检索结果-内蒙古大学图书馆

2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析

中国科学：地球科学 2014年第1期44卷 27-36页

作者：张人禾李强张若楠中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局气象影视中心北京100081 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

2013年1月,在中国东部地区发生了强度强、持续时间长、发生范围广的雾霾天气.本文利用资料诊断,从大气环流背景场和雾霾天气演变过程两个方面,分析了气象条件在这次持续性强雾霾天气发生中的作用.结果表明,2013年1月东亚冬季风异常偏弱... 详细信息

2013年1月,在中国东部地区发生了强度强、持续时间长、发生范围广的雾霾天气.本文利用资料诊断,从大气环流背景场和雾霾天气演变过程两个方面,分析了气象条件在这次持续性强雾霾天气发生中的作用.结果表明,2013年1月东亚冬季风异常偏弱,在中国东部区域,对流层中低层的异常南风有利于水汽向中国东部地区输送,500 hPa的高压异常抑制了对流的发展,而表面风速的减弱不利于近地面附近的雾霾向区域外输送,水平风垂直梯度的减小减弱了天气尺度扰动的发展和大气的垂直混合,对流层低层异常逆温层的存在使得大气近地层变得更加稳定.这些气象背景场为雾霾天气的维持和发展提供了有利的气象条件.对雾霾天气演变过程的分析表明,雾霾天气区域内的表面风速及其上空对流层中低层的水平风垂直切变对雾霾天气过程具有动力影响,二者偏小(大)时雾霾天气偏强(弱);对流层中低层的层结不稳定性以及近地面层的逆温状况和温度露点差对雾霾天气的演变可以产生热力影响,层结不稳定性和逆温偏大(小)以及温度露点差偏小(大)时雾霾天气偏强(弱).多元线性回归分析的结果表明,热力和动力因子对这次雾霾天气过程具有大致相同的作用,气象因子可以解释超过2/3的雾霾天气逐日变化的方差,方差贡献达到0.68.

关键词：雾霾天气气象条件中国东部区域 2013年1月

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2010年春季南极固定冰反照率变化特征及其影响因子

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地球物理学报 2013年第7期56卷 2177-2184页

作者：杨清华刘骥平孙启振雷瑞波张林孟上国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 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 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室上海200136

2010年春季至夏季在中山站附近的固定冰面开展了固定冰反照率观测.在春夏过渡期,观测期间的表面反照率呈下降趋势,平均反照率从9月的0.80下降到12月的0.62,整个观测期间的平均值为0.70.雪厚是影响反照率变化的重要因子,融化前期的反照... 详细信息

2010年春季至夏季在中山站附近的固定冰面开展了固定冰反照率观测.在春夏过渡期,观测期间的表面反照率呈下降趋势,平均反照率从9月的0.80下降到12月的0.62,整个观测期间的平均值为0.70.雪厚是影响反照率变化的重要因子,融化前期的反照率受表面温度影响较大,干雪期反照率对表面温度并不敏感.降雪可通过增加表面雪厚和减小表面积雪粒径显著增加反照率,云层则可通过吸收入射太阳光中的近红外波段增加反照率,降雪和阴天反照率可比晴天观测平均增加0.18和0.06;吹雪则可通过改变积雪光学厚度导致反照率发生显著变化.受太阳天顶角变化和积雪变性的共同影响,晴天或少云时的反照率在上午随太阳天顶角呈准线性递减,下午则几乎不发生变化;最高值、最低值分别出现在凌晨和下午.本文提出了一组分别表述厚干雪、薄干雪和湿雪反照率日变化的参数化方案,通过太阳天顶角的线性函数隐式考虑进了积雪变性的影响.相比常数反照率方案,该参数化方案能有效提高对反照率日变化的估算能力.

