1、报告编号：201136000G020108科 技 查 新 报 告项目名称：中国西北地区地面加热场强度特征及其指数研究委 托 人：王 慧委托单位：南京信息工程大学大气科学学院委托日期：2011 年 3 月 3 日查新机构（盖章）：教 育 部 科 技 查 新 工 作 站 （G02）查新完成日期：2011 年 3 月 14 日中 华 人 民 共 和 国 科 学 技 术 部二 年制中文：中国西北地区地面加热场强度特征及其指数研究查新项目名 称 英文：Characteristics of the Surface Heating fields strength on Northwestern China
2、and its index名 称 教育部科技查新工作站（G02 ）通信地址 南京市西康路 1 号 邮政编码 210098负 责 人 吴东敏 电 话 025-83787301 传 真 025-83717894联 系 人 洪建 电 话 025-83717894查新机构电子信箱 一、 查新目的及范围查新目的：申报博士点基金（新教师类） 查新范围：国内外二、 查新项目的科学技术要点该项目利用卫星遥测的归一化差值植被指数（NDVI）资料，中国西北地区 100 多个气象站常规观测资料和针对西北干旱区不同下垫面 Ch-NDVI 参数化关系式，利用总体输送法计算西北地区地面感热通量，利用降水量资料估算其地面潜
3、热通量，进而计算西北地区地面加热场强度，在其近 30a 时空异常变化特征研究的基础上，选取一定数量的气象代表站，建立1961-2010 年西北地区地面加热场强度距平指数序列。三、 查新点与查新要求查新点：1、中国西北地区地面加热场强度的计算；2、中国西北地区地面加热场强度距平指数的建立。查新要求：希望查新机构通过查新，证明在所查范围内国内外有无相同或类似的研究文献报道。四、文献检索范围及检索策略（一）文献检索范围国内数据库：1. 中国知网中国期刊全文数据库 19942011.32. 重庆维普中文科技期刊数据库 19892011.33. 万方数字化期刊全文数据库 19832011.34. 重庆维
4、普中国科技经济新闻数据库 19922011.35. 中国学术会议论文数据库（知网、万方） 19892011.36. 中国学位论文数据库（知网、万方） 19822011.37. 中国科技成果数据库 19892011.38. 中国专利数据库 19852011.39. 国家科技成果网（科学技术部） 19782011.310. 中国科技论文在线（教育部科技发展中心） 20032011.311. 中国会议论文在线（教育部科技发展中心） 20032011.312. 中国科学文献服务系统 19852011.3国外数据库：DAILOG 联机检索系统1. 2: INSPEC 1898-2011/Feb W42.
5、 5: Biosis Previews(R) 1926-2011/Feb W43. 6: NTIS 1964-2011/Mar W14. 8: Ei Compendex(R) 1884-2011/Feb W45. 34: SciSearch(R) Cited Ref Sci 1990-2011/Mar W16. 35: Dissertation Abs Online 1861-2011/Feb7. 40: Enviroline(R) 1975-2008/May8. Elsevier SDOL 电子期刊全文数据库 19952011.39. SpringerLink（德国斯普林格数据库） 1980
6、2011.310. EBSCOhost 全文数据库 19752011.311. Wiley InterScience(Wiley 出版社全文电子期刊) 19972011.312. ProQuest Science Journals（科学期刊） 19862011.313. PQDD（ UMI） （博硕士论文数据库） 20012011.3科技信息搜索 http:/ 2011.3.7（二）检索策略检索词：中文：地面加热场强度；地面感热通量；干旱地区；西北地区；C h-NDVI 参数化；NDVI；归一化差值植被指数英文：intensity index；surface sensible heat flu
7、x；arid region；Northwest China；C h；NDVI 检索式：中文：（1） （ 地面加热场强度 or 地面感热通量 ） and （ 干旱地区 or 西北地区 )（2）地面加热场强度 and （C h-NDVI 参数化 or NDVI or 归一化差值植被指数 ） 英文：（1）( surface()heating()fields and intensity()index or surface()sensible()heat()flux ) and ( arid()region or Northwest()China )（2）surface()heating()fields
8、 and ( C h and NDVI or NDVI ) and arid()region五、检索结果依据上述检索范围和检索式，共检索到相关文献 80 多篇，现将与该委托查新课题密切相关的 28 篇文献，摘录如下：（1） 【题 名】中国西北干旱、半干旱区感热的年代际变化特征及其与中国夏季降水的关系【作 者】周连童; 黄荣辉【机 构】中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心,北京 100190【刊 名】大气科学.2008,32(6).-1276-1288【文 摘】利用 19512000 年我国西北干旱、半干旱区地温、气温和表面风场逐日 4 个时次（02、08、14 和 20 时）的台站观测资料
