“卓越计划”）评审结果公布，大气所主办的英文期刊《Advances in Atmospheric Sciences》（简称AAS）入选梯队计划，获得每年40万连续五年的资助。　　中国科协、财政部、教育部、科学技术部、国家新闻出版署、中国科学院、中国工程院等七部委联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划”，是中国科技期刊领域迄今实施的力度最大、资金最多、范围最广的重大支持专项，也是对中国科技期刊多年出版成绩的一次检阅。全国5000多种科技期刊中有864种期刊通过资格审查，最终产生入选项目共计285项。　　AAS曾在2013、2016年两次获得卓越行动计划前身“期刊国际影响力提升计划”的资助，采取了一系列切实有效的措施，在国际影响力和期刊发文质量上都有较大的提升。此次申请卓越行动计划，编辑部做了精心准备，并由朱江主编答辩，是气象与大气学科唯一入选期刊。　　在卓...

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