检索结果-内蒙古大学图书馆

热带海洋学报 2022年第3期41卷 75-90页

作者：孙惠杭王意国罗京佳南京信息工程大学气候与应用前沿研究院江苏南京210044 挪威南森环境与遥感中心和皮耶克尼斯气候研究中心挪威卑尔根

集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman filter,EnKF)是一种国内外广泛使用的海洋资料同化方案,用集合成员的状态集合表征模式的背景误差协方差,结合观测误差协方差,计算卡尔曼增益矩阵,有效地将观测信息添加到模式初始场中。由于季节、年际... 详细信息

集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman filter,EnKF)是一种国内外广泛使用的海洋资料同化方案,用集合成员的状态集合表征模式的背景误差协方差,结合观测误差协方差,计算卡尔曼增益矩阵,有效地将观测信息添加到模式初始场中。由于季节、年际预测很大程度上受到初始场的影响,因此资料同化可以提高模式的预测性能。本文在NUIST-CFS1.0预测系统逐日SST nudging的初始化方案上,利用EnKF在每个月末将全场(full field)海表温度(sea surface temperature SST)、温盐廓线(in-situ temperature and salinity profiles,T-S profiles)以及卫星观测海平面高度异常(sea level anomalies SLA)观测资料同化到模式初始场中,对比分析了无海洋资料同化以及加入同化后初始场的区别、加入海洋资料同化后模式提前1~24个月预测性能的差异以及对于厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o–southern oscillation,ENSO)预测技巧的影响。结果表明,加入海洋资料同化能有效地改进初始场,并且呈现随深度增加初始场改进越显著的特征。加入同化后,对全球SST、次表层海水温度的平均预测技巧均有一定的提高,也表现出随深度增加预测技巧改进越明显的特征。但加入海洋资料同化后,模式对ENSO的预测技巧有所下降,可能是由于模式误差的存在,使得同化后的预测初始场从接近观测的状态又逐渐恢复到与模式动力相匹配的状态,加剧了赤道太平洋冷舌偏西、中东部偏暖的气候平均态漂移。

关键词：海洋资料同化集合卡尔曼滤波气候预测

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华中区域气温变化的模拟评估及未来情景预估

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气象学报 2012年第5期70卷 1098-1106页

作者：任永建万素琴肖莺刘敏孙善磊武汉区域气候中心武汉430074 南京信息工程大学应用水文气象研究院南京210044

利用WCRP的耦合模式比较计划-阶段3的多模式数据(CMIP3数据),模拟分析基于A2、A1B、B1排放情景下华中区域2011—2100年平均气温的可能变化,结果表明,模式模拟的结果可较好地反映出气温线性变化趋势。模拟冬季增温速率略高于夏季,但夏季... 详细信息

利用WCRP的耦合模式比较计划-阶段3的多模式数据(CMIP3数据),模拟分析基于A2、A1B、B1排放情景下华中区域2011—2100年平均气温的可能变化,结果表明,模式模拟的结果可较好地反映出气温线性变化趋势。模拟冬季增温速率略高于夏季,但夏季增温速率与观测序列呈相反变化趋势;总体能模拟出华中区域气温线性趋势的空间分布特征,但模拟数值偏高。3种情景下21世纪末华中区域平均气温的增幅(相对于1961—1990年)分别为3.7、3.4、2.0℃。21世纪中叶前夏季增幅大于冬季,21世纪末冬季增幅大于夏季;两个时间段内春、秋季基本一致。

关键词： CMIP数据 IPCC 华中地区气温

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城市群应急资源协调调配的超网络结构研究

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管理评论 2015年第7期27卷 207-217页

作者：朱莉曹杰南京信息工程大学气候变化与公共政策研究院南京210044 南京信息工程大学经济管理学院南京210044

针对"灾前-灾中-灾后"城市群应急协调全过程所表现出的复杂特征,结合不同城市应急主体(间)资源调配运作与其自然和社会关联程度之间的相互作用,提出了一个包含"自然关联网络、资源调配网络、社会关系网络"的超网络... 详细信息

