检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2024年第6期48卷 2247-2263页

作者：罗敬施宁周波涛张东东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/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南京210044 贵州省气象台贵阳550002

基于1958/1959~2020/2021年冬季NCEP、JRA-55、ERA5三种再分析资料,本文在扣除线性趋势后,采用EOF、REOF、相关与偏回归等方法,揭示出影响东亚冬季气温主要模态的大气遥相关型,并对这些遥相关型的年代际变化特征及影响进行了分析。结果... 详细信息

基于1958/1959~2020/2021年冬季NCEP、JRA-55、ERA5三种再分析资料,本文在扣除线性趋势后,采用EOF、REOF、相关与偏回归等方法,揭示出影响东亚冬季气温主要模态的大气遥相关型,并对这些遥相关型的年代际变化特征及影响进行了分析。结果表明:与东亚冬季气温第一主成分(PC1)最相关的是斯堪的纳维亚遥相关型(SCA),与第二主成分(PC2)最相关的是东大西洋遥相关型(EA)。在年代际时间尺度上,SCA、EA型与东亚冬季气温PC1和PC2也存在着较好的对应关系。SCA型在1970s末期和2000s初期发生的位相变化对应着东亚冬季气温PC1的位相变化;EA型在1980s初期、1990s末期和2010s初期发生的位相变化大致对应着东亚冬季气温PC2的位相变化。但需指出的是,SCA指数与东亚冬季气温PC1之间的相关系数(R1)以及EA指数与东亚冬季气温PC2之间的相关系数(R2)却呈现出不同于SCA和EA自身位相的年代际变化特征。R1在1980s中期以前呈减弱特征,此后数值明显增大,表明SCA型对东亚冬季气温影响更显著。R1的年代际强弱变化与SCA型中位于俄罗斯西部的环流异常是否向东扩展有关,AMO在其中起着重要的调节作用。至于R2,它的年代际强弱变化也较明显,其大值时段主要为1970s、1980s和2000年后,这与EA型是否在东亚地区形成局地的经向偶极型环流异常有关,而与海温或海冰异常的关系并不显著。

关键词：东亚冬季气温大气遥相关型斯堪的纳维亚遥相关型(SCA) 东大西洋遥相关型(EA) 年代际变化

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SR型与EAP型遥相关“结合模态”对2020年江淮入梅初期强降水的影响

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大气科学 2023年第4期47卷 1171-1182页

作者：郭紫薇王黎娟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/气候与环境变化国际联合实验室南京210044

利用ERA5逐日再分析资料和中国气象局提供的逐日站点降水资料,分析了丝绸之路型(Silk-Road,SR)与东亚—太平洋型(East Asia–Pacific,EAP)遥相关的“结合模态”对2020年江淮梅雨入梅的影响,结果表明“结合模态”可以触发江淮流域的持续... 详细信息

利用ERA5逐日再分析资料和中国气象局提供的逐日站点降水资料,分析了丝绸之路型(Silk-Road,SR)与东亚—太平洋型(East Asia–Pacific,EAP)遥相关的“结合模态”对2020年江淮梅雨入梅的影响,结果表明“结合模态”可以触发江淮流域的持续性降水。2020年6月初,负SR型(Silk-Road)和正EAP型(East Asia–Pacific)同时出现,并且位相差达到6月份最大值,二者协同作用下导致2020年入梅时间异常偏早。主要表现为:(1)负SR型引起西风急流加速,促使急流入口区南侧的江淮流域上空出现强的高层辐散。(2)负SR型有利于南亚高压东移,正EAP型有利于西太平洋副热带高压西移,二者相向而行。负SR型和正EAP型于6月9日位相差达最大,此时南亚高压和西太平洋副热带高压重叠于120°E左右,有利于江淮流域持续性降水。(3)低层东亚中、低纬度有一对与正EAP型相关的异常“气旋—反气旋”环流,使低空(20°~35°N,100°~125°E)盛行强西南气流,中纬度的偏北气流有利于干冷空气向南输送,与西南暖湿气流汇合于江淮流域上空,带来强烈的水汽辐合,也使得大气的局地上升运动更为强烈。

