检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2025年第1期49卷 173-184页

作者：朱可欣张鸿波郄秀书孙竹玲韦蕾蒋如斌袁善锋徐晨中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室/大气环境与极端气象重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

本文利用全球闪电定位网(WWLLN)2010~2019年期间订正探测效率后的资料,对川藏铁路沿线的闪电活动时空分布特征及其长期变化趋势开展研究。结果表明:川藏铁路沿线的闪电活动在高原3000 m以下的成都西—雅安段和高原3000 m以上的雅安—拉... 详细信息

本文利用全球闪电定位网(WWLLN)2010~2019年期间订正探测效率后的资料,对川藏铁路沿线的闪电活动时空分布特征及其长期变化趋势开展研究。结果表明:川藏铁路沿线的闪电活动在高原3000 m以下的成都西—雅安段和高原3000 m以上的雅安—拉萨段呈现明显的时空分布不连续特征。闪电活动总体上呈现东多、西少的空间分布模态,雅安—拉萨附近的年均闪电密度[约10 fl(10 km)^(-2)a^(-1),fl表示flashes]远小于成都西—雅安附近[约50 fl(10 km)^(-2)a^(-1)]。雅安—拉萨附近的闪电活动更早爆发、更晚结束,集中在5~11月份;而成都西—雅安附近则主要集中在6~10月份。雅安—拉萨附近的闪电日活动在下午至晚间16:00~20:00达到峰值,而成都西—雅安附近的闪电日活动大多在凌晨00:00~06:00达到峰值。对十年观测资料分析发现,川藏铁路沿线闪电活动的上升幅度明显高于下降幅度。铁路沿线大部分区域,尤其是青藏高原上的区域闪电活动长期变化几乎都呈现上升趋势[可超过14 fl(10 km)^(-2a)^(-1)],且多数上升幅度大于70%,其中拉萨站附近增幅超过150%;但成都西至雅安站附近却呈显著下降趋势[约10 fl(10 km)^(-2)a^(-1)],下降幅度约60%。

关键词：川藏铁路闪电活动时空不均匀长期变化趋势

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青藏高原单体雷暴的电荷结构及“晴天霹雳”闪电成因

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科学通报 2025年第7期70卷 944-954页

作者：郄秀书刘冬霞李丰全孙竹玲韦蕾孙春发朱可欣吕慧敏唐国瑛袁善锋蒋如斌王宇中国科学院大气物理研究所大气环境与极端气象全国重点实验室/中层大气与全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 国网电力科学研究院武汉南瑞电力集团武汉430206 中国气象局武汉暴雨研究所武汉430205

由于青藏高原独特的热力和动力作用及复杂的地形特征,夏季经常发生雷暴对流活动.但由于时空尺度小且高海拔地区观测困难,高原雷暴和闪电一直是很具挑战性的研究问题.本文利用自主研制的闪电甚高频宽带成像干涉仪等技术,在拉萨观测到了... 详细信息

由于青藏高原独特的热力和动力作用及复杂的地形特征,夏季经常发生雷暴对流活动.但由于时空尺度小且高海拔地区观测困难,高原雷暴和闪电一直是很具挑战性的研究问题.本文利用自主研制的闪电甚高频宽带成像干涉仪等技术,在拉萨观测到了一次产生2次罕见晴天霹雳闪电的单体雷暴过程,通过详细研究晴天霹雳放电过程和对应的雷暴电荷结构,揭示了晴天霹雳的产生机制.与平原地区雷暴先发展云上部偶极电荷结构不同,高原雷暴单体初始阶段呈现上负下正的负偶极电荷结构.雷暴成熟阶段自上而下呈现正-负-正的三极电荷结构,分别位于低于-30℃,-30~-15℃,以及高于-10℃的环境温度区域.晴天霹雳产生于上部偶极子,始发于中部负电荷区和上部正电荷区之间,正先导向下部负电荷区发展,负先导向上发展.当向上的负先导到达上部正电荷区后,水平传播并穿出云体,最终发展成为从雷暴云区传播到晴空区域并闪击地面的晴天霹雳,两次晴天霹雳距降水区边缘的距离分别为3.6和3.8 km.雷暴单体尺度小以及上部正电荷区比下部负电荷区弱的不平衡偶极子是引发晴天霹雳的主要原因.本研究不仅揭示了罕见晴天霹雳的放电过程和机理,也提供了高原雷暴电荷结构和闪电活动特征多样性的直接观测证据.

