编辑选编

编辑：张萌 侯美亭

加勒比四个主要岛屿的飓风灾害检测——Hurricane damage detection on four major Caribbean islands. Remote Sensing of Environment, 2019, Vol. 229.

热带气旋是一种自然事件，当它们接近并到达陆地时，就会转变成自然灾害。仅2017年一年，热带气旋就造成了估计2150亿美元的损失。虽然MODIS数据经常用于飓风和台风的分析，但基于MODIS数据的热带气旋灾害研究通常只关注少数几个事件，而没有提供事件之间的全面概述和比较。MODIS记录现在足够长，允许我们扩展以前开发的灾损评估方法，并消除对土地覆盖数据集的依赖。美国俄克拉荷马大学的de Beurs等采用这种方法分析了自2001年以来干旱和飓风对加勒比四大岛屿（古巴、海地、波多黎各和牙买加）的影响。研究发现，2001—2017年，这四个岛屿上受灾害干扰土地的比例大约在0～50%变化，其中最高的比例发生在古巴的大旱和波多黎各的飓风玛丽亚期间。研究表明，飓风玛丽亚在波多黎各50%的地区（4549 km2）造成了严重的灾害，飓风袭击后大约2.5个月，才逐渐恢复。虽然本研究的方法侧重于确定飓风造成的损害，但它也能够确定干旱造成的损害。这种方法最终能够更好地理解这两种自然灾害对岛屿景观的综合影响。

生长季节延长影响欧洲森林对臭氧的吸收——Growing season extension affects ozone uptake by European forests. Science of the Total Environment, 2019, Vol. 669.

气候变化显著地改变了陆地生态系统和植被活动，但关于气候变化和臭氧污染如何相互作用影响森林健康的情况却知之甚少。意大利国家研究委员会的Anav等比较了广泛用于保护森林免受臭氧污染负面影响的两个指标的趋势，这两个指标分别是AOT40（累积臭氧浓度超过40 ppb的阈值，它只取决于空气中的臭氧浓度）和POD（植物性毒素的臭氧剂量，依赖于植物通过气孔吸收的臭氧的量）。利用人为排放清单驱动的化学传输模型，研究发现，在成功实施了减少臭氧前体物排放的控制策略之后，欧洲地面臭氧浓度在2000—2014年显著下降（-1.6%）。因此，AOT40指标下降（-22%）。相比之下，气候变化增加了生长期（约7 d/10 a）和气孔导度，从而增加了森林通过气孔对臭氧的吸收（5.9%），导致了尽管臭氧浓度降低，但对植物的潜在臭氧损害总体增加。本研究结果表明，在气候变化的情况下，基于气孔通量的森林臭氧保护策略需要适当考虑生长期的持续时间，更好地估计生长期的开始和结束时间。

19 91年皮纳图博火山爆发后北半球大陆冬季变暖：模式与观测的调和——Northern Hemisphere continental winter warming following the 1991 Mt. Pinatubo eruption:reconciling models and observations.Atmospheric Chemistry and Physics,2019, in press.

1991年皮纳图博火山爆发后的冬季，北半球大陆上观测到的异常地表变暖现象被认为是由那次喷发引起的，其途径是平流层，其中包括极地涡旋的加强。然而，大多数基于多个最先进耦合气候模式进行的研究显示，总体来看，这些模式没有显示皮纳图博火山爆发后的冬季变暖。在多个模式中，这种表面变暖的缺乏，伴随着极地涡旋的频繁加强，常常被解释为模式无法重现观测结果。在本研究中，美国哥伦比亚大学的Polvani等认为这种解释是错误的，因为来自不同模式（或同一模式）的多次模拟的平均，预计不会产生类似于观测的地表异常，即使模式是高度准确的，由于存在强大的内部变率。研究分析了三个大型的最先进耦合气候模式（WACCM4、CAM5-LE和CanESM2），并表明，在这三个系统中，许多独立的系统成员能够在冬季产生皮纳图博之后的地表变暖，其程度与观测到的相当。这就证明了当前的气候模式完全能够重现喷发后观测到的地表变暖。研究还证实了之前的大部分研究，并表明，当模拟的总体平均值为0时，地表异常在统计上与0没有差异，本研究将其解释为一个简单的事实，即与内部变率相比，火山对大陆冬季气温的影响很小。在本研究的模式中，还仔细检查了平流层路径，并再次确认了之前的工作，表明皮纳图博火山喷发引起的极地涡旋的任何增强都是非常小的（最多每秒几米）。平流层环流的这种微小异常完全被中纬度对流层的变化所掩盖，而对流层的变化是众所周知的非常大的：这就解释了在集合方法中没有地表冬季变暖。总之，本研究提供了令人信服的新证据，表明1991—1992年冬季北半球大陆的变暖很可能与1991年皮纳图博火山爆发无关。

基于卫星的海洋层积云云顶辐射冷却速率估计——Satellite-based estimation of cloud top radiative cooling rate for marine stratocumulus. Geophysical Research Letters, 2019, in press.