9、，计算并分析了我国西北干旱、半干旱区春、夏季感热的年代际变化特征。分析结果表明：中国西北干旱、半干旱区春、夏季感热输送出现相反的年代际变化特征，春季感热从 20 世纪 70 年代中期开始增强，而夏季感热却减弱了。并且还分析了中国西北干旱、半干旱区 4 月感热与中国夏季降水的相关关系，其结果表明了中国西北干旱、半干旱区的春季感热输送与中国夏季降水有很好的相关关系，其中正相关区分别位于东北地区和长江中下游地区，而负相关区分别位于华北地区和西南地区。作者还利用欧洲中心（ECMWF）19582000 年再分析资料分析水平和垂直环流的年代际变化特征，在 19772000 年期间，中国西北地区春季感热增强
10、，使此地区上升气流增强，华北地区上空下沉气流增强，不利于华北地区夏季降水偏多，并出现持续性干旱，而长江流域的上升气流增强有利于长江中下游地区夏季降水增多，出现洪涝。因此，西北地区春季感热异常可以作为我国夏季降水的一个预报因子。【基 金】中国科学院知识创新工程重要方向项目 KZCX2-YW-220; 国家自然科学基金资助项目 40730952; 国家重点基础研究发展规划项目 2004CB418303; 大气物理研究所青年人才领域前沿项目 IAP07414（2） 【篇 名】 河西地区地表感热特征分析 【作 者】 李振朝; 韦志刚 ; 吕世华; 符睿; 【作者单位】 中国科学院寒区旱区环境与工程研究
11、所; 甘肃兰州; 中国科学院研究生院; 【文献出处】 高原气象 , Plateau Meteorology, 2007 年 02 期 【摘 要】 利用河西地区 13 个测站的资料和金塔试验资料，通过聚类分析和小波分析等研究方法，分析了河西地区地表感热的变化特征，结果表明：河西地区 13 个站感热输送的最大值一般出现在 5 月或 6 月，最小值出现在 12 月。34 月份普遍急剧增大，在 1011 月急剧减少。近 50 年间，河西地区大部分台站春季感热输送呈上升趋势，夏季呈明显的下降趋势。春季感热通量的主要显著性周期为 3 年。河西地区中部春季感热变化与风速、地气温差变化的相关关系都比较好，在河
12、西西部春季感热变化与风速的相关关系较好，而在河西东部春季感热变化与地气温差的相关关系较好。【基 金】 国家自然科学基金项目(40375033); 国家自然科学基金重点项目(40233035); 中国科学院百人计划项目(2004406)共同资助（3） 【篇 名】 基于归一化差值植被指数的极端干旱气象对西南地区生态系统影响遥感分析【作 者 名】 王维; 王文杰 ; 李俊生; 吴昊; 许超; 刘孝富 ; 刘锬【作者单位】 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室; 中国环境科学研究院【文献出处】 环境科学研究 2010 年 12 期【摘 要 】 以年际同期归一化差值植被指数(Normalized
13、 Difference Vegetation Index,NDVI)作为评价指标，分析极端干旱气象对西南地区生态系统影响的时空分布特征，提出旱灾可能造成的生态影响及应采取的管理和科研措施。结果表明：2009 年 8 月2010 年 3月，西南地区的生态系统受极端干旱天气影响显著，威胁程度呈上升趋势；贵州、广西和云南三省( 自治区)受干旱影响的生态系统面积先后超过各省份生态系统总面积的 80%，生态系统强度变差区集中在云南的中东部、贵州西南部和广西西北部等地区；农田生态系统受损严重，农作物大面积枯死或绝收；大量水库、池塘干涸，河流水位明显下降，部分河流断流,危及水生生物生存；自然植被影响明显，植
14、被生长明显受到抑制，干热河谷地带和岩溶地形区域植被大面积退化，威胁当地生物多样性。【基 金】 国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BAC34B00); 国家环保公益性行业科研专项(200909113)（4） 【题 名】中国北方典型强沙尘暴的地面加热场特征分析【作 者】王劲松; 俞亚勋;赵建华【机 构】中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州 730020【刊 名】中国沙漠.2004,24(5).-599-602【文 摘】选取了中国北方 16 个典型强沙尘暴事件。利用 NCEPNCAR 的日平均全球再分析网格点资料。对这些典型强沙尘暴事件的地面感热通量场、潜热
15、通量场的分布特征进行了分析；同时对该区域中强沙尘暴的不同发生区地面的加热场也进行了对比分析。结果表明，通常在典型强沙尘暴事件发生区表现为正的感热通量和正的潜热通量；沙尘暴多发区域的南疆盆地表现为以潜热加热为主，西北区东部表现为以感热加热为主，华北地区北部则表现为感热和潜热加热同等重要；南疆盆地和西北区东部沙尘暴的发生受下垫面的影响较大，华北区北部沙尘暴的发生受下垫面的影响相对较小。（5） 【题 名】西北地区春季沙尘暴地面加热场基本特征【作 者】王劲松1 刘贤2【机 构】1中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃兰州， 730020 2武戚地区气象局，甘肃武戚 733000【刊 名】干旱区资源与环境.
16、2003,17(5).-1-6【文 摘】利用 NCEPNCAR19582000 年月平均全球再分析网格点资料，对西北地区春季典型沙尘暴年和典型非沙尘暴年的感热通量场、潜热通量场的差异进行了对比分析，找出了感热和潜热通量场与沙尘暴发生的关系。结果表明，春季典型沙尘暴年中沙尘暴发生区上游和西北区东侧是影响沙尘暴发生的关键区。西北地区春季典型沙尘暴年上游区为热汇区，沙尘暴发生区主要为热源区。（6） 【篇 名】 东亚副热带西风急流与地表加热场的耦合变化特征【作 者 名】 况雪源; 张耀存【作者单位】 南京大学大气科学系【文献出处】 大气科学 年，卷(期) ： 2007, 31(1)【摘 要】 国家自然