关键词：江淮梅雨 SR型与EAP型“结合模态” 西太平洋副热带高压南亚高压水汽通量

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碳中和情景下人为排放对全球对流层臭氧的影响研究

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3517-3530页

作者：王欣玥张佳蕾侯雪伟吴儒鸿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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得... 详细信息

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得近地面NO_(x)浓度随之降低.NO_(x)作为对流层O_(3)的重要前体物之一,其浓度的剧烈减少使得近地层O_(3)浓度显著降低,但在中国东部地区,由于NO对O_(3)滴定作用的减弱,最终使得冬季近地面O_(3)呈现增加趋势;垂直方向上O_(3)浓度减少最为显著的区域集中在对流层顶附近,减少量达26×10^(-9)以上,且夏季最为显著,这主要与飞机排放减少导致的平流层O_(3)浓度降低有关.碳中和排放情景下平流层入侵对全球近地面O_(3)的平均贡献减少量在冬季最高,为1.7×10^(-9),夏季最低,为0.9×10^(-9);北半球平流层入侵贡献减少量最显著区域集中在高纬地区,达4×10^(-9).垂直方向上,平流层入侵贡献减少量随高度增加,在对流层上层,平流层的贡献量降低高达24×10^(-9)以上,且冬季最强.总之,碳中和排放情景下地表人为排放及飞机排放的改变对全球O_(3)污染有很好的减轻作用,平流层贡献量的降低对未来O_(3)浓度的变化也有重要贡献.

关键词：碳中和排放情景对流层臭氧人为排放 CESM2 平流层贡献

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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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稻纵卷叶螟危害下水稻叶片光谱特征及产量估测

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中国农业气象 2023年第2期44卷 154-164页

作者：黄璐包云轩郭铭淇朱凤杨荣明南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心/南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室/气象灾害教育部重点实验室/南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 江苏省植物保护站南京210013

2020年在南京市浦口区桥林街道对稻纵卷叶螟[Cnaphalocrocis medinalis Güenée(C. medinalis)]自然发生的水稻农田进行高光谱观测试验,以探明不同稻纵卷叶螟危害程度下水稻叶片光谱特征与产量的关系,并对水稻产量进行预测。... 详细信息

2020年在南京市浦口区桥林街道对稻纵卷叶螟[Cnaphalocrocis medinalis Güenée(C. medinalis)]自然发生的水稻农田进行高光谱观测试验,以探明不同稻纵卷叶螟危害程度下水稻叶片光谱特征与产量的关系,并对水稻产量进行预测。试验共选取80个样点,各样点虫害等级根据稻株的受害叶片数量占叶片总数的比例进行划分,利用SOC710VP便携式高光谱成像仪,采集水稻主要生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期)各样点水稻叶片的高光谱数据,调查收获后各样点的水稻产量数据,分析不同虫害等级下水稻叶片原始光谱、一阶导数光谱特征和产量参数的变化规律,并利用观测光谱与产量相关性较强的特征波段计算植被指数,建立基于植被指数的水稻产量估算模型。结果表明:(1)同一生育期内,水稻叶片近红外波段和红边波段的反射率随着虫害等级的升高而降低,而红光波段则相反。(2)同一生育期内,一阶导数光谱的峰值、红边幅值和红边面积随着虫害等级的增大而降低,红边位置的“蓝移”现象加重。(3)水稻的有效穗数、千粒重、结实率以及产量总体上随着虫害等级的上升而降低;但虫害等级较低时,有效穗数、千粒重以及结实率均出现“回升”现象。(4)利用各生育期DVI、RVI和CARI构建水稻产量估测模型,其中RVI的二项式模型模拟效果最佳。研究表明利用水稻叶片成像光谱特征可对稻纵卷叶螟危害进行长期、动态的监测,由其敏感波段构建的植被指数能够有效估测稻纵卷叶螟为害下的水稻产量。

关键词：稻纵卷叶螟高光谱遥感水稻产量植被指数估算模型

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热力和动力环境因子对与台风“海燕”路径相似的两类台风强度的相对贡献