云顶辐射冷却速率（CTRC）是层积云覆盖的海洋边界层能量收支的主导项。它对层积云系统的形成、演化和维持起着重要的作用。美国马里兰大学Zheng等的研究证明了仅从被动卫星数据进行高精度CTRC估计的可行性。该估算依赖于一个辐射传输模型，该模型的输入来自卫星反演的云参数，并结合卫星数据以物理相干的方式修正的再分析探测。基于卫星的CTRC估计与基于地面的CTRC一致，误差在10%左右。这种高精度在很大程度上得益于卫星数据在约束对CTRC影响最大的参数方面的良好能力，如对流层自由大气探测、云顶温度和云光学厚度。利用这一技术，本研究生成了南半球热带和亚热带海洋夏季CTRC的气候学数据。

（以上由侯美亭选编）

干旱区夏季晴空期超厚对流边界层发展的能量机制——《科学通报》2019年第64卷第15期

全球干旱区因其特殊的气候环境背景，夏季晴天常常会出现其他地区少见的超厚对流大气边界层，目前对这种超厚对流边界层发展机制理解十分有限。张强等通过选取我国西北干旱区敦煌荒漠戈壁为代表性研究区，利用以往在该区域开展的陆气相互作用观测试验资料及长期业务探空观测资料，从大气边界层发展的能量机制出发，对该地区出现的超厚对流边界层的发展过程进行分析。分析表明：从日际尺度看在持续晴空期即使在白天地表感热通量日积分值不变甚至减弱的情况下，大气对流边界层的日最大厚度仍然表现为逐日持续增高的特点，且地表感热提供的能量无法平衡对流边界层发展所需要吸收的能量。主要原因是深厚的近中性残余层在对流边界层发展过程中发挥了重要作用，通过夹卷过程从残余层进入对流边界层的夹卷能量是对流边界层逐日持续发展的关键能量补充。在夏季连续晴空期，对流边界层与残余层之间会形成逐日循环增长机制，使干旱区夏季发展出超厚对流大气边界层。

北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的动力过程及其成因——《中国科学（地球科学）》2019年第49卷第5期

北太平洋风暴轴存在一个“深冬抑制”现象，即它在本应最强的深冬时期却比秋末和春初时期弱。基于欧洲中心再分析资料（ERA-40），赵远冰等使用多尺度子空间变换（MWT）、基于MWT的正则传输理论与局地多尺度能量分析方法，以及特征追踪技术研究了该反常现象背后的动力过程及其成因。主要结论如下：1）深冬抑制是由内部过程和外部过程共同造成的，它们包含斜压正则传输、非绝热做功、能量通量辐合和摩擦耗散等。2）斜压正则传输和非绝热做功在秋季达最强，这使得风暴活动在秋末比深冬强；而在春季，能量通量辐合增强，同时摩擦耗散在整个风暴轴区域大幅度减弱，两者共同的作用使得风暴轴在斜压性很弱的春初也比深冬时期要强。3）深冬时期斜压正则传输的减弱（相比于秋末）是由于彼时急流位置靠南，其和风暴轨迹中心（位于中高纬度地区）相距较远，急流和风暴系统之间的相互作用受到了抑制；而春季能量通量辐合的增强实际上源自从上游进入太平洋的风暴数目（强度）在春初时期的增多（增强）。

我国无缝隙精细化网格天气预报技术进展与挑战——《气象》2019年第45卷第4期

金荣花等总结了2014年以来我国无缝隙精细化网格天气预报业务的技术进展，讨论了未来发展所面临的关键技术难点。经过近5年的探索和努力，我国已经初步建立了针对不同预报时效的无缝隙精细化网格预报技术体系。对于0～4 h预报时效，主要基于全国雷达拼图和GRAPES Meso模式预报，发展临近分钟级滚动外推预报技术；对于4 h到30 d预报时效，主要通过对区域或全球不同时空分辨率模式预报进行偏差订正、客观解释应用以及降尺度分析，提高预报的准确度和精细度。与此同时，研发了自动化、智能化的交互式预报制作平台，以满足客观高效制作与预报员对极端或高影响天气主观预报优势相结合的需求。发展了以格点实况分析场为参照的空间分析检验方法，初步实现了对高分辨率网格预报的质量跟踪和性能评估。

青海地区一次雷暴的地闪活动及云内的电场探空观测——《地球物理学报》2019年第62卷第5期

2016年夏季在青海大通地区获得一次局地雷暴云内的电场探空资料，张廷龙等结合雷达、地闪定位资料，详细分析了该雷暴的地闪活动特征及云内的电荷结构。结果显示，该雷暴过程的负地闪在时间上呈间歇性发生，在空间分布上表现为不连续，且所有的正地闪都发生于雷暴的成熟阶段。在雷暴成熟阶段与消散阶段过渡期获得云内的垂直电场廓线表明，雷暴内的电荷结构在探空阶段呈四极性，最下部为处于暖云区内负电荷区，往上依次改变极性。最上部的正电荷区由于数据丢失无法判断其上边界外，其余3个电荷区的海拔高度分别为：5.5～5.7 km（3.4～2.3 ℃）、5.7～6.2 km（2.3～-0.4 ℃）和6.2～6.6 km（-0.9～-1.7 ℃），对应的电荷密度为-1.81、2.47和-1.76 nC·m-3。其中，下部正电荷区的强度最大，其次为上部的负电荷区。通过分析电荷区分布与正地闪活动的关系，认为暖云区内负电荷区的形成有利于诱发下部正电荷区的对地放电。

北极放大效应原因的研究进展——《地球科学进展》2019年第34卷第3期

近几十年来北极的增温幅度是全球平均的2倍以上，这种被称为“北极放大”的现象是全球气候变化的最显著特征之一。武丰民等从北极局地气候反馈和北极外热输送2个方面总结了北极放大原因的最新进展。局地方面，海冰-反照率正反馈以及云和水汽增加导致的向下长波辐射增强是北极放大的重要原因，而较低的背景温度和相对稳定的大气层结使得温度反馈在北极为正，有利于变暖信号被放大。向极热输送方面，大气环流和洋流的输送作用对北极放大均有贡献，大西洋和太平洋海温的年代际变化和热带太平洋海温异常是驱动大气环流变化的主要原因。