17、科学基金，中国科学院知识创新工程项目【基 金】利用 NCEP/NCAR 月平均再分析资料，采用奇异值分解方法分析 200 hPa纬向风场与东亚地表加热场的空间耦合变化特征，揭示影响东亚副热带西风急流位置及强度变化的加热关键区域。研究结果表明：冬季西太平洋黑潮暖流区是表面感热、潜热通量场的大值区，其加热强度主要影响东亚副热带西风急流的强度变化，当加热增强 (减弱) 时，急流加强 (减弱)。热带和副热带地区地表加热的反相变化对应纬向风的整体一致变化，且影响关键区在热带地区，这种耦合分布型主要体现为年代际的变化特征.夏季，海陆感热加热差异主要影响中低纬纬向风的变化，而影响急流位置南北移动的加热关键区
18、位于阿拉伯海及印度半岛北部，这种加热分布体现感热的局地性变化，可能与高原大地形分布有关。由于夏季降水的不均匀性，潜热加热与 200 hPa 纬向风场的耦合关系较为复杂。通过分析加热异常年的环流形势差异发现，对流层中上层经向温差对地表加热场异常变化的响应是导致高层纬向风变化的原因，这种地面加热变化导致高层温度场及流场的响应可通过热力适应理论得到较好的解释。（7） 【题 名】青藏高原地面加热场与春季川渝地区气温的关系【作 者】黄仪方【机 构】中国民航飞行学院空中交通管理系，四川广汉 618307【刊 名】云南大学学报：自然科学版.2003,25(5).-428-433【文 摘】应用奇异值分解(SV
19、D)技术，研究了青藏高原地面加热场与东亚地区上空500hPa 高度场及其东侧川渝地区春季气温场的时空联系和冷暖异常成因。结果表明：前期冬季青藏高原地面加热场与后期春季高度场的第一模态代表了两场间的主要耦合特征，具有显著的时空相关；前期冬季青藏高原地面加热场通过影响后期春季 500hPa 高度场，导致未来春季大气环流变化，是造成川渝地区春季气温异常的重要原因。（8） 【题 名】冬、夏季青藏高原地面加热场激发的 500hPa 遥相关型【作 者】李超【机 构】成都气象学院气象系【刊 名】高原气象.1994,13(2).-122-127【文 摘】本文用青藏高原地面加热场强度来表征高原的加热状况，并用统
20、计的方法，分析了冬季（2 月）和夏季（7 月）青藏高原地面加热场强度与同期 500hPa 位势高度的遥相关关系，得到如下结论：冬季高原地面加热场可激发北半球 500hPa 产生遥相关型，这种遥相关型可看成是二维 Rossby 波列由低纬向东北方向传播；夏季高原地面加热场可激发北半球500hPa 产生类似于 EU 型的遥相关，这种遥相关型可看成二维 Rossby 波列由低纬向西北方向传播。冬、夏季激发的这两类向相反方向的传播可能与冬、夏季基本气流强弱有关。（9） 【题 名】青藏高原地面加热场日变化对亚洲季风区大气环流的影响【作 者】简茂球; 罗会邦【机 构】中山大学大气科学系，广东广州 5102
21、75【刊 名】热带气象学报.2002,18(3).-269-275【文 摘】利用 1982-1996 年每天两次的 NCEP 再分析资料，研究青藏高原地面加热场的日变化对亚洲季风区环流的影响。结果表明；青藏高原地面加热场的日变化是引起亚洲季风区大气环流日变化的主要因子，青藏高原地区，阿拉伯海，盂加拉湾和菲律宾附近地区是四个主要的日变化显著区，青藏高原地区是垂直运动的负值日变化中心，其它三个区域的日变化与青藏高原地区的日变化有反相关系，这种特征一年四季都存在，但各显著区域范围的大小，中心位置及环流日变化的强度随季节有不同程度的变化，青藏高原加热场日变化对我国东部地区环流的影响主要发生在夏季。(1
22、0)【篇 名】 青藏高原地面加热场与四川主汛期降水及伏旱关系【作 者 名】 陈忠明; 闵文彬 ;【作者单位】 四川省气象科学研究所【文献出处】 成都气象学院学报 1999 年 01 期【摘 要】 分析了高原地面加热场强度距平指数与四川盆地伏旱及主汛期降水的联系。结果表明，高原前期加热强度同四川盆汛期降水和伏旱程度密切相关。把这些关系引入汛期降水预测模型对提高短期气候预测能力有一定积极意义。(11)【题 名】藏北高原地面加热场的变化及其对气候的影响【作 者】季国良1 时兴和2 等【机 构】1中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州 730000 2青海省气象台，青海西宁 810001【刊 名
23、】高原气象.2001,20(3).-239-244【文 摘】利用 19941996 年在藏北高原五道梁所观测得到的地面能量收支资料，结合同期的大气环流进行了分析研究。结果表明：高原北部地面加热场强度的变化与高原西部相似，而与高原主 东半部的变化相反；冬季前期 11 月的地面积雪过程对决定整个冬了地面加热场的性质具有重要的意义；高原冬季地面热状况的异常，引起夏季加热场的异常，这可能是造成大气异常的原因之一，从而影响我国的气候环境，因此对高原地面加热场的监测可为短期气候预测提供依据。(12)【题 名】青藏高原能量收支观测实验的新进展【作 者】季国良【机 构】中国科学院兰州高原大气物理研究所【刊 名
24、】高原气象.1999,18(3).-333-340【文 摘】通过对 1993 年 9 月1997 年 3 月在五道梁所取的观测资料的分析，简述了在青藏高原地区能量收支观测中所取得的新认识和新进展。(13)【题 名】藏北高原地面加热场的季节变化 【作 者】季国良; 邹基玲【机 构】中国科学院兰州高原大气物理研究所【刊 名】高原气象.1997,16(1).-1-9【文 摘】利用五道梁 1993 年 9 月1995 年 8 月的辐射收支资料，分析了该地区地面加热场的季节变化特征，结果表明：春，秋季地面加热场强度有明显的急增加减过程，正是加热场的这种突变引起了季节的明显转换，冬季地面积雪多的年从那面加
