2010061701

风云三号卫星微波湿度计成功在轨运行两周年

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/6/233086.shtm

FY-3A星微波湿度计

2008年5月27日，风云三号气象卫星（FY-3A星）在太原卫星发射中心发射升空，微波湿度计于2008年6月4日开机工作，至2010年6月4日已成功在轨运行两周年。

FY-3A星是我国第一颗新一代极轨气象卫星的首发星，微波湿度计包括150GHz和 183GHz两个探测频率，5个探测通道，主要功能是探测全球大气湿度廓线及强降雨；按照卫星总体要求，三年工作寿命设计，两年在轨运行考核。在两年的在轨运行中，微波湿度计工作正常，积累了大量全球大气水汽及强降雨等气象资料，图像层次分明，信息量丰富。

特别是在2008年，八、九、十月份我国东南沿海地区台风多发，微波湿度计成功地监测到了“海鸥”、“凤凰”、“森拉克”、“黑格比”、“蔷薇”等台风及热带气旋、强降雨对台湾及东南沿海的影响过程，为业务人员研究、预测及提高数值预报天气的准确性提供了有利依据，为北京奥运会的成功举办提供了有力的气象保障服务。2009年下半年，也成功监测到“莲花”、“莫拉”、“巴玛”等台风的发生、发展及迁移过程，为我国东南沿海地区防灾减灾，避免巨大的生命及经济财产损失发挥了重大作用。

微波湿度计的研制采取跨越式发展的策略，毫米波前端等高频率部件通过国际合作的途径引进，不仅实现了国内微波辐射计最高频率的爬升，填补了国内高频率毫米波大气微波探测的空白，而且在短时间内极大地缩短了与国际水平的差距，使我国气象卫星微波探测器水平从近二十年的差距拉近到当前国际水平，部分指标优于国际同类遥感器，提高了我国在国际气象组织中的话语权。

与国际同类星载遥感器相比，微波湿度计采用了多项创新性技术：一是在国际上首次采用准光学技术实现150GHz极化分离；二是扫描方式灵活，采用三种扫描模式，包括变速扫描、匀速扫描和固定角度，能够实现任意角度观测；三是国内首创高带宽、高线性度接收机技术，为提高系统定标精度和定量化应用提供了技术保障；四是双探测频率采用双天线配置，为微波湿度计的探测功能扩展提供了技术手段。

在FY-3A星发射之前，我国有关台风等重要气象资料主要靠国外提供数据。FY-3A星微波湿度计的成功运行，使我国第一次具有从卫星平台获取台风信息的能力，具有巨大的经济效益、社会效益和极高的投入产出比。

FY-3A星微波湿度计的在轨考核成功，为FY-3B星及后续批次星微波湿度计研制奠定了基础。目前，FY-3B星微波湿度计已经交付至卫星总体，预计2010年底发射；FY-3（02批次星）微波湿度计-II已经完成了方案设计，在FY- 3A、B星基础上增加了89GHz和118GHz探测频率，拓展了探测功能，实现了大气微波温度、湿度的同步探测，而且提高了探测性能，探测通道由5个扩展至15个。

美国卫星绘出飓风季海面温度图

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/6/233081.shtm

这是美国宇航局卫星绘出的今年飓风季海温图。海水温度足够形成飓风的区域以黄色和红色显示。水温过低、无法形成飓风的区域以蓝色显示。

北京时间6月7消息，据美国宇航局官方网站报道，大西洋飓风季开始于6月1日，将持续6 个月。5月27日，美国海洋和大气管理局预测说今年的飓风季“活跃甚至极度活跃”，将会有14到23场暴风雨，8到14次飓风，3到7次超级飓风。

在形成飓风的所有因素中，足够高的海水温度是必不可少的，水温要超过摄式28度。搭载于美国宇航局Aqua卫星上的先进微波扫描辐射仪，描绘出今年飓风季之初赤道地区的大西洋和太平洋一部分海域的海水温度图。海水温度足够形成飓风的区域以黄色和红色显示。水温过低、无法形成飓风的区域以蓝色显示。