针对"灾前-灾中-灾后"城市群应急协调全过程所表现出的复杂特征,结合不同城市应急主体(间)资源调配运作与其自然和社会关联程度之间的相互作用,提出了一个包含"自然关联网络、资源调配网络、社会关系网络"的超网络结构,用以抽象化表达面向重大突发事件的城市群应急资源协调调配体系。讨论了以超网络视角研究城市群应急协调所面临的关键问题及难点,并提出可能的定量化解决方案。最后,以2007年太湖蓝藻事件为例对超网络结构应用进行实证分析。研究结果为科学构建区域应急联动救援体系提供了理论方法探索。

关键词：应急管理城市群超网络区域联动资源调配

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基于PyWOFOST作物模型的东北玉米估产及精度评估

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中国农业科学 2013年第14期46卷 2880-2893页

作者：陈思宁赵艳霞申双和黎贞发天津市气候中心中国气象科学研究院南京信息工程大学应用气象学院

【目的】构建合理的作物估产方案,提高作物估产精度。【方法】本文以基于集合卡尔曼滤波(EnsembleKalman Filter,EnKF)构建的遥感信息-作物模型结合模型(PyWOFOST)为基础,建立了以LAI为结合点,适用于中国东北地区玉米的同化模拟模型,并... 详细信息

【目的】构建合理的作物估产方案,提高作物估产精度。【方法】本文以基于集合卡尔曼滤波(EnsembleKalman Filter,EnKF)构建的遥感信息-作物模型结合模型(PyWOFOST)为基础,建立了以LAI为结合点,适用于中国东北地区玉米的同化模拟模型,并使用MODIS LAI数据作为外部同化数据进行同化模拟,重点分析了遥感观测(MODIS LAI)和模型参数(出苗-开花期所需积温,TSUM1)的不确定性(即随机误差)对同化模拟结果的影响。最后,利用PyWOFOST模型实现了区域尺度上的玉米估产。【结果】同化外部观测数据后的玉米模拟产量较未同化外部数据的模拟产量有明显改善,20个未受灾害影响的农气站玉米产量同化前的模拟误差及在TSUM1的不确定性为0、10、20、30℃时的同化后模拟误差分别为14.04%、12.71%、11.91%、10.44%及10.48%;同化后的模拟LAI普遍较同化前的模拟LAI更接近实测LAI,更符合玉米LAI的变化趋势;同化前模拟发育期与实测发育期平均绝对误差为3.4 d,而同化后在TSUM1的不确定性为0、10、20、30℃时模拟发育期与实测发育期的平均误差分别为3.5、4.3、5.0、5.5 d。区域尺度上玉米估产结果表明,58.82%的区域玉米估产误差在15%以内,同化产量和统计产量的确定系数为0.806。【结论】基于集合卡尔曼滤波同化遥感信息进行作物估产是可行的。

关键词：集合卡尔曼滤波 PyWOFOST作物模型遥感估产精度评估

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基于改进版NUIST CFS1.1的热带大气季节内信号及其对中国气温降水影响的预测评估

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大气科学学报 2024年第2期47卷 284-299页

作者：伍继业谢欣芮罗京佳南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与应用前沿研究院江苏南京210044

基于南京信息工程大学次季节气候预测系统(NUIST CFS1.1),通过调整成员的大气初始化方案并优化了集合预测方案,构建了性能更优、计算成本更低的9成员NUIST CFS1.1 Pro系统。进一步基于实时多变量Madden-Julian Oscillation(MJO)指数和... 详细信息

基于南京信息工程大学次季节气候预测系统(NUIST CFS1.1),通过调整成员的大气初始化方案并优化了集合预测方案,构建了性能更优、计算成本更低的9成员NUIST CFS1.1 Pro系统。进一步基于实时多变量Madden-Julian Oscillation(MJO)指数和两类北半球夏季季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)指数BSISO1和BSISO2,评估了该预测系统对热带不同季节的大气季节内振荡(ISO)的预测技巧。结果表明,NUIST CFS1.1 Pro能分别提前26、17、12 d有效预测(距平相关高于0.5)MJO、BSISO1、BSISO2,对强事件(振幅>1)的有效预测时长能分别延长到30、21、13 d。此预测性能对比国内其他最新次季节动力模式如BCC_CSM2和FGOALS-f2有一定优势,同时在与国际S2S计划的8个主要业务预测系统的技巧对比中,NUIST CFS1.1 Pro在冬季MJO和夏季BSISO1预测上处于较为领先的水平,BSISO2的预测则处于中等水平;对不同位相的计算技巧显示,冬季MJO和夏季BSISO1的2、3、6、7位相较其他位相技巧更高。进一步的分析表明,NUIST CFS1.1 Pro能提前5候准确把握冬季MJO的东传特征,并能在一定程度上预测出其对我国气温异常的影响,尤其是对位相2、3时候的冷异常预测;而在夏季,则能提前4候正确预测BSISO1的北传、西北传特征,尤其能较好地预测西北太平洋上的对流和低层环流异常,从而成功预测出BSISO1造成的我国东部地区降水异常的空间形态。然而预测的强度较观测偏弱,这需要进一步的工作来改进。