关键词：青藏高原雷暴电荷结构闪电活动晴天霹雳闪电甚高频干涉仪

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中高层大气环境变异及天气气候致灾效应——重大项目简介及最新进展

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大气科学学报 2025年第1期48卷 8-25页

作者：田文寿卞建春陆高鹏肖子牛尹志聪黄金龙胡定珠周放张重阳宋晓蕾兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时,作为航空到航天的过渡空间,中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而,由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式,我国对中高层大气环... 详细信息

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时,作为航空到航天的过渡空间,中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而,由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式,我国对中高层大气环境变异及其天气气候致灾效应的认识还很薄弱。为了加深对中高层大气的认识,国家自然科学基金委资助了重大研究项目“中高层大气环境变异及天气气候致灾效应”,该项目旨在:1)发展中高层大气成分观测的新技术和方法,开展“天空地”一体化多要素协同观测,获取中高层大气的多时空尺度观测资料;2)研究跨大气层相互作用和多源扰动对中高层大气的影响,量化外部强迫因子和内部变率对中高层大气变异的影响及贡献;3)完善模式的中高层大气物理化学过程,发展中高层大气资料同化系统;4)揭示中高层大气环境变异对东亚极端天气气候的影响和机制,评估其致灾效应和风险。该研究将为防灾减灾、气候变化应对以及国防安全保障提供重要的科技支撑和决策依据。本文简要介绍了该项目的研究背景和内容、关键科学问题及最新研究进展。

关键词：中高层大气协同观测数据同化化学-辐射-动力反馈地球系统模式极端天气气候事件

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适合西藏地区的归一化植被指数预测模型构建及验证

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气候与环境研究 2025年第2期30卷 199-211页

作者：孟慧美吴凌霄宣越健米玛旺堆西藏大学生态环境学院阜阳幼儿师范高等专科学校湖北民族大学智能科学与工程学院中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室

基于差分自回归移动平均（ARIMA）方法、随机森林（RF）方法、Prophet方法构建适合西藏地区的归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）预测模型，利用羊八井地区2000～2021年MODIS遥感NDVI数据进行了验证，结... 详细信息

基于差分自回归移动平均（ARIMA）方法、随机森林（RF）方法、Prophet方法构建适合西藏地区的归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）预测模型，利用羊八井地区2000～2021年MODIS遥感NDVI数据进行了验证，结果表明：该地区植被覆盖率总体呈现不明显减少趋势；3个预测模型中，RF预测精度最高，其归一化均方根误差、平均绝对百分比误差、决定系数，分别达到了6.92%、4.04%、0.9；小波变换方法能有效提高模型预测精度；组合模型可以提高预测精度，其中误差倒数权重组合模型优于平均权重和方差倒数加权组合模型。因此可以利用RF等机器学习方法结合小波变换、组合模型在西藏地区进行NDVI预测，为生态环境保护和农牧业生产决策提供科学指导。

关键词：归一化植被指数(NDVI)预测模型随机森林(RF)方法差分自回归移动平均(ARIMA)方法Prophet方法小波变换

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LandEM模式的改进及在青藏高原地区初步应用

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气象学报 2025年第1期83卷 61-79页

作者：刘勇洪翁富忠何文英唐飞李锐徐永明韩阳杨俊王艺丹中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境观测重点实验室北京100029 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥244199 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044

基于物理模型的微波发射率(MLSE)模拟一直面临着很大挑战,目前还缺乏利用物理模式模拟较高分辨率的全球或区域尺度MLSE的应用案例。针对先进辐射传输模拟系统(ARMS)中的陆面微波发射率(LandEM)模式,对土壤介电常数和粗糙地表反射率模型... 详细信息