关键词：南极反照率固定冰海冰雪辐射

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中国东部初春水分循环季节推进过程的年代际突变

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中国科学：地球科学 2012年第8期42卷 434-446页

作者：赵瑞霞张宏吴国雄李伟平石爱丽国家气象中心北京100081 中国气象局气象探测中心北京100081 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 国家气候中心北京100081 中国气象科学研究院北京100081

春季是大气环流由冬季向夏季转型的关键时期,春季水分循环状况对于农业播种和农作物初期生长至关重要.本研究发现,初春季节推进中,中国东部地区的水分收支存在显著的年代际突变现象.利用实测降水资料、ECMWF和NCEP/NCAR再分析资料以及Ma... 详细信息

春季是大气环流由冬季向夏季转型的关键时期,春季水分循环状况对于农业播种和农作物初期生长至关重要.本研究发现,初春季节推进中,中国东部地区的水分收支存在显著的年代际突变现象.利用实测降水资料、ECMWF和NCEP/NCAR再分析资料以及Mantua等人提出和计算的太平洋振荡指数,着重研究了此突变现象的空间分布状况,关键区域降水和水汽辐合的年代际变化特征,以及与之对应的东亚水分循环和亚洲-西太平洋环流系统的变化特征.分析关键突变区淮河区域周围(111°～120°E,31°～36°N)的水分收支表明,3～4月水分收支的增量在1978年后突变性减少.1977年前,4月与3月相比,南边界水汽通量大幅增加,ERA和NRA中平均增量分别为1.52和1.88mmd1,与之相应,区域水汽辐合和降水也大幅增加,ERA和NRA水汽辐合增量为1.11和1.22mmd1,实测和ERA降水增量为1.08和1.05mmd1,4月是该地区春季水分收支增长最快的月份;但1978年后,4月与3月相比水分收支没有增加反而减少,ERA和NRA中3～4月南边界的水汽输入增量分别为0.03和0.01mmd1,区域水汽辐合增量为0.91和0.53mmd1,实测和ERA降水增量为0.08和0.15mmd1.进一步的研究表明,在3～4月的初春季节推进中,1978年后高空东亚大槽的减弱年代际突变性变慢,中国西部及其以西高压脊的加强则显著变快,低空闭合副高西部的增强北进幅度及阿留申低压西南侧低压槽的减弱幅度显著减小,亚洲大陆高压减弱过程明显变慢,高压系统后部的增压过程则明显加快.高低空配合,导致了1978年后东亚3～4月水汽输送向北推进的年代际突变性减弱,以及中国东部的中南部地区3～4月水分收支增量的年代际突变性减少.

关键词：水分循环淮河区域初春季节推进年代际突变

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不同横摇幅值下浮式立轴叶轮的水动力性能分析

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哈尔滨工程大学学报 2019年第9期40卷 1569-1575页

作者：王凯张万超王树齐国威武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 中国舰船科学研究中心流体力学国家重点实验室江苏无锡214082

为研究浪流联合环境中浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在浪流中的运动模拟成均匀流中给定频率的受迫摇荡运动。通过ANSYS-CFX软件的二次开发,建立均匀流场中受迫运动水动力模型,进而计算垂直轴叶轮单自... 详细信息

为研究浪流联合环境中浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在浪流中的运动模拟成均匀流中给定频率的受迫摇荡运动。通过ANSYS-CFX软件的二次开发,建立均匀流场中受迫运动水动力模型,进而计算垂直轴叶轮单自由度横摇运动时的不同横摇幅值下的叶轮推力、侧向力的水动力性能变化。将叶轮的推力系数和侧向力系数的时历曲线用最小二乘法进行拟合,分析得到了水轮机阻尼系数和附加质量系数。数值计算结果表明:横摇运动使得叶轮瞬时载荷产生波动,波动值明显增大;推力中阻尼力比惯性力占比大,侧向力受两者的影响相当。本文的研究对浪流联合作用下浮式潮流能装置水动力特性研究有重要意义。

关键词：浪流联合立轴水轮机水动力特性能量转换效率强迫摇荡运动横摇运动幅值水动力系数最小二乘法

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受迫横摇运动浮式立轴叶轮的水动力性能分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第8期46卷 18-23页

作者：张万超王凯王树齐国威江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 武汉第二船舶设计研究中心湖北武汉430064 中国舰船研究中心流体力学国家重点实验室江苏无锡214082

将浮式垂直轴叶轮在波浪中运动的水动力学问题简化为其在均匀流中受到强迫摇荡运动.通过二次开发ANSYS-CFX软件建立了这种强迫摇荡的水动力学模型,计算了垂直轴叶轮绕自身主轴旋转的同时发生单自由度受迫横摇运动时的水动力性能,分析了... 详细信息

