检索结果-内蒙古大学图书馆

国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0511大气数值模式发展

大气科学 2023年第1期47卷 194-202页

作者：李建包庆雷荔傈张祎中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局青藏高原气象研究院成都610000 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 南京大学大气科学学院南京210063 航天宏图信息技术股份有限公司2035未来实验室北京100195

为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。... 详细信息

为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。大气数值模式本质是基于物理或化学过程,应用数值算法求解偏微分方程组的数值解。大气数值模式发展应以攻克关键核心技术为导向,提升我国在该领域综合国际竞争力。为了服务大气数值模式发展领域的基金项目申请和评审,推动学科进一步发展,本文对国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码D0511大气数值模式发展下设的研究方向和关键词进行了解读。系统介绍了D0511的设置背景、下设研究方向及关键词的总体框架。在对关键词进行解读的同时,基于文献计量方法和Web of Science数据库对该代码下不同方向的词频和研究热点进行了分析和讨论。结合近两年申请情况分析了关键词的使用情况,并就关键词的选择和优化提出了建议。后续还将在关键词设置基本指导思想不变的前提下,根据实际需求不断完善其具体内容。本文有助于申请人更好地理解及选择D0511下设的研究方向与关键词,亦可作为D0511研究方向和关键词设置后续更新的参考。

关键词：国家自然科学基金大气数值模式发展申请代码关键词

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海洋环流的长期变化和预估

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气候变化研究进展 2022年第1期18卷 19-30页

作者：华莉娟俞永强中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室(LASW) 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(LASG) 北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准。文中主要对该报告第九章“海洋、冰冻圈和海平面”中与海洋环流的相关评估内容进行解读。与以前的IPCC报告相比,... 详细信息

IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准。文中主要对该报告第九章“海洋、冰冻圈和海平面”中与海洋环流的相关评估内容进行解读。与以前的IPCC报告相比,AR6进一步确认人类活动对海洋环流的影响,并基于最新的数值模式给出对未来变化预估的结果。报告指出,海洋各区域表层盐度梯度增加(基本确定),预估到21世纪末认为海水较淡的海洋区域将变得更淡,而咸的区域将变得更咸(中信度);至少自1970年以来在全球海洋绝大多数区域的上层海洋层结更稳定(基本确定),预估到21世纪末认为上层海洋的密度层结会继续增加(基本确定),而绝大多数区域的混合层深度在高排放情景下会变浅(低信度);自20世纪80年代以来海洋热浪的发生频次翻倍(高信度)且持续时间更久(中信度),预估结果认为海洋热浪发生频次将更高;在4个东边界上升流系统中,20世纪80年代以来,仅有加利福尼亚上升流系统经历了有利于上升流的风力增强,而其他3个上升流系统未出现(中信度),东边界上升流系统将以偶极子的空间型态变化,即低纬度减弱而高纬度增强(高信度);所有预估情景下大西洋经向翻转环流(AMOC)均将减弱(非常可能),虽然AMOC会减弱,但全球变暖不会导致AMOC在2100年之前突然停止(中信度);AR6增加了可分辨海洋中尺度涡旋的高分辨率数值模拟试验,结果显示高分辨率模式有效地改进了海洋表面温度(SST)、海气通量和动力海面高度变化等要素的模拟。

关键词：气候变化海洋环流海洋热浪高分辨率模式

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IPCC AR6解读:全球和区域海平面变化的监测和预估

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气候变化研究进展 2022年第1期18卷 12-18页

作者：张通俞永强效存德华莉娟闫展北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 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(LASG) 北京100029 中国科学院大学北京100049 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室(LASW) 北京100081

IPCC第六次评估报告第一工作组报告第九章综合评估了与海平面相关的最新监测和数值模拟结果,指出目前(2006—2018年)的海平面上升速率处于加速状态(3.7 mm/a),并会在未来持续上升,且呈现不可逆的趋势。其中低排放情景(SSP1-1.9)和高排... 详细信息

IPCC第六次评估报告第一工作组报告第九章综合评估了与海平面相关的最新监测和数值模拟结果,指出目前(2006—2018年)的海平面上升速率处于加速状态(3.7 mm/a),并会在未来持续上升,且呈现不可逆的趋势。其中低排放情景(SSP1-1.9)和高排放情景(SSP5-8.5)下,到2050年,预估全球平均海平面(GMSL)分别上升0.15~0.23 m和0.20~0.30 m;到2100年,预估GMSL分别上升0.28~0.55 m和0.63~1.02 m。南极冰盖不稳定性是影响未来海平面上升预估的最大不确定性来源之一。区域海平面变化是影响沿海极端静水位的重要因素。

关键词：全球平均海平面(GMSL) 区域极端海平面冰盖变化海洋动力过程

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应用GRIST 模式对“23·7”华北极端降水的模拟试验