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大气科学学报 2024年第2期47卷 224-234页

作者：徐昝敏李天明宝应县气象局江苏扬州225800 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

本文分析了热力、动力环境因子对与百年一遇超强台风“海燕”有相似路径的热带气旋的强度的影响。为了定量分析环境因子的相对重要性,将相似路径下的台风分为超强台风和一般台风两类。结果表明,相较于动力因子,热力因子对生成超强台风... 详细信息

本文分析了热力、动力环境因子对与百年一遇超强台风“海燕”有相似路径的热带气旋的强度的影响。为了定量分析环境因子的相对重要性,将相似路径下的台风分为超强台风和一般台风两类。结果表明,相较于动力因子,热力因子对生成超强台风更为重要。根据BDI(Box Difference Index)指数的排序,选择925 hPa湿静力能MSE(Moist Static Energy)、950 hPa比湿、900 hPa温度作为重要预测因子来判断是否生成超强台风。此外,海洋热容量和台风移动速度在两类台风中有着明显差异,也可以作为辅助预测因子。最后,用WRF模式(Weather Research and Forecasting)设计理想数值试验,揭示环境温度和水汽垂直剖面对台风强度影响的相对重要性。敏感性试验结果表明,环境水汽和温度的相对贡献比约为1∶4,它们的共同作用使得相似路径下的一般台风可以发展成为超强台风。

关键词：热力和动力环境因子热带气旋强度 BDI指数相对贡献

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夏季青藏高原非绝热加热准双周振荡强度的年际变化及其与中国东部降水异常的联系

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大气科学 2023年第2期47卷 327-342页

作者：田佳杨双艳刘雅舒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南京210044

基于1979~2018年中国高分辨率格点降水资料、NCEP/NCAR和ERA-Interim再分析资料,分析了夏季青藏高原(简称高原)非绝热加热准双周振荡(Quasi-Biweekly Oscillation,QBWO)的主要模态(南部集中型)强度的年际变化与中国东部降水异常之间的联... 详细信息

基于1979~2018年中国高分辨率格点降水资料、NCEP/NCAR和ERA-Interim再分析资料,分析了夏季青藏高原(简称高原)非绝热加热准双周振荡(Quasi-Biweekly Oscillation,QBWO)的主要模态(南部集中型)强度的年际变化与中国东部降水异常之间的联系,并从环流异常演变的角度进行解释。在高原QBWO年际强度偏强年,长江以南地区夏季降水异常与高原南部QBWO扰动呈显著正相关。在高原QBWO强度偏弱年,江淮地区和华南地区降水异常呈偶极型分布。进一步分析揭示,在高原QBWO强度偏强(弱)年,起源于西北太平洋地区的低纬度季节内信号主要表现为向西(西北)方向传播的特征,中高纬度准正压的季节内信号主要表现为向南(西南)方向传播的特征,且低纬度西(西北)传的信号与中高纬南(西南)传的信号共同作用引起中国不同的异常降水型。低纬度向西(西北)方向传播的QBWO信号传播至阿拉伯海(高原东南侧)后减弱消失,中高纬地区向南(西南)传播的信号与低纬度西(西北)传的信号汇合后继续向西(西北)方向传播,最终减弱消失。

关键词：青藏高原非绝热加热准双周振荡年际变化降水异常

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Rossby波3波—4波通量异常下传与中国东部冬季寒潮的联系

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大气科学学报 2024年第5期47卷 755-766页

作者：赵琦施春华郭栋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 上海市气象信息与技术支持中心上海200030

利用ERA5再分析资料,对2000—2020年受Rossby波3波—4波反射影响的8个中国东部寒潮个例进行合成分析,探讨了3波—4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用。结果表明,乌拉尔高压多与纬向3波—4波异常活跃有关。寒潮发生前,平... 详细信息