从这张海水温度图可以看出，一个温暖海水带从非洲西海岸跨越大西洋、中美洲，一直延伸到太平洋东部。在塞内加尔南部海域、几内亚和塞拉里昂沿海海域海水温度尤其高。而在古巴、洪都拉斯和尼加拉瓜附近的部分海域海水温度也明显过高。

然而，在环抱中美洲的温暖海水里，还有温度较低的海域出现。如同飓风需要温暖的海水来增强势力一样，暴风雨也会把深海的冷水翻滚到海面。而在中美洲周边出现的低温海水或许是热带风暴“阿加莎”带来的后果。“阿加莎”5月底袭击了中美洲的危地马拉、萨尔瓦多和洪都拉斯，引发洪水和山体滑坡，造成重大灾害。

海平面上升反致太平洋低洼岛屿面积增大

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/6/233080.shtm

海平面的上升让图瓦卢岛国面临被淹没的命运

北京时间6月7日消息，据国外媒体报道，科学家一直担心，气候改变海平面上升会导致南太平洋的很多座小岛最终消失。但是，当两位研究人员对过去60年局部海平面上升4.8英寸(12厘米)的27座低洼岛进行测量后发现，太平洋的很多座低洼岛的面积正在增大，从而可以抵消海平面上升的影响。只有4座岛的面积减少。

研究显示，珊瑚岛能对天气模式和气候的改变作出反应，在风和海浪的作用下，环礁消蚀的珊瑚残骸被推上岛的海岸。奥克兰大学环境学院的保罗·肯奇教授表示，该研究显示，这些岛在正对海平面的改变做出回应，珊瑚礁的海浪较高，含沙和砂砾的海水深度加深。

肯奇教授说：“我们曾经认为随着海平面的上升，这些低洼岛将固守在原来的位置，它们将被淹没。但是，它们不是这样。海平面继续上升，低洼岛开始做出回应。它们并非只是在成长，它们还在变化。它们一直在变化……但是，其中一些岛成长的幅度有点让人意外。”

最明显的要数珊瑚岛群组成的图瓦卢，高于海平面14英尺(4.27米)，对于这座岛，很多认为气候正在变化的人多次预测它将会被上升的海平面淹没。这项研究报告发表在本周的《新科学家》杂志上，研究发现，在过去60年里，图瓦卢9座岛的7座平均增大至少3%。

1972年，Bebe气旋使得图瓦卢东部礁堆积了346英亩沉积物，让它的主岛富纳富提的面积增大10%。弗纳马努岛的面积比之前增大近30%。在2008年世界环境日，基里巴斯总统汤安诺警告他的部分岛国正被淹没，生活在海岸线的 94000名基里巴斯人被迫搬迁。他当时还指出，最坏的假设是基里巴斯将在一个世纪之内完全被海水淹没。肯奇教授说：“换句话说，这些岛在慢慢移动……沿它们的礁坪移动。因为海平面的状况和海浪的状况不断变化着，这些岛也在做出相应的调整。”但是，他警告说海平面上升速度的加快可能对“一些小岛国造成严重的环境威胁，当海水深度超过一个临界值时，海岛毁灭的速度非常快。这一临界值目前还不清楚”。

澳大利亚海平面研究学家约翰·亨特表示，这一发现是个好消息，但不是一个惊喜。亨特说： “虽然珊瑚岛可能会对一些海平面上升做出回应，但是，它们还面对海洋变暖和海洋酸化等其他问题。可能，海平面上升实际上会使得这些低洼岛成长，看起来确实是这样。”

科学家称2010年将成有记录以来最温暖年份之一

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/6/233087.shtm

近日，世界气候变化研究领域权威科学家和研究机构所提供的最新数据表明，2010年将会是有记录以来最温暖的年份之一，北极海冰范围将创最低记录，而全球陆地气温将可能攀新高。

北极海冰漂浮于格陵兰阿玛萨利克岛附近海湾中。美国冰雪资料中心科学家近日发布报告称，北极海冰目前所覆盖的范围已达有记录以来同期最低记录。这表明，此前2007年所创造的最小海冰范围的记录极有可能被打破。位于科罗拉多州博尔德的美国冰雪资料中心卫星监控系统显示，2010年海冰融化速度之快非常罕见，每天消失的海冰面积高达4万平方公里。