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暴雨灾害 2024年第3期43卷 276-287页

作者：陈湉茹张祎孙溦李妮娜刘鸿波徐幼平航天宏图信息技术股份有限公司2035未来实验室北京100195 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 南京信息工程大学北京研究院北京100094 中国气象科学研究院北京100081 国家气象中心北京100081 北京应用气象研究所北京100029

全球-区域一体化预测系统(Global-Regional Integrated forecast SysTem,GRIST)的变网格公里尺度非静力模式(以下简称GRIST模式)兼具全球和区域模式的特点,可在无需侧边界条件下进行中期时间尺度预报,有望在局部区域达到与高分辨率的区... 详细信息

全球-区域一体化预测系统(Global-Regional Integrated forecast SysTem,GRIST)的变网格公里尺度非静力模式(以下简称GRIST模式)兼具全球和区域模式的特点,可在无需侧边界条件下进行中期时间尺度预报,有望在局部区域达到与高分辨率的区域模式预报接近的效果。为了检验该模式对极端天气事件的模拟能力,以2023年7月29日—8月2日华北地区特大暴雨过程(以下简称“23·7”极端降水)为例,通过回报试验对GRIST变网格模式对“23·7”极端降水的模拟能力进行了评估;同时利用CMPA降水资料和ERA5再分析资料,采用空间相关系数、TS和BIAS评分等客观分析指标,将国内外GRIST变网格模式对极端降水的模拟效果与目前国内外5种主要业务模式即ECMWF、CMA-GFS全球模式和CMA-MESO、CMA-SH、CMA-BJ区域模式的预报效果进行了比较。结果表明:(1)GRIST及5种业务模式均能模拟或预报出“23·7”极端降水过程的发生。GRIST对该过程中降水最强时段(7月30日08:00—8月1日08:00,北京时,下同)的模拟效果最佳,与观测降水的空间相关系数最高可达0.85,各量级降水的TS评分均达区域模式的预报水平。(2)GRIST模式能准确模拟“23·7”极端降水过程的大尺度环流特征,包括西太平洋副热带高压的位置和范围、北向的水汽输送等,对于表征局地环流演变特征的风暴相对螺旋度的分布和强度也有较好的模拟效果。(3)GRIST模式对不同尺度环流形势的准确模拟,有助于其对降水落区和降水演变特征的精准刻画。

关键词：数值模拟极端降水变分辨率模式全球模式

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台风集合预报研究进展

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大气科学学报 2022年第5期45卷 713-727页

作者：张璟李泓段晚锁张峰中国气象局上海台风研究所上海200030 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200433 中国气象局台风数值预报重点实验室上海200030 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(LASG) 北京100029

台风数值预报是防台减灾的关键,而集合预报是体现和减少数值预报不确定性的常用方法。本文对近年来台风集合预报方法的研究进展进行了梳理和总结,涉及初值集合扰动、模式扰动技术以及基于统计的台风集合预报后处理技术。对全球几个主要... 详细信息

台风数值预报是防台减灾的关键,而集合预报是体现和减少数值预报不确定性的常用方法。本文对近年来台风集合预报方法的研究进展进行了梳理和总结,涉及初值集合扰动、模式扰动技术以及基于统计的台风集合预报后处理技术。对全球几个主要集合预报系统的发展及我国的区域台风集合预报系统做了回顾。最后,在回顾的基础上,讨论和提出了关于台风集合预报仍存在的问题及未来可能的研究方向。

关键词：台风集合预报初值扰动模式扰动集合预报后处理技术综述

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城市化和西太平洋副热带高压增强对中国复合热浪的协同作用

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大气科学学报 2023年第1期46卷 119-131页

作者：高焕妍沈新勇董伟赵亮罗亚丽王咏青南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 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

基于黑球湿球温度识别了中国复合热浪,并定量分析了城市化和西太平洋副热带高压(简称西太副高)对中国复合热浪的协同作用。结果表明:1979—2019年中国复合热浪的发生天数、强度和影响范围都在逐步上升,尤其在2010年以后出现跃升,比20世... 详细信息

基于黑球湿球温度识别了中国复合热浪,并定量分析了城市化和西太平洋副热带高压(简称西太副高)对中国复合热浪的协同作用。结果表明:1979—2019年中国复合热浪的发生天数、强度和影响范围都在逐步上升,尤其在2010年以后出现跃升,比20世纪80年代增大了4倍左右;城市化快速发展和西太副高增强协同加剧了中国复合热浪;较早发展的城市化对热浪天数、强度、范围增长的贡献分别是9.2%、12.5%、7.5%,而同期西太副高的增强对三类热浪指数有约30%的正贡献,甚至在考虑全球变暖对西太副高的加强作用时,西太副高的贡献增至70%左右。这表明,快速发展的城市化和全球变暖背景下增强的西太副高的协同作用可以解释80%以上21世纪初中国复合热浪的跃升。

