摘要:使用多种长期观测和再分析资料，分析了北半球冬季阿留申低压和冰岛低压相关关系的年代际变化。结果表明，两低压存在显著的负相关关系，使北太平洋和北大西洋海平面气压形成跷跷板式的变化（Aleutian Low-Icelandic Low Seesaw, AIS）。此外，AIS还存在显著的年代际变化，在1935～1949年和1980年后较为显著，其余时期并不显著。对1980年代的年代际转变分析表明，太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，PDO）在1970年代末的位相转变是AIS这次年代际转变的主要原因。PDO由负位相转变为正位相，使全球大部分大洋海表温度升高，而北太平洋海表温度降低，两低压显著变深，低压南部西风增强，从而通过Rossby波的频散效应使两低压强度形成显著负相关。1930年代中期的年代际转变与此类似，但强度较弱。同时，年代际背景的变化也影响到两低压的年际变化。在给定海表温度和海冰分布的驱动下，大气环流模式IAP AGCM4能基本模拟出AIS年代际转变的过程和机理，但仍存在一些偏差。

摘要:利用波作用理论对台风莫拉克登陆期间的降水进行诊断分析。结果表明：波作用密度异常能在一定程度上指示暴雨雨区发展移动，其异常值的空间分布能够反映雨区上空动力场和热力场的典型垂直结构特征。台风内中尺度波动与暴雨落区宏观上具有一定联系。为了详细研究台风内部的波动特征，利用WRF（Weather Research and Forecasting model）模式模拟的高分辨率资料对台风登陆过程中波动特征进行分析，低波数波动的传播主导强对流的非对称分布，2波在登陆初期对对流分布起着关键作用，中尺度波动中同时存在涡旋罗斯贝波以及重力惯性波的特征，对登陆期间涡旋混合的现象有重要作用。

摘要:分析了一个1/10°的涡分辨率全球环流模式LICOM（LASG/IAP Climate system Ocean Model）对吕宋海峡附近海洋环流的模拟能力。结果表明，模拟的吕宋海峡附近上层环流及输运具有明显的季节变化特征，除6月是东向净流出外，其余月份均为西向流入，冬季流量最大。年平均流量在－3.76 Sv（1 Sv=10⁶ m³/s），其中上层 （600 m以上）流量起主要贡献，为－3.60 Sv，与目前已有的研究结果基本一致。南海通过6个海峡完成与外界的水交换，其中吕宋海峡和巴拉巴克海峡是大洋水进入南海的主要通道，其余海峡均以流出为主，流出量最大的是台湾海峡（1.99 Sv），其次是卡里玛塔海峡（1.03 Sv）。进一步分析表明，由季风引起的埃克曼输送量约占吕宋海峡流量的11%，而由季风引起的吕宋海峡压力梯度形成的西向的地转流对吕宋海峡的输运起支配作用。作为黑潮源头的太平洋北赤道流流量对吕宋海峡输运的季节变化也有一定影响。

摘要:利用陆面过程模式（CLM3.5）和中国区域两种土壤质地数据（分别来自第二次中国土壤调查SNSS和联合国粮食农业组织FAO），研究了土壤质地变化对于模式模拟的陆表水热变量的影响。结果显示，土壤质地对土壤水文学变量的影响远大于对土壤热力学变量的影响，尤其是对于饱和土壤含水量和饱和水力传导率的影响。对于模式的输出，土壤质地影响比较明显的有土壤湿度、总径流和土壤渗透等水文学变量以及地表潜热、地表感热和土壤热通量等热力学变量，而影响相对较小的有地面吸收的太阳辐射和地表反照率。同时，发现基于SNSS模拟的土壤湿度与站点观测值更加接近。因此，本研究认为基于SNSS土壤质地数据可以有效地改进模式模拟结果，建议以后在陆面模式试验中尽可能使用以观测为基础的SNSS土壤质地数据。

摘要:利用1979～2006年冬季中国站点最大雪深和站点雪日、卫星遥感雪深、积雪覆盖率和雪水当量5种积雪资料，从多角度深入细致地分析了我国冬季积雪的时空变化特征。结果表明：5种积雪资料的经验正交分解第一模态都表现为中国南、北方反位相的特征，即当新疆和东北三省－内蒙古地区积雪偏多（少）时，青藏高原和南方地区积雪偏少（多）。新疆和东北三省－内蒙古地区的雪深、积雪覆盖率和雪日随时间有逐渐增多的趋势，而其中边缘山区的雪水当量表现出减少的趋势，青藏高原地区的积雪表现出与其完全相反的特征。南方地区站点最大雪深和雪日表现出随时间减少的趋势，卫星遥感难以监测到该区积雪。相比较而言，卫星遥感资料比较适合高原和山区缺少气象站的地区及北半球更大区域积雪的研究，而站点资料更适用于中国中东部和平原地区积雪的区域研究。雪深、雪日、积雪覆盖率和雪水当量这些多样性积雪参数存在一定的差异性，因此5种积雪资料结合使用才能得到更准确的结论。

摘要:利用中国高空探空资料和NCEP/NCAR、ERA以及MERRA三种再分析资料，讨论了再分析资料风速场在中国区域的适用性问题。结果表明：在中国区域的年平均场上，高空风速在我国对流层高层和中层均存在长期减弱的趋势，在我国东部和南部地区的对流层低层也存在减弱趋势，ERA-interim资料和MERRA资料适用性相对较好。再分析资料风速在多年年平均场上普遍小于探空风速。在对流层高层，1980年代至1990年代ERA-interim资料适用性好，而21世纪以后，NCEP/NCAR的适用性较好；在对流层中层和低层，NCEP/NCAR资料适用性较好。在中国区域的季节平均场上，高空风速在冬季的对流层高层和中层中普遍存在增加的趋势，而在春季、夏季和秋季的对流层高层和中层存在减小的趋势。探空资料与再分析资料在冬季偏差最小，在夏季偏差最大。在对流层中层和低层，NCEP/NCAR资料和MERRA资料在冬季的可信度相对较好，MERRA资料在夏季的可信度相对较好；在对流层高层和平流层低层，ERA-interim资料和MERRA资料在四季中的可信度都相对较好。