同时，美国华盛顿大学极地科学中心研究表明，2010年3月份的海冰量大约是2.03万立方公里，比1979年开始记录时的水平下降了38%。美国宇航局首席气候科学家詹姆斯·哈森等人认为，2010年全球陆地气温也将有可能创下新高。科学家们通过研究发现，过去12个月的气温要比1951年到1980年平均气温高出0.65摄氏度，2010年的全球气温将超过2005年的记录。科学家们的研究成果将发表于《地球物理评论》（Review of geophysics）杂志上。

作为全球气候变化研究领域首屈一指的科学家，哈森驳斥了怀疑论者所提出全球气候变温趋势已于1998年终结的说法。哈森表示，“通过监测数据发现，2010年全球表面气温将创下记录。全球气候变暖趋势的十年时间表仍然继续有效，并没有停止。我们得出结论认为，全球气温每十年升高0.15到0.2 度的趋势并没有变化，这一规律开始于20世纪70年代。”

美国宇航局的研究成果也有力地支持了美国国家海洋和大气局的发现，即2010年前四个月已创下历史同期最热记录。因此，较高的海面气温将可能导致2010年成为近年来大西洋飓风最密集的年份之一。上周，美国国家海洋和大气局预测，2010年将会出现14到23个命名风暴，其中包括8到14个飓风。在这些飓风之中，有3到7个可能是强飓风，风速至少有每小时111英里（约合每小时179公里）。

美国研发高精度气候模型精确预测气候状况(图)

http://tech.sina.com.cn/d/2010-06-16/09014314406.shtml

http://www.sina.com.cn 2010年06月16日 09:01 新浪科技

GEOS-5气候模型所形成的模拟图片，模型精确地预测了主体云层系统的位置与形状

地球同步轨道环境卫星所拍摄的卫星图片

　　新浪科技讯北京时间6月16日消息，据美国宇航局官网报道，美国宇航局地球系统科学家近期研制了迄今精度最高的地球气候模型GEOS-5气候模型，并通过该模型绘制了全球气候模拟图片。模拟图片与卫星图片对比显示，GEOS-5气候模型可以精确地预测气候状况。

　　科学是一个过程。科学家首先需要实地观测，然后提出假设用于解释观测数据，最后再通过系统验证和推理，找到支持或辩驳其假设的证据，从而得出一个科学的结论。许多人或许认为，科学家们在进行假设和验证的过程，所有工作都是在实验室中进行的。但是，对于研究地球如何运行的地球系统科学家来说，他们的实验室就是整个星球。面对庞大的星球，科学家们很难将全球各地不同的气温或云雨真正地集中到狭小的实验室中系统地研究。相反，他们只有将实地观测数据结合起来，形成复杂的电脑模型进行模拟研究。通过这类模型，科学家们可以对不同的假设进行测试和验证，并利用真实的观测数据进行检测，从而科学家们可以真正地理解地球大气、陆地和海洋等各个方面是如何协同工作的。

　　本文中的两幅图片分别为地球气候模型模拟图片(上图)和地球同步轨道环境卫星图片，图片显示的是分别通过两种方式所获得的同一时刻地球气候状况。该地球气候模型被称为“戈达德地球观测系统模型-第五版”(GEOS-5)，也是迄今精度最高的地球气候模型。下图则是由美国宇航局和美国国家海洋和大气局的地球同步轨道环境卫星所拍摄的卫星图片。通过图片对比发现，GEOS-5模型精确地预测了2010年2月6日时的云层特点。当天，一股强烈的寒流为华盛顿特区带来了一场数英尺厚的暴雪。

　　2010年2月6日，GEOS-5模型和地球同步轨道环境卫星传感器分别对地球上空的云层进行了红外测量。两幅图片显示，陆地上空覆盖着厚厚的云层，模拟图片与卫星图片所描绘的情况极其吻合。模型精确地预测了主体云层系统的位置与形状，如北大西洋东部上空的卷曲云带以及美国海岸附近的强烈冬季风暴。高精度的GEOS-5气候模型甚至还可以详细预测云层形状的细节。在2月6日的模拟图片中，气候模型预测了一些小型云层的边线、云街现象以及冬季风暴的东部细节。在一幅全球模拟图片中，气候模型还精确地预测了热带地区的大量雷暴现象。