将浮式垂直轴叶轮在波浪中运动的水动力学问题简化为其在均匀流中受到强迫摇荡运动.通过二次开发ANSYS-CFX软件建立了这种强迫摇荡的水动力学模型,计算了垂直轴叶轮绕自身主轴旋转的同时发生单自由度受迫横摇运动时的水动力性能,分析了不同受迫横摇运动频率对叶轮推力和侧向力的影响,通过对计算的推力和侧向力进行傅里叶级数展开并进行最小二乘法拟合,得到了与水轮机受迫横摇运动速度和加速度相关的阻尼和附加质量傅里叶级数系数.计算结果表明：受迫横摇运动下的叶轮效率、推力和侧向力曲线的上下包络线明显按照横摇频率发生周期性波动;随着横摇频率的增加,推力和侧向力系数包络线波动幅值会随之增大,但平均值几乎不变;不同横摇频率下,在推力中阻尼项有较大的占比,而在侧向力中阻尼力和附加质量力几乎相当.浮式立轴叶轮在波流作用下的摇荡运动对潮流能装置的结构强度和疲劳特性有很大影响.研究结果对波流作用下的浮式潮流能装置水动力特性的研究有较大的工程和学术意义.

关键词：立轴水轮机横摇运动阻尼系数附加质量系数水动力性能

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人类影响气候研究的一个新观点:人口迁移流动的作用

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科学通报 2016年第15期61卷 1629-1631页

作者：张井勇吴凌云中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心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

传统上,人类影响气候的研究主要针对温室气体与气溶胶排放、土地利用等人类活动的特定方面.例如,IPCC第五次评估报告将20世纪50年代以来全球平均地表温度增加主要归因于人类活动的影响;1951;010年温室气体引起的增温可能为0.5;.3℃,气... 详细信息

传统上,人类影响气候的研究主要针对温室气体与气溶胶排放、土地利用等人类活动的特定方面.例如,IPCC第五次评估报告将20世纪50年代以来全球平均地表温度增加主要归因于人类活动的影响;1951;010年温室气体引起的增温可能为0.5;.3℃,气溶胶等其他人为强迫的影响可能为-0.6;.1℃[1].最近几十年,大规模人口从乡村迁移到城市.世界城市人口占总人口的比率由1950年的30%增加到2014年的

关键词： human beings population movements climate multiple scales

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格点大气环流模式GAMIL2参数不确定性的量化分析与优化

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地球物理学报 2016年第2期59卷 465-475页

作者：张涛谢丰薛巍李立娟许皓宇王斌清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

物理过程参数化方案的不确定性是目前气候系统模式不确定性的重要来源之一.随着模式内在复杂度攀升,模拟场景多样化,参数化方案中基于先验的和人工的物理参数选取方法已经逐步成为限制模式模拟能力的瓶颈之一.为此,本文设计并提出了初... 详细信息

物理过程参数化方案的不确定性是目前气候系统模式不确定性的重要来源之一.随着模式内在复杂度攀升,模拟场景多样化,参数化方案中基于先验的和人工的物理参数选取方法已经逐步成为限制模式模拟能力的瓶颈之一.为此,本文设计并提出了初选与寻优相结合的两步法参数优化方案.初选阶段用全因子采样方法对不确定参数空间进行初始敏感性分析,估计最优解所在区域;寻优步采用单纯型下山法,基于初选阶段确定的参数组合快速寻优.将两步法应用于中国科学院大气物理研究所(英文缩写:IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(英文缩写:LASG)格点大气模式第2版:GAMIL2,选取其深对流方案和云量方案中的3个重要参数开展寻优,优化以综合减小模式降水、风场、温度、湿度、位势高度以及辐射通量的误差为目标.这些变量用GAMIL2标准版本标准化后形成单一的目标.结果显示,优化后的目标函数值比GAMIL2标准版本改进了7.5%.机理分析表明,调优后的参数优化了大气中的水汽凝结作用,进而减少模式的湿度偏差,改进云量的模拟效果;同时水汽凝结作用的变化通过大气内部动力和热力相互作用及响应影响温度、位势高度和风场的模拟.