25、热场强度较弱，第二年夏季加热场强度则较强；地面加热场强度的季节变化明显，夏季强，冬季弱；冬季地面积雪时间较长时，由于地表反射率增大，地中释放的土壤热通量较无雪时减少，可能造成该地区地面出现冷源。(14)Title: An assessment of the quality of surface sensible heat flux derived from reanalysis data through comparison with station observations in Northwest China 通过与气象站观测资料的比较对中国西北地区对再分析地面感热通量资料的评估 Auth
26、or(s): Lian-Tong Zhou and Ronghui HuangAffiliations: Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029,ChinaSource: Advances in Atmospheric Sciences, 2010, Volume 27, Number 3, Pages 500-512Abstract: The present study compares seasonal and interdecadal variations in surfa
27、ce sensible heat flux over Northwest China between station observations and ERA-40 and NCEP-NCAR reanalysis data for the period 19602000. While the seasonal variation in sensible heat flux is found to be consistent between station observations and the two reanalysis datasets, both land-air temperatu
28、res difference and surface wind speed show remarkable systematic differences.（虽然感热通量在气象站资料和两种再分析资料上都存在季节性波动现象，但是地气温差和地面风速呈现显著的系统偏差）The sensible heat flux displays obvious interdecadal variability that is season-dependent. In the ERA-40 data, the sensible heat flux in spring, fall, and winter shows i
29、nterdecadal variations that are similar to observations. In the NCEP-NCAR reanalysis data, sensible heat flux variations are inconsistent with and sometimes even opposite to observations. While surface wind speeds from the NCEP-NCAR reanalysis data show interdecadal changes consistent with station o
30、bservations, variations in land-air temperature difference differ greatly from the observed dataset. In terms of land-air temperature difference and surface wind speed, almost no consistency with observations can be identified in the ERA-40 data, apart from the land-air temperature difference in fal
31、l and winter. These inconsistencies pose a major obstacle to the application in climate studies of surface sensible heat flux derived from reanalysis data.（这些不一致性是再分析感热资料在气候学研究应用上的主要障碍。 ）(15)Title: Bulk transfer coefficients of the atmospheric momentum and sensible heat over desert and Gobi in arid
32、climate region of Northwest China 中国西北干旱区沙漠和戈壁下垫面地表动力和感热总体输送系数 Author(s): Qiang Zhang1, Guoan Wei1, Ronghui Huang 2and Xiaoyan Cao1 Affiliations: 1 Cold and Arid Regions Environmental and engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences , Lanzhou 730000,China2 Institute of Atmospheric Phy