基于物理模型的微波发射率(MLSE)模拟一直面临着很大挑战,目前还缺乏利用物理模式模拟较高分辨率的全球或区域尺度MLSE的应用案例。针对先进辐射传输模拟系统(ARMS)中的陆面微波发射率(LandEM)模式,对土壤介电常数和粗糙地表反射率模型进行了改进及相应MLSE模拟研究,并结合地面观测MLSE资料进行了模拟评估,同时开展了LandEM模式主要输入参数优化研究;在此基础上,以青藏高原地区为例,选择3种粗糙地表反射率半经验模型和1种发射率经验模型组合成9种MLSE模拟方案,利用3套卫星观测资料反演的MLSE产品,对9种不同模拟方案进行了评估,并选择出最优模拟方案对青藏高原地区MLSE进行了模拟分析。研究结果显示:LandEM模式中引入Mironov常温土壤介电常数模型后模拟的MLSE得到改善,引入Zhang冻土介电常数模型可弥补原有冻土介电常数估算的缺陷,引入Chen-Weng粗糙地表反射率模型后模拟的MLSE也得到有效改善;针对青藏高原地区MLSE模拟,Qp粗糙地表反射率模型更适合裸土粗糙地表,Chen-Weng模型更适合植被粗糙地表;改进后的LandEM模式及优化模拟方案能较好地模拟0.10°×0.10°空间分辨率青藏高原地区水平极化MLSE值及空间分布,也能较好地模拟垂直极化MLSE值,但还不能对垂直极化MLSE空间差异进行有效模拟。

关键词：微波地表发射率 LandEM模式土壤介电常数粗糙地表反射率青藏高原

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陆面微波比辐射率的卫星观测研究进展

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地球物理学报 2020年第10期63卷 3573-3584页

作者：何文英陈洪滨李军中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029

复杂多变的陆地表微波比辐射率,造成陆面上星载微波观测反演大气参数较为困难,也使得许多卫星微波资料不易同化应用到数值模式,因此迫切需要提供准确可靠的陆面微波地表比辐射率信息.随着卫星观测技术的迅速发展,利用丰富的星载被动微... 详细信息

复杂多变的陆地表微波比辐射率,造成陆面上星载微波观测反演大气参数较为困难,也使得许多卫星微波资料不易同化应用到数值模式,因此迫切需要提供准确可靠的陆面微波地表比辐射率信息.随着卫星观测技术的迅速发展,利用丰富的星载被动微波观测直接反演陆面微波比辐射率成为一种主要手段.国外针对星载微波成像仪和微波垂直探测器开展较为系统的陆面微波比辐射率研究,建立不同类型的地表比辐射率反演方法,开发地表比辐射率参数化方法并应用于辐射资料同化.对于卫星观测反演陆面微波比辐射率存在的问题,开展了评估分析和方法订正.国内利用卫星观测也开展了一些陆面微波比辐射率研究工作,尚需要系统、综合的提炼.对于地表特征复杂的中国地区,还需要评估认识不同陆面微波比辐射率反演方法在我国适用情况,需要增强陆面微波比辐射率数据质量的认识以及业务应用.

关键词：陆面微波比辐射率反演卫星观测被动微波

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COSMIC数据验证FY-3 MWTS通道4的观测结果

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地球物理学报 2017年第4期60卷 1284-1292页

作者：何文英陈洪滨中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029

利用无线电掩星探测在平流层具有较高精度和稳定性的优势,本文采用COSMIC资料验证我国风云3号(FY-3)系列卫星上微波温度探测仪(MWTS)通道4表征的平流层低层测量结果.两年的FY-3A/3B上MWTS通道4观测亮温与掩星数据模拟的亮温相比较分析表... 详细信息

利用无线电掩星探测在平流层具有较高精度和稳定性的优势,本文采用COSMIC资料验证我国风云3号(FY-3)系列卫星上微波温度探测仪(MWTS)通道4表征的平流层低层测量结果.两年的FY-3A/3B上MWTS通道4观测亮温与掩星数据模拟的亮温相比较分析表明:两颗卫星平台上MWTS通道4观测亮温都偏高,尤其在热带地区和极区夏季;FY3A/3B上MWTS通道4亮温偏差的月均值变化趋势较为一致,两个年份的变化趋势也较为一致.MWTS通道4表征的平流层低层观测亮温在不同纬度带呈现不同偏差分布特征:热带地区明显系统偏高2~4 K,中纬度地区偏高1 K;而高纬度地区则出现随季节显著变化的偏差,尤其在南极地区季节差异达到5 K,这种依赖于环境温度出现的较大亮温偏差不完全是频率偏移引起.热带地区观测与模拟亮温差异显著,并且热带地区样本对于全球总体亮温偏差影响程度达到20%,这表明COSMIC数据在热带地区的验证结果需谨慎使用.

