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面对全球性淡水资源短缺的挑战，开发如何有效获取淡水资源的方法至关重要。大气中蕴藏着丰富的淡水资源，其中一部分主要以湿气的形式存在，并分布于地球的每一个角落。2024年来，针对淡水短缺问题，有效开发并利用湿气资源成为一种有意义的解决方案，吸附式空气取水（Sorption-based AWH，SAWH）技术为此提供了实际的借鉴，其核心在于利用吸附剂自发汲取周围空气中的湿气分子，并通过合适的方式进行脱附...
东北地理所在大气CO2浓度升高影响黑土氮循环微生物机制方面取得进展（图）
黑土氮循环 生态系统 生物地球化学
2024/4/27
二氧化碳（CO2）作为引起气候变化的主要因素之一，其浓度增加已深刻影响了陆地生态系统的生物地球化学循环。土壤氮循环是由微生物驱动的生物地球化学循环的重要组成部分，与土壤生产力的维持、环境保护以及土壤生态系统的可持续发展密切相关。大气CO2浓度升高会通过改变植物-土壤-硝化和反硝化微生物的相互作用来影响土壤硝化和反硝化过程。因此，评估硝化和反硝化微生物对CO2（eCO2）浓度升高的响应对于制定特定的...
中国科学院大气物理研究所全球极端天气气候事件正涌现新特征——2023年回顾（图）
气候 观测 大气物理
2024/4/21
2023年是自1850年以来最热的一年，观测的全球平均温度较工业化前（1850-1900年）偏暖1.45°C ± 0.12°C。伴随破纪录的高温，这一年全球各地经历了频繁的极端天气气候事件，包括热浪、极端降水、旱涝急转、野火、沙尘暴等。
中国科学院大气物理研究所基于青藏高原和印度洋区域热力状况的气候预测先兆信号
青藏高原 热力状况 气候预测 信号
2024/4/21
在次季节、季节到年际等不同时间尺度上，印度洋和青藏高原热力状况对季风活动、水汽输送和降水过程有重要的影响。系统研究青藏高原和印度洋热力状况对季风演变、水汽输送和青藏高原及其周边地区区域气候异常的影响，可以从其热力状况的角度寻找气候预测的先兆信号，从而有助于提高对青藏高原及其周边地区气候的预测能力，对气象灾害的防治具有重要意义。
中国科学院大气物理研究所年代际振荡在过去40年平流层水汽变率中占主导地位（图）
评估 观测 气候
2024/4/21
随着观测技术的进步和高顶大气模式的发展，近20年来的一系列研究表明平流层水汽具有重要的气候反馈效应，其长期变化对c温室效应有重要影响，然而平流层水汽长期变化的定量评估仍存在很大的不确定性。
伴随着温室气体浓度增加，自20世纪90年代以来，北极地区出现剧烈增暖现象（Arctic Amplification ，AA）。研究表明，冬季北极海冰的快速融化对AA有重要作用，它是海冰长期减少趋势、年际和年代际变率的共同结果，其中北极欧亚地区特别是巴伦支-喀拉海（Barents-Kara Seas ，BKS）是冬季北极海冰变率最大的区域。然而，大气因子和海洋因子怎样调控欧亚北极地区海冰变化的时间尺...