33、sics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029,ChinaSource: Science in China Series D: Earth Sciences, 2002, Volume 45, Number 5, Pages 468-480Abstract: By utilizing the data of the intensive observation period (MayJune, 2000) of Dunhuang land-surface process field experiment that belongs to “Lan
34、d-atmosphere Interactive Field Experiment over Arid Region of Northwest China”, the bulk momentum transfer coefficient Cd and bulk sensible heat transfer coefficient Ch between surface and atmosphere over desert and Gobi in the arid region are determined according to three different methods. The res
35、ult shows that, though these bulk transfer coefficients are different, they are in the same order. Especially, the means of Cd and Ch are close. Moreover, through analyzing the wind direction, the interference of the building near the observational station with the data is eliminated. From this, the
36、 relation between the bulk transfer coefficients and the bulk Richardson number and the range of the typical values of the bulk transfer coefficients over desert and Gobi in the typical arid region are obtained.(16)Title: Rapidly assessing the 1997 drought in Papua New Guinea using composite AVHRR i
37、magery 利用 AVHRR 复合影像对巴布亚新几内亚 1997 年干旱的快速评估Author(s): McVicar, T.R.; Bierwirth, P.N.Affiliations: CSIRO Land and Water, Canberra, ACT 2601, AustraliaSource: International Journal of Remote Sensing, v 22, n 11, p 2109-2128, Jul 20 2001Abstract:During 1997 Papua New Guinea (PNG) experienced an intense
38、drought. Emergency famine relief operations provided many subsistence agricultural communities with food, water and health provisions during the height of the drought. The locations of relief operations were based on a rapid and spatially explicit extensive field survey conducted at the height of th
39、e drought for all PNG. We have tested the utility of composite Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) data to assist in a rapid assessment of drought conditions in PNG. Composited data were used to provide a means to overcome the frequent cloudy conditions that exist in PNG. To assess the
40、drought we divided land surface temperatures (Ts) by the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI).（利用 Ts/NDVI 的比值去评价干旱状况克服了在巴布亚新几内亚频繁出现的多云天气的影响 ） The ratio (Ts/NDVI) increases during times of drought. This is due to the increase in Ts associated with more net radiation being partitioned into th