摘要:利用CRU（Climatic Research Unit）高分辨率观测数据及云南省124站资料，检验了参与IPCC AR5（政府间气候变化专门委员会第5次评估报告）的7个全球海气耦合模式（Coupled Model Intercomparison Program 5，CMIP5）及模式集合平均对云南及周边地区气温和降水的模拟性能，同时进行该区域不同温室气体排放量情景下2006～2055年的气候预估。结果表明：全球海气耦合模式对该区域气温和降水气候场空间分布、气温的线性趋势和春、夏季降水的年代际振荡特征具有一定的模拟能力，且模式集合能力优于单一模式，气温模拟优于降水模拟，但春、夏季的降水好于其他季节，使得全年的总降水好于秋、冬两季。对未来情景预估表明，研究区域未来50年气温呈现显著的线性上升趋势，降水量保持年代际振荡特征并有所增加，2020年之前我国云南及其南部区域将经历相对的干旱时期。

摘要:利用NCAR的公用陆面模式CLM4.0（Community Land Model 4.0），以1961～2010年普林斯顿大学的大气驱动场资料作为大气强迫场，对西南地区陆面过程变化进行了非耦合模拟试验。分析结果表明：西南地区降水呈现明显的干湿季节特征，季风期降水量分布为东北—西南走向，以印度缅甸一带向东北方向递减；非季风期近似呈东西梯度，以两湖地区为中心向西递减。全年而言，西南地区约有16.7%的降水首先被冠层截留，到达地面后约有60.5%以渗透的形式进入土壤，另有约17.1%形成地表径流，还有少部分降水以直接蒸发的形式加湿低层大气。各水循环因子分布与降水分布密切相关，其中冠层截留、地表径流、冠层蒸发的季风期与非季风期特征差异不大，而地下排水和地表蒸发在非季风期均明显高于非季风期，渗透过程则相反。非季风期西南地区水循环的蒸发高、渗透小、地下排水量显著，这三个过程的共同作用，造成西南地区冬春季陆面水份显著流失，是引发西南春旱的可能原因之一。

摘要:利用区域环境集成系统模式（RIEMS2.0）在60 km和30 km两种分辨率下进行中国区域的长期模拟试验（1991～2000年），开展不同分辨率下中国气温平均气候态和年际变率的模拟能力分析研究。结果表明：（1）RIEMS2.0能较好模拟出多数分区多年平均气温的空间分布，与观测空间分布较接近。随着水平分辨率的提高，模式模拟的气温空间分布模拟更精细，使得平均气温的模拟冷偏差减小，模拟结果更趋于实测。对年均温和冬季气温来说，中国及多数分区模拟与观测的偏差减少，且通过显著性检验（P<0.01）；对夏季气温来说，中国及多数分区的偏差增加，气温的模拟能力没有明显提高。（2）对年际变率来说，随着水平分辨率的提高，大部分区域模拟能力有一定程度的提高。特别是年均温和冬季气温的年际变率，多数地区模拟改进效果较好；而夏季气温年际变率的模拟在中国大部分地区没有明显改善。

摘要:利用1960～2006年我国地温、气温逐日4个时次[02：00（北京时间，下同）、08：00、14：00和20：00]的台站观测资料，计算并分析了我国东南、西北地区各季地气温差的年代际变化特征。分析结果表明：我国东南部地区各季地气温差在20世纪70年代末以前，大部分年份偏高，高于平均值，而在20世纪70年代末以后，我国东南部地区各季地气温差偏低，在夏季和冬季表现尤为明显。我国西北地区春季和夏季地气温差在20世纪70年代末以前大部分年份偏低，低于平均值；而在20世纪70年代末以后，地气温差则大部分年份明显偏高。我国西北地区秋季地气温差的年代际变化特征不明显，而冬季地气温差的年代际变化趋势与春夏季相反，在20世纪70年代末以前大部分年份偏高，高于平均值，而在20世纪70年代末以后偏低。另外，发现地温和气温对我国东南、西北地区各季地气温差的年代际变化在各季所起的贡献作用不同。

摘要:陆面模式CLM（Community Land Model）是目前国际上发展较为完善并被广泛应用的陆面过程模式。本文使用中国科学院寒区旱区环境与工程研究所位于青藏高原东部的若尔盖高原湿地生态系统研究站的观测资料，对CLM3.0版本及CLM4.0版本在上述地区的模拟性能进行了检验与对比。通过比较观测值与模拟值，验证了模式在高原季节性冻土地区的适用性，发现CLM4.0较CLM3.0在模拟结果上有了一定提高。CLM4.0加入了未冻水参数化方案，使模式可以模拟到冬季土壤冻结后存留的未冻水，显著增加了冻融期间土壤含水量的模拟，同时减小了土壤含冰量的模拟值。并因此增大了模拟的冻土热容量，减小了热导率，使冻融期间土壤温度的模拟也有了一定改善。但是模拟中也发现对于较深层土壤，温度模拟值在冻融期间较观测显著偏低。另外，在消融（冻结）过程阶段CLM4.0模拟的土壤含水量骤增（骤降）的时间均较观测提前。消融过程、冻结过程阶段模拟时间偏短，而完全冻结、完全消融阶段模拟时间偏长。因此CLM对于高原冻土地区的模拟仍是其需要重点改进的地方之一。