关键词：热带大气季节内振荡次季节预测中国气温降水

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中国沿海风能年际变化的区域性特征成因及其预测

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大气科学学报 2024年第2期47卷 235-248页

作者：沈龙罗京佳金大超南京信息工程大学气候与应用前沿研究院江苏南京210044 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

基于ERA5的逐小时100m风场数据,利用时间序列K-means聚类方法,将中国沿海冬季风能年际变化划分为四个区域,分别为北中国海(NorthChina Sea,NCS)、东海(East China Sea,ECS)、南海北部(Northern South China Sea,NSCS)及南海南部(SouthernSouthChinaSea,SSCS)。四个区域风能的年际变化受不同气候模态的影响,其中NCS风能的年际变化与北极涛动(ArcticOscillation,AO)有关;ECS风能的年际变化与中部型ENSO及西伯利亚高压有关;SSCS和NSCS的年际变化则和东部型ENSO及大陆高压的南北位置存在联系。鉴于影响各区域风能年际变化的气候模态具有较高的可预测性,进一步评估了多个气候模式对中国沿海风能年际变化的预测技巧。结果表明,气候模式对南中国海的风能年际变化预测技巧更高,这与气候模式对ENSO的高预测技巧有关。气候模式对北方海域风能年际变化的预测技巧较差,这和气候模式不能较好地预测AO和西伯利亚高压有关。

关键词：中国沿海风能年际变化北极涛动 ENSO 西伯利亚高压气候预测系统评估

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典型和非典型大西洋尼诺对前冬ENSO的响应及其在春夏季的反馈研究

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大气科学学报 2024年

作者：杨萌洲袁潮霞姜蕾衫山形俊男南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学气候与应用前沿研究院日本海洋研究开发机构应用实验室

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atla... 详细信息

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atlantic Ni?o，CA）和非典型大西洋尼诺（Non-canonical Atlantic Ni?o，NCA）对前冬厄尔尼诺—南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）的响应及对衰退中ENSO的反馈过程及物理机制。结果表明，观测中前冬拉尼娜（La Ni?a）和厄尔尼诺（El Ni?o）可通过不同物理过程分别引起CA和NCA，而NCA可加速前冬El Ni?o的衰退并向La Ni?a转换。这是因为，前冬La Ni?a在热带大西洋的松野—吉尔（Matsuno-Gill）响应为西风异常，可通过局地皮耶克尼斯（Bjerknes）反馈导致CA。而前冬El Ni?o可通过太平洋—北美遥相关在热带北大西洋形成反气旋异常和暖海温异常，其海表暖水在埃克曼辐合的作用下被输送至次表层，进而由气候态的南向平流增暖赤道大西洋并发展为NCA。此外，由前冬El Ni?o引起的热带印度洋暖海温异常和NCA可分别激发东传的大气上升开尔文（Kelvin）波至海洋性大陆附近，形成东风异常并导致水汽辐合和对流增强，最终可通过热带太平洋的Bjerknes正反馈过程促使前冬El Ni?o向La Ni?a演变。耦合模式可再现上述现象及机制，即有效验证了观测中CA和NCA对前冬ENSO的响应和反馈过程。

关键词：典型大西洋尼诺非典型大西洋尼诺厄尔尼诺—南方涛动反馈

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春玉米持续干旱过程中常用气孔导度模型的比较研究

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生态学报 2018年第19期38卷 6846-6856页

作者：王秋玲周广胜中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预警协同创新中心南京210044

气候变化背景下,干旱频发导致的土壤水分变化将影响气孔导度模型的适用性,进而影响生态系统碳-氮-水循环模拟的准确性。基于春玉米持续干旱田间模拟试验资料,比较了常用气孔导度模型在干旱条件下的模拟效果,评价了土壤水分响应函数对气... 详细信息