　　GEOS-5气候模型的精度通常为每像素5公里，尽管它的精度最高可达每像素3.5公里，因此它也是目前世界上最精确的全球气候模型。普通气候模型在模拟云层情况时，精度大约为每像素28公里。这就意味着，由普通气候模型所产生的全球平面地图包含了77.7万个网格单元(像素)，而5公里精度的 GEOS-5气候模型所产生的地图(上图)则包含了2400万个网格单元。因此，科学家可以根据GEOS-5气候模型获得关于地球的更详细的信息。

　　和所有的气候模型一样，GEOS-5气候模型也是利用数学方程式来计算气候变化情况。地球气候的一些物理属性，如温度和能量等，则需要实地测量。实时数据被输入模型，从而保证模型与真实世界尽可能一致。当然，在建造模型过程中，数百万次的计算则需要数千台计算机处理器。GEOS-5气候模型运行于美国宇航局戈达德太空飞行中心新成立的气候模拟中心的“发现”超级计算机之上。“发现”超级计算机拥有近1.5万个处理器。

　　气候科学家将利用GEOS-5气候模型预测未来数十年的气候变化情况。2010年6月2日，美国宇航局气候模拟中心以新名称开始运作。(彬彬)

方精云院士：全球变暖是客观事实升温机制有争议

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/6/233297.shtm

在6月10日举行的中科院学部学术年会上，中科院院士方精云指出，全球变暖是客观事实，虽然存在不确定性，但总体格局不会改变，中国应积极应对。

方精云说，政府间气候变化专门委员会最近一次关于气候变化的评估报告中就过去100年来的气候变化及其驱动因素、气候变化对自然和社会系统的影响，以及未来可能的变化进行了评估，得出了“全球平均气温升高”等若干结论，“但是其中一些结论在科学界存在争议”。

据他介绍，关于气候变化的争论焦点主要集中在四个方面，气候变暖是否在发生；气候变暖的主要驱动因素是什么，也就是说人类活动和自然过程对气候变暖的‘贡献’究竟有多大；基于现有气候模式预测未来气候变化趋势的准确性如何；气候变坏的影响到底有多严重。

方精云认为，影响全球气候变化的因素存在很大的不确定性，尤其是气溶胶，需要加强研究；发达国家是碳排放的主要贡献者，应承担主要的减排责任；当前急需构建公平合理的国际减排体系和可操作的量化指标；应加强多样化应对措施的研究，尽快开展地球工程以及碳捕获和碳封存的可行性研究和生态风险评估。

地理资源所创建分布式系统闸坝群影响的水量-水质耦合模型

http://www.igsnrr.ac.cn/xwzx/kydt/201006/t20100611_2879608.html

淮河是我国人口密度最大、水旱灾害频繁、水污染问题最为突出的流域。为了治理水患，已兴建1.1万余座闸坝。闸坝在防洪、灌溉供水等方面发挥巨大效益。但修建后引起径流变化，加之水污染过程迭加，导致对河流水环境影响，已成为国内外关注的焦点。目前亟待解决的科技难题：闸坝群运行下流域水文-水质- 河流生态变化的联系与纽带是什么？目前缺乏基于流域水循环基础的影响分析关键技术；如何识别闸坝对河流水环境的影响与贡献？现行的理论方法不足。

地理资源所夏军研究团队多年来一直观测与分析淮河流域闸坝对河流水环境及生态影响情况，研究人员通过观测与分析找到了流域系统闸坝运行与水文变化、水质变化之间的互动关系，创建了分布式系统闸坝群影响的水量-水质耦合模型，该模型能够定量分析不同闸坝运行方式下河流水文-水质变化的影响与可调控关系，为淮河防洪-防污联合调度、保障社会经济和生态用水提供了核心技术，并解决了淮河闸坝群对河流水环境影响的核心难题。

此项研究成果已应用到淮河流域以及安徽省、河南省等水利、环境保护部门防洪-防污联合调度，取得了突出的社会效益。研究成果获2009年安徽省科技进步奖，在国际刊物发表SCI论文等5篇。