利用ERA5再分析资料,对2000—2020年受Rossby波3波—4波反射影响的8个中国东部寒潮个例进行合成分析,探讨了3波—4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用。结果表明,乌拉尔高压多与纬向3波—4波异常活跃有关。寒潮发生前,平流层极涡呈3波结构,中高平流层(500~600 K)极涡向亚欧大陆偏移,其北边界达到欧洲北部,在亚欧大陆的高纬度出现异常东风,有利于Rossby波作用通量的异常下传;低平流层(450 K)极涡向亚洲东部延伸。3波—4波作用通量在西欧地区异常上传,在东欧地区异常下传,在对流层顶附近形成波反射。该反射能够加强乌拉尔高压,有利于中国寒潮的发生。以200 hPa涡动热量通量在西欧和东欧上空的差异,建立区域波反射指数。该指数与中国东部3波—4波反射型寒潮降温相关性较好,在最低气温出现前一周左右,指数达到峰值,可以为中国寒潮预报预警提供参考。

关键词：寒潮乌拉尔高压波反射极涡异常反射指数

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北疆冬季持续性极端低温事件延伸期的环流异常特征

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大气科学 2024年第2期48卷 585-601页

作者：马丽云陈平胡景高姚俊强毛炜峄中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 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南京210044

本文利用1951~2019年国家气象信息中心逐日站点数据和NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季北疆(新疆北部)持续性极端低温事件(PECE)频次的时空分布特征,并探讨了平流层与对流层在事件发生发展过程中的作用。分析表明:年代际尺度上,北疆PECE... 详细信息

本文利用1951~2019年国家气象信息中心逐日站点数据和NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季北疆(新疆北部)持续性极端低温事件(PECE)频次的时空分布特征,并探讨了平流层与对流层在事件发生发展过程中的作用。分析表明:年代际尺度上,北疆PECE在20世纪60年代发生频次最多,此后逐渐减少,表明北疆区域发生该事件的概率在降低。空间分布上,无论是极端低温频次还是冷空气强度,极值中心皆在额尔齐斯河流域一线。北疆PECE发展过程中,平流层和对流层环流皆发生了阶段性的调整。延伸期阶段,距事件爆发前25日时,平流层I区(30°E~120°E)极涡首先开始了由强到弱的转变(欧亚弱极涡型)。行星波向下游频散,东南支波列携带能量影响北疆。至事件爆发前20日,对流层极涡也表现出强度减弱,冷空气分裂南下。此后进入短期阶段,来自北冰洋的冷空气在乌拉尔山高压脊前堆积,使得高压脊加强维持至事件爆发前3日,西伯利亚高压携带冷空气向东南方向扩展,随后对流层大型横槽斜脊引导冷空气南下,地面西伯利亚高压发展强盛向南爆发,3日后冷空气影响北疆地区。

关键词：新疆北部持续性极端低温事件关键影响系统平流层—对流层过程

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2022年中国南方破纪录的夏秋连旱:热带海温和欧亚加热的作用

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中国科学：地球科学 2024年第2期54卷 439-450页

作者：胡跃鹏周波涛王会军张大鹏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南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

2022年夏季至秋季,中国南方遭遇了一次持续的极端干旱事件,并对南方地区的经济发展和生态系统都造成了严重的影响.本文探究了引起这一持续性干旱事件发生的大气环流异常.研究结果表明,2022年夏季中国南方极端干旱的发生与西北太平洋异... 详细信息

2022年夏季至秋季,中国南方遭遇了一次持续的极端干旱事件,并对南方地区的经济发展和生态系统都造成了严重的影响.本文探究了引起这一持续性干旱事件发生的大气环流异常.研究结果表明,2022年夏季中国南方极端干旱的发生与西北太平洋异常反气旋及东亚副热带急流北移所共同导致的水汽通量辐散和异常下沉运动密切相关.不同的是,后续造成秋季干旱持续维持的大气环流异常主要是位于孟加拉湾至中国南海地区上空的气旋性环流异常,该系统导致了中国南方的水汽减少和异常下沉运动.进一步的研究表明,2022年夏季欧亚大陆北部罕见的强地表加热和热带太平洋的极端拉尼娜型海温异常共同导致在同期出现了西北太平洋异常反气旋和东亚副热带急流的北移,而秋季在孟加拉湾至中国南海地区上空形成的气旋性环流异常很大程度上是由热带印度洋海温的极端负异常导致的.

关键词：夏秋连旱中国南方热带海温欧亚加热

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