关键词：复合热浪城市化西太平洋副热带高压协同作用

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跨光谱的地表参数对微波近地面通道正演模拟的影响分析

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地球物理学报 2023年第12期66卷 4875-4888页

作者：杨宗儒白学志马刚戴秋丹张邦林张鹏河海大学海洋学院南京210024 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局地球系统数值预报重点开放实验室北京100081 中国气象局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 中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510641 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象局许建民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

获取与卫星观测同步的地表温度是全地形卫星近地面微波探测数据同化成功的关键所在.为了进一步提高在复杂下垫面上先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)近地面通道正演模拟精度,针对ATMS原始数据(Sensor Dat... 详细信息

获取与卫星观测同步的地表温度是全地形卫星近地面微波探测数据同化成功的关键所在.为了进一步提高在复杂下垫面上先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)近地面通道正演模拟精度,针对ATMS原始数据(Sensor Data Record,SDR)与可见光/红外辐射计(Visible and Infra-Red Radiometer,VIRR)反演产品数据不能同步获取的问题,本文基于像元匹配技术实现了卫星序列间观测数据的交叉配对,利用跨光谱的反演地表温度作为正演ATMS陆面近地面通道的观测辐射的下边界参数,进而对正演辐射、基于ECMWF全球气候第五代大气再分析产品(the Fifth Generation ECMWF Reanalysis for the Global Climate and Weather,ERA5)地表温度的模拟值与典型下垫面探测数据开展了误差分析与验证,为下一步的ATMS陆面近地面通道的同化提供技术支撑.在FY-3D的红外高光谱大气垂直探测仪(Hyperspectral Infrared Atmospheric Sounder,HIRAS)像元与中分辨率光谱成像仪Ⅱ型(Medium Resolution Spectral Imager-Ⅱ,MERSI-Ⅱ)像元的匹配中,卷积可以使HIRAS通道加权平均的观测辐射与MERSI-Ⅱ辐射的偏差减小,平均误差约为0.28 K左右.昼间与夜间HIRAS卷积亮温与MERSI-Ⅱ通道亮温平均偏差和STD的时间演变趋势相当.FY-3D MERSI-Ⅱ像元与NOAA-20交叉轨道红外测深仪(Cross-track Infrared Sounder,CrIS)像元匹配时,中纬度极轨卫星序列间的像元匹配精度与全球天基相互校准系统(Global Space-based Inter-Calibration Sytem,GSICS)中极轨卫星与静止卫星在中低纬的匹配精度相当,匹配后窗区亮温的偏差都在0.1 K左右.表明GSICS中卫星间的像元匹配方法可以在更广泛的条件下使用.相对于ERA5地表温度,在沙漠区域MERSI-Ⅱ反演的地表温度与测站地表温度的偏差更小.MERSI-Ⅱ反演的地表温度模拟的亮温更能展示ATMS通道5亮温的真实情况.尽管基于红外观测反演的地表温度与基于微波观测反演的地表温度代表了不同深度的土壤温度,当二者误差小于一定阈值时认为两种地表温度可以相互替代,并对卫星微波近地面探测通道的正演模拟不会带来大的影响.此时可以认为基于红外观测反演的地表温度是微波光谱的地表温度在一定误差水平下的体现.

关键词：像元匹配地表参数亮温正演地表温度

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基于WRF模式的京津冀地区地表大气CO_(2)浓度的模拟研究

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大气科学学报 2022年第3期45卷 387-396页

作者：梁周彤唐文瀚曾宁才其骧韩鹏飞张宇权维俊姚波王普才刘志强成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 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 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心北京100029 京津冀环境气象预报预警中心北京100023 复旦大学大气科学研究院上海200433

在“双碳”目标背景下,从国家层面到地方层面,区域、城市、行业企业都在制定和实施双碳目标行动计划。CO_(2)模拟因其客观性和高时空分辨率等优势,在城市碳排放研究中深受重视。本研究以京津冀地区为研究区域,采用Picarro仪器高精度观测... 详细信息