气候变化背景下,干旱频发导致的土壤水分变化将影响气孔导度模型的适用性,进而影响生态系统碳-氮-水循环模拟的准确性。基于春玉米持续干旱田间模拟试验资料,比较了常用气孔导度模型在干旱条件下的模拟效果,评价了土壤水分响应函数对气孔导度模型效果的影响,并探讨了气孔导度模型的适用土壤水分范围。结果表明,在持续干旱过程中,模型模拟效果表现为BBL模型最优,其次是USO模型和BWB模型,Jarvis模型最差;引入土壤水分响应函数,提高了BWB模型和USO模型的模拟效果,而降低了Jarvis模型和BBL模型模拟效果,模型模拟效果表现为USO修正模型最优,其次是BBL修正模型和BWB修正模型,Jarvis修正模型最差。在持续干旱过程中,Jarvis模型和BWB模型的剩余气孔导度较大,而BBL模型和USO模型的剩余气孔导度相对较小,表明BBL模型和USO模型在干旱条件下具有一定的稳定性。基于95%置信区间判断表明:Jarvis模型、BBL模型和USO模型在土壤相对湿度范围为33%—83%条件下适用,而BWB模型的适用土壤相对湿度范围为33%—76%,引入水分响应函数后可在试验条件下适用。研究结果可为干旱条件下选取合适的气孔导度模型以准确模拟陆地生态系统碳循环和水循环提供依据,并为改善农业水资源的有效使用和评估提供支撑。

关键词：气孔导度模型春玉米持续干旱水分响应函数适用性

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南京市不同时间尺度温度变化特征

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长江流域资源与环境 2010年第2期19卷 169-175页

作者：倪敏莉张佳华申双和南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 中国气象科学研究院遥感与气候信息开放实验室北京100081

利用南京市1951～2005年的气温资料,研究了南京市不同时间尺度的气温变化特征。结果表明:1951～2005年,南京市温度的年变化呈现上升趋势,年平均最高温度的上升幅度较年平均最低温度高,温度日较差(DTR)的年平均值为下降趋势,1992年可作为... 详细信息

利用南京市1951～2005年的气温资料,研究了南京市不同时间尺度的气温变化特征。结果表明:1951～2005年,南京市温度的年变化呈现上升趋势,年平均最高温度的上升幅度较年平均最低温度高,温度日较差(DTR)的年平均值为下降趋势,1992年可作为近55a南京地区冷暖期的转折点。温度的季节变化也多数呈现上升趋势,四季的平均气温增暖幅度最大是春季,最小的是夏季;四季的平均最高气温与平均最低气温多数都表现为上升的趋势,只有夏季的平均最高温度表现为下降的趋势。因此,近55a南京市在温度总体呈现上升趋势的情况下,夏季有变凉的趋势。四季的DTR的变化中,只有春季为上升趋势,其余季节都是下降的趋势。极端年份的日平均温度变化趋势基本一致,但各年份的DTR变化趋势却不相同。

关键词：南京市气温变化温度日较差(DTR) 近55年不同时间尺度

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动力和统计预测信息融合预测方法及对我国夏季降水预测的检验

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地球物理学报 2019年第11期62卷 4110-4119页

作者：孙丞虎崔童李维京左金清中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室及气候与气候变化研究所北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

短期气候预测中如何将气候模式和统计方法的预测结果科学、客观的集成起来,一直是非常重要的问题.本文针对动力模式和统计方法预测结果相结合的问题,引入资料同化中信息融合的思想,采用最优内插同化方法,实现了动力模式和统计季节降水... 详细信息

短期气候预测中如何将气候模式和统计方法的预测结果科学、客观的集成起来,一直是非常重要的问题.本文针对动力模式和统计方法预测结果相结合的问题,引入资料同化中信息融合的思想,采用最优内插同化方法,实现了动力模式和统计季节降水预测结果的融合.检验表明,对1982—2015年我国夏季降水百分率的回报,融合预测结果与观测的平均空间相关系数可达0.44,分别较统计预测和CFSv2模式统计降尺度订正的技巧提高了0.1左右,而均方根误差较两者可以降低5%~20%.可见,该方法可以进一步提升对我国夏季降水的预测技巧,具有显著的业务应用价值.

关键词：中国夏季降水统计预测动力模式预测融合

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