中国科学院大气物理研究所气候变化正在并将持续改变气候干湿过渡带的生态环境（图）
气候变化 生态环境
2024/4/13
植被生态过程对气候变化的响应和适应，及其协同土壤水热过程对气候变化的缓冲和放大效应，使得气候变化对植被生态系统的影响在不同时空尺度上呈现出显著的变异性，导致气候变化的生态环境影响评估及机理认识研究面临多方面的挑战性。生物气候指标能够扮演联系和表征气候变化与生态系统响应的桥梁作用，在当前植被模型的生态生理过程尚不完善的情况下，为评估和认识气候变化的生态环境影响研究提供解决方案。
中国科学院大气物理研究所2023年华北破纪录热浪的形成机制和次季节可预报性（图）
生态系统 评估
2024/4/13
一项由中国科学院大气物理研究所王林研究员参与的盘点研究表明，2023年是有器测记录以来最热的一年，全球平均气温比工业革命前（1850-1900）高出1.45℃，世界多地频发极端热浪，给农业、生态系统和人类社会造成了严重影响。
新元古代晚期到古生代早期海洋氧化程度的显著提高(即“新元古代氧化事件“)被认为可能与早期多细胞动物的出现和演化密切相关。然而近年来更多的地球化学指标和模型模拟的结果显示，晚新元古代到早古生代大气氧含量显著低于现代水平，海洋氧化还原呈现剧烈波动状态且总体氧化程度远低于现代海洋。因此可以说，新元古代晚期到古生代早期发生了低大气氧背景下的海洋氧化事件。在大型陆地植物登陆前海洋中有机碳的合成和埋藏过程是地...
中国科学院大气物理研究所基于神经网络的大气模式动力框架非静力替代求解方案（图）
神经网络 大气模式 动力框架
2024/4/13
大气模式动力框架的非静力效应随水平分辨率的提高不断增强，当分辨率上升到一定的临界水平时，静力平衡假设为模式带来的误差开始发挥作用但仍不足够显著，称之为非静力过程影响的“灰色地带”。
中国科学院大气物理研究所上黄高山站气态有机分子组成及变化特征（图）
有机分子 生态环境 质谱
2024/4/13
挥发性有机物（VOCs）是臭氧和二次有机气溶胶的重要前体物。尽管我国学者已经对城市、农村和森林站点的VOCs开展了广泛的研究，但是高山区域背景站点的生物排放和人为排放VOCs的报道仍有限。2022年11月，大气物理研究所张屹博士和徐惟琦副研究员等在最新建成的中国科学院大气边界层顶生态环境上黄观测站（海拔1128米），利用Vocus质子转移反应飞行时间质谱等仪器对气态有机分子化合物进行了实时在线观测...
中国科学院大气物理研究所2022年8月中国南方极端热浪成因（图）
观测数据 动力学过程 热力学过程
2024/4/13
2022年8月，中国南方经历了自1961年以来持续时间最长、强度最强的极端热浪，给人民健康和社会经济造成了严重影响，直接经济损失超过512亿元(应急管理部，www.mem.gov.cn/xw/yjglbgzdt/202301/t20230113_440478.shtml )。中国科学院大气物理研究所龚海楠副研究员等利用观测数据和英国Hadley中心提供的大样本归因试验数据，深入剖析了...
中国科学院大气物理研究所FY4A AGRI卷云区辐射同化新方法（图）
辐射同化 地球物理
2024/4/13
气象卫星红外波段的全天空同化仍然存在重大挑战，主要因为数值天气预报对云模拟的不确定性大，且快速辐射传输模式模拟云结构和物理性质的能力有限，特别是具有复杂垂直结构的云。可否只针对某种类型的云实现红外的云区同化呢？已有研究指出，卷云是高云中的一种，由冰晶组成的松散冰云，红外辐射能够部分穿透卷云，且卷云数量多。
中国科学院大气物理研究所光功率曲线教程式综述（图）
能源气象学 天气 气候
2024/4/13
全球能源结构从以化石燃料为主转变为以可再生能源为主，是全球实现“双碳”目标的不二选择。太阳能和风能这两种最丰富的可再生能源都密切依赖于天气和气候，作为新的交叉学科的 "能源气象学 "应运而生并迅速崛起，将在推动可再生能源的永续利用中发挥重要作用。
中国科学院大气物理研究所21世纪初华北冬季极端冷日数年代际偏多的机制研究（图）
年代际 评估 界面
2024/4/13
IPCC第六次评估报告指出，20世纪50年代以来，全球范围内极端冷事件频次减少、强度减弱，这主要是由人类活动引起的气候变化所致。但在区域尺度上，极端冷事件仍可能呈现显著的年代际变化。