在“双碳”目标背景下,从国家层面到地方层面,区域、城市、行业企业都在制定和实施双碳目标行动计划。CO_(2)模拟因其客观性和高时空分辨率等优势,在城市碳排放研究中深受重视。本研究以京津冀地区为研究区域,采用Picarro仪器高精度观测的2019—2020年CO_(2)数据,利用WRF模式进行CO_(2)传输模拟,分析了CO_(2)浓度变化的季节特征,评估了模式在城区中心、城郊及背景3个观测站点的模拟效果,并对边界层高度及化石燃料碳排放等可能影响CO_(2)浓度的因素进行了研究。3个观测站点分别为北京中国科学院大气物理研究所325 m气象塔观测站(北京站)、河北香河观测站(香河站)和上甸子区域本底观测站(上甸子站)。模拟结果表明:上甸子站优于香河站,香河站优于北京站,在冬季尤其明显;CO_(2)浓度的高值区主要分布在城区、电厂和工业区,尤其是唐山、石家庄和邯郸地区,大量交通、工业排放导致CO_(2)浓度明显上升,且高值区的范围在冬季最大;就日平均变化和日变化而言,边界层高度与CO_(2)浓度存在相反变化趋势;3个站点的化石燃料碳排放(FFECO_(2))与近地面总CO_(2)浓度存在正相关关系,冬春季的相关性高于夏秋季,且FFECO_(2)的占比从大到小依次为北京站、香河站、上甸子站;CO_(2)传输模拟的不确定性存在空间差异和季节变化。

关键词： CO_(2)浓度 WRF模式边界层高度化石燃料碳排放

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青藏高原与周边地区近四十年区域夏季地表气温变化趋势的异同及归因分析

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大气科学 2022年第5期46卷 1253-1266页

作者：吴玉婷杨崧胡晓明王子谦鲁萌萌肖子牛中山大学大气科学学院珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080 广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室珠海519080 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室和青藏高原气象研究所北京100081 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

欧亚大陆夏季地表气温在近四十年有显著的升温趋势,本文基于ERA5再分析数据研究了1979~2019年间欧亚大陆不同区域的夏季地表气温的变化特征,并利用气候反馈响应分析方法揭示了各区域变暖原因的异同。作为全球海拔最高的大地形,青藏高原... 详细信息

欧亚大陆夏季地表气温在近四十年有显著的升温趋势,本文基于ERA5再分析数据研究了1979~2019年间欧亚大陆不同区域的夏季地表气温的变化特征,并利用气候反馈响应分析方法揭示了各区域变暖原因的异同。作为全球海拔最高的大地形,青藏高原在过去四十年经历了显著的增温过程。青藏高原周边相对低海拔的地区(如北非—南欧地区、蒙古地区、东北亚地区)同样表现出明显的变暖特征,而高原南侧的南亚地区的地表气温却变化不明显。青藏高原夏季积雪融化引起的地表反照率减小使得更多短波辐射到达地表,放大高原地表增暖。北非—南欧地区增暖则主要源于大气气溶胶含量减少造成的入射短波辐射增加。同时,大气温度升高导致的向下长波辐射增强对北非—南欧地区以及蒙古地区的增暖都有显著贡献。此外,东北亚地区云的减少是造成其地表增暖最主要的过程,而南亚地区则是水汽增加和感热通量减少造成的增温与云和气溶胶增加造成的降温相抵消,因而温度变化幅度不大。

关键词：青藏高原欧亚大陆夏季地表增暖趋势归因分析

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西北太平洋热带气旋快速增强前后降水特征的差异

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广东海洋大学学报 2023年第3期43卷 98-106页

作者：刘钰洁李扬丁瑞强钟权加涂石飞成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 广东海洋大学南海海洋气象研究院广东湛江524088

【目的】探讨西北太平洋1998―2019年快速增强(RI)热带气旋(TC)的基本特征,以及RI发生前后TC内核区与雨带区的降水及其总降水的变化特征。【方法】利用IBTrACS最佳路径数据集、TRMM卫星降水格点数据和ERA-5再分析资料,对22 a发生在西北... 详细信息

【目的】探讨西北太平洋1998―2019年快速增强(RI)热带气旋(TC)的基本特征,以及RI发生前后TC内核区与雨带区的降水及其总降水的变化特征。【方法】利用IBTrACS最佳路径数据集、TRMM卫星降水格点数据和ERA-5再分析资料,对22 a发生在西北太平洋共132个RITC进行统计,分析RITC的时空特征和降水变化趋势,并利用总柱水汽含量的变化趋势分析其降水的变化特征。【结果与结论】(1)RITC主要发生在8-11月份菲律宾以东海域,大部分TC的RI过程发生在热带风暴形成后的72 h内,其持续时间通常为24~48 h。(2)在RI发生前后,TC内核区降水变化趋势相反,该区域降水类型不同:RI发生前,TC内核区降水随时间递减,且以对流降水为主;RI发生后,该区域降水随时间递增,且层状降水为主。(3)在RI发生前后,TC雨带区和总降水的变化趋势及降水类型基本一致:RI发生前,TC雨带区降水和总降水的层状和对流降水变化趋势都不明显;RI发生后,TC雨带区降水变化呈略微下降,TC总降水无明显变化。

关键词：西北太平洋热带气旋快速增强降水降水类型

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