关键词： COSMIC FY-3 MWTS 微波亮温平流层低层

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COSMIC数据验证AMSU平流层低层观测的初步分析结果

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地球物理学报 2009年第12期52卷 2951-2957页

作者：何文英陈洪滨中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029

基于Global Positioning System(GPS)掩星数据在平流层具有较高准确性、稳定性的优势,本文尝试用新一代GPS掩星观测——the Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere,and Climate(COSMIC)资料验证不同卫星平台上先进的微波探测仪(AMSU)的平流层观测结果.通过COSMIC大气温度廓线与AMSU辐射传输模式结合,得到模拟亮温,然后与AMSU平流层观测进行匹配比较.分析表明GPS掩星数据能够作为一个相对独立的参量检验NOAA15、16、18卫星平台内部的偏差.通过一年数据的比较验证,初步显示不同卫星平台的AMSU观测亮温在平流层低层都偏低,并且NOAA18平台的亮温偏低程度明显大于NOAA15、***亮温偏差在极地冬季较为显著,尤其南极地区NOAA18的偏差幅度达到1.8K.结合24小时内AMSU观测亮温偏差变化及其样本分布特征,可以看到明显的太阳辐射差异可能是导致AMSU观测亮温在极地偏差显著的主要原因.

关键词： GPS 掩星 COSMIC AMSU 亮温卫星平台

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华北典型污染地区多轴差分吸收光谱技术的气溶胶反演研究

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地球物理学报 2018年第2期61卷 494-503页

作者：王婷王普才中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

基于华北典型污染地区的地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)近4年的观测数据,利用最优估计算法和LIDORT辐射传输模式反演了该区域气溶胶的消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).MAX-DOAS观测反演的AOD与全球气溶胶观测网络同波段在华北地区的... 详细信息

基于华北典型污染地区的地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)近4年的观测数据,利用最优估计算法和LIDORT辐射传输模式反演了该区域气溶胶的消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).MAX-DOAS观测反演的AOD与全球气溶胶观测网络同波段在华北地区的AOD间具有很好的一致性,相关系数都在0.9以上,证明MAXDOAS具备对华北污染区域气溶胶光学厚度和消光系数垂直廓线的反演能力.AOD的反演误差表现为冬季最大,春夏最小,早晚大于正午,这是因为冬季以及早晚太阳天顶角较大导致信噪比偏小,所以AOD反演误差偏大.反演廓线表明该区域气溶胶主要集中在1km以下的边界层,浓度随高度呈指数递减,部分情况下峰值出现在300 m处;气溶胶光学厚度夏季最大,冬季最小,正午较大,早晚较小.在东风条件下浓度最高,表明东边(即重工业城市唐山方向)的输送对香河和周边区域的气溶胶积聚有重要贡献.

关键词： MAX-DOAS O4 气溶胶消光系数垂直廓线 AOD

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内蒙古大针茅草原的N_2O和CH_4通量变化特征

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中国环境科学 2001年第4期21卷 289-292页

作者：杜睿王庚辰吕达仁万晓伟中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测开放实验室北京100029

利用透光密闭箱对内蒙古半干旱典型草原大针茅草原土壤-植被系统温室气体N2O和CH4通量在不同年份进行了较长期的原位观测研究.结果表明,大针茅草地作为大气N2O的源和CH4的汇而起作用,N2O与CH4的排放强度分别为(1.37~16.33μg/(m2·h... 详细信息

利用透光密闭箱对内蒙古半干旱典型草原大针茅草原土壤-植被系统温室气体N2O和CH4通量在不同年份进行了较长期的原位观测研究.结果表明,大针茅草地作为大气N2O的源和CH4的汇而起作用,N2O与CH4的排放强度分别为(1.37~16.33μg/(m2·h)和-227^-1μg/(m2·h), N2O和CH4的通量具有明显的日变化和季节变化特征,并且主要的环境因子(温度、水分)对其有重要影响.N2O通量的季节变化特征表现为:夏>秋>春>冬;CH4通量的季节变化特征表现为:春>夏>秋>冬.

关键词：大针茅草原温室气体日变化季节变化内蒙古 CH4 N2O 通量变化特征大气污染大气监测

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