41、e sensible heat flux and the decrease in NDVI associated with decreasing amounts of plant cover. A time series of Ts/NDVI is a rapid indicator of the drought at the country and province level. We calculated the integral under the Ts/NDVI curve for 1997, denoted integral DecJan Ts/NDVI, which allowed
42、 us to validate the assessment in two ways. Firstly, it was compared with field-based assessments of food supply (undertaken at the height of the drought) which classified areas into five grades. Plotting integral DecJan Ts/NDVI against the percentage area of each of the 14 mainland provinces experi
43、encing food supply problems (so lives were at risk) showed a strong positively correlated relationship (r2 = 0.818). Secondly, for seven meteorological stations plotting integral DecJan Ts/NDVI against cumulative 1997 rainfall showed an inverse relationship (r2 = 0.809). Both forms of validation sho
44、w that the composite AVHRR Ts/NDVI ratio provides a rapid means to assess drought conditions in a cloudy environment such as PNG.(17)Title: Determination of regional heat fluxes over heterogeneous land surfaces非均匀地表局地热通量的测定 Author(s): Ma, Yaoming1, 2 ; Ma, Weiqing1 ; Li, Maoshan1 ; Su, Zhongbo3 ; Me
45、nenti, Massimo3 ; Tsukamoto, Osamu4 ; Ishikawa, Hirohiko5 ; Koike, Toshio6 ; Wen, Jun1Affiliations: 1 Cold/Arid Reg. Environ./Eng. Res. I., Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China 2 Inst. of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China 3 Alterra Green World
46、 Research, P.O.Box 47, 6700 AA, Wageningen, Netherlands 4 Department of Earth Sciences, Okayama University, Okayama 700, Japan 5 Disaster Prev. Research Institute, Kyoto University, Kyoto 611, Japan 6 Department of Civil Engineering, University of Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, JapanSource: IAHS-
47、AISH Publication, n 289, p 206-214, 2004Abstract: Arid areas (e.g. desertification area) and high elevation areas (e.g. the Tibetan Plateau) with inhomogeneous landscapes are characterized by extreme gradients in land surface properties such as wetness, roughness and temperature, which have a signif
48、icant but local impact on the atmospheric boundary layer (ABL). Observation of the actual extent over these areas is essential to understand the mechanisms through which inhomogeneous land surfaces may have a significant impact on the structure and dynamics of the overlying ABL. Progress in this research area requires spatial measurements of variables such as surface hemispherical reflectance,