关键词：气候系统模式物理参数化方案不确定性量化分析优化算法机理分析

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从Rossby波能量频散理论到准定常行星波动力学研究的发展

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大气科学 2016年第1期40卷 3-21页

作者：黄荣辉皇甫静亮刘永杜振彩陈国森陈文陆日宇中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室北京100029

本文是为纪念叶笃正院士诞辰百周年和他对大气动力学发展的重大贡献而撰写的。叶先生在20世纪40年代所提出的罗斯贝波能量频散理论不仅至今仍广泛应用于天气预报,而且开创了准定常行星波动力学的研究。在罗斯贝波频散理论的启迪和引领下... 详细信息

本文是为纪念叶笃正院士诞辰百周年和他对大气动力学发展的重大贡献而撰写的。叶先生在20世纪40年代所提出的罗斯贝波能量频散理论不仅至今仍广泛应用于天气预报,而且开创了准定常行星波动力学的研究。在罗斯贝波频散理论的启迪和引领下,行星波动力学和大气环流异常遥相关的研究取得重要进展。特别是关于准定常行星波在二维和三维球面大气的传播特征以及北半球夏季大气环流异常的EAP(East Asia–Pacific)型和"丝绸之路(Silk Road)"型遥相关及其机理已做出系统的研究,本文简要地回顾这些研究。并且,本文还回顾了在叶先生所提出罗斯贝波能量频散理论的引领下,近年来我们关于东亚冬、夏季风和我国气候灾害的年际和年代际变化的内动力学机理研究所取得的进展。

关键词：罗斯贝波能量频散准定常行星波动力学

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中国大陆雨季时空差异特征分析

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气象学报 2015年第1期73卷 84-92页

作者：肖潺宇如聪原韦华李建国家气候中心北京100081 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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用1961—2012年1710个地面气象台站观测的逐日降水资料,对中国大陆雨季特征进行了分析。结果表明,雨季最早到来的地方是藏东南、滇西北的横断山脉中西部地区;接着江南地区进入雨季;之后随着夏季风的爆发,全国大部分地区进入雨季。而... 详细信息

利用1961—2012年1710个地面气象台站观测的逐日降水资料,对中国大陆雨季特征进行了分析。结果表明,雨季最早到来的地方是藏东南、滇西北的横断山脉中西部地区;接着江南地区进入雨季;之后随着夏季风的爆发,全国大部分地区进入雨季。而雨季结束最早的地区在江南地区,较迟结束的地区在华西地区、南海地区,最迟是在新疆西北部地区。就雨季持续时间而言,华北地区和西藏西部及其与新疆南部相接的部分地区雨季持续时间最短,横断山脉中西部地区、华西地区和南海地区雨季较长。通过对多年平均逐候降水进行经验正交函数(EOF)分解,能较好地将主要的降水季节演变特征分离出来,分析发现,第1、第2和第3模态分别反映了夏季、春季和秋季降水为主要特征的降水空间结构。

关键词：降水季节演变经验正交函数区域差异

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缅怀我们的恩师——叶笃正先生的学术成就和治学精神

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大气科学 2024年第1期48卷 1-7页

作者：黄荣辉黄刚中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室北京100029 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100029

本文是为纪念我们的恩师叶笃正先生逝世10周年及他对我国大气科学和中国科学院大气物理研究所发展的重大贡献而写。本文简要地回顾他对大气科学的主要贡献,在70多年的研究生涯,他提出了罗斯贝波能量频散理论,此理论已是动力气象学的经... 详细信息

本文是为纪念我们的恩师叶笃正先生逝世10周年及他对我国大气科学和中国科学院大气物理研究所发展的重大贡献而写。本文简要地回顾他对大气科学的主要贡献,在70多年的研究生涯,他提出了罗斯贝波能量频散理论,此理论已是动力气象学的经典理论之一;并且他创立了东亚大气环流理论和青藏高原气象学;特别是他提出了大气运动过程适应的尺度理论以及全球增暖适应的新概念。本文还简单回顾了他对大气物理研究所发展的杰出贡献和他严谨、认真的科学精神。

关键词：频散大气环流适应青藏高原气候变化

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