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高原气象 2013年第4期32卷 1195-1202页

作者：李金建李媛媛秦宁生邵雪梅刘洪滨孙善磊王洪军中国气象局成都高原气象研究所四川成都610072 四川省农业气象中心四川成都610072 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室江苏南京210044 若尔盖县林业局四川若尔盖624500

利用四川省松潘县西部牟尼沟二道海采集的树木年轮样本,建立了该地区173年树木年轮年表序列,并依据响应函数、相关与偏相关方法,分析了该年表与气象要素之间的关系,发现该年表对5月降水较敏感,并由此重建了1837-2009年松潘高原地区5月... 详细信息

利用四川省松潘县西部牟尼沟二道海采集的树木年轮样本,建立了该地区173年树木年轮年表序列,并依据响应函数、相关与偏相关方法,分析了该年表与气象要素之间的关系,发现该年表对5月降水较敏感,并由此重建了1837-2009年松潘高原地区5月降水序列。结果表明,1837年以来松潘高原地区先后经历了5个偏湿阶段和3个偏干阶段;以重建的1971-2000年30年气候平均值为基准,在重建的16个气候时段中1961-1990年是降水最少的气候时段,而1837-1860年则是降水最多的气候时段;降水发生了多次正负突变,比较可靠的突变点出现在1863年前后、1874年前后、1890年前后、1904年前后、1958年前后和1994年前后;重建序列周期变化明显,存在2～4年、16年和32～50年为主的周期振荡。

关键词：松潘高原树轮宽度降水

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基于随机放电模式模拟闪电连接过程的两种形态

基于随机放电模式模拟闪电连接过程的两种形态

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第32届中国气象学会年会

作者：廖义慧吕伟涛齐奇张荣张冬冬谭涌波张义军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中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室

连接过程是闪电研究领域的"十大问题之一",正确地认识连接过程对雷电防护有重要意义[1]。闪电先导发生连接过程时,人们普遍认为下行先导的头部会与上行连接先导的头部连接,然而,吕伟涛[2]等在一次下行负极性地闪的高速摄像资... 详细信息

连接过程是闪电研究领域的"十大问题之一",正确地认识连接过程对雷电防护有重要意义[1]。闪电先导发生连接过程时,人们普遍认为下行先导的头部会与上行连接先导的头部连接,然而,吕伟涛[2]等在一次下行负极性地闪的高速摄像资料中首次发现了下行先导和UCL的连接点在UCL的头部以下,进一步的研究表明,这种现象比头部与头部连接的形式要更加普遍,因此,对连接过程的连接形态展开研究,具有重要意义。本文选用先导的二维随机发展模式[3]进行模拟。模拟区域为近地面1200m×1000m,通过改变下行先导始发点与高建筑物(高440m)的水平距离来发现连接形态的规律。下行先导从高建筑物正上方1000m高的位置开始,依次向左每间隔100m为一种情况,下行先导始发点与建筑物的水平距离从0m增加到700m,各种情况均模拟400次。统计各种情况下接地点的位置、连接点的位置以及与UCL长度相关的一些量。表1给出不同位置的接地次数。结果表明,接地点位置,与下行先导始发点与建筑物的水平距离有关。模拟结果还表明:地面和高建筑物侧面的上行连接先导的长度相近,且其长度随着下行先导始发点与建筑物的水平距离的改变几乎不变;而高建筑物顶面的上行先导长度,与下行先导始发点与建筑物的水平距离有关。连接点在UCL侧面(侧击)的情况分析高建筑物上UCL侧击的模拟图如图1所示。点在的水先导接地点在屋在UCL侧面的水平距离的增导始发点与建屋顶UCL的次的次数也越少增大在总体上建筑物的水平次数随着下行少。但是,连接上呈先增大后平距离的增大先导始发点与接点在UCL侧减小的趋势,而增大。与建筑物的水侧面的概率随,连接点到水平距离的增随着下行先导UCL头部的增大而减少,导始发点与建的长度也随着连接建筑物下行

关键词：高建筑物 UCL 侧击连接点接地点

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基于BEPS生态模型对亚洲东部地区蒸散量的模拟

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自然资源学报 2010年第9期25卷 1596-1606页

作者：张方敏居为民陈镜明王绍强于贵瑞李英年韩士杰 J.Asanuma 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京大学国际地球系统科学研究所多伦多大学地理与规划系中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院西北高原生态研究所中国科学院沈阳应用生态研究所筑波大学陆地环境研究中心

气候变化和人类活动的加剧导致亚洲东部地区陆地生态系统的碳水循环过程发生显著的变化,成为全球变化研究最关注的对象之一。实际蒸散(ET)是陆地生态系统碳水循环的重要组成部分,但对该地区ET特征的研究尚不够深入。论文利用遥感、气象... 详细信息

气候变化和人类活动的加剧导致亚洲东部地区陆地生态系统的碳水循环过程发生显著的变化,成为全球变化研究最关注的对象之一。实际蒸散(ET)是陆地生态系统碳水循环的重要组成部分,但对该地区ET特征的研究尚不够深入。论文利用遥感、气象和土壤等资料驱动生态过程模型BEPS对亚洲东部地区1982—2006年间的ET进行了模拟分析。利用6个站的通量实测数据验证表明,BEPS模型能够解释ET的81.23%的年变化和86.4%的10 d变化。模拟结果表明:亚洲东部的ET呈现出从东南向西北和西南沙漠地区逐渐减少的分布特征,最小值位于中国的西北沙漠地区;ET与降水量之比从东南和东北地区向西北内陆和西南沙漠地区逐渐增加,其中在中国长江以南的亚洲东部地区,平均值为0.4,而在沙漠地区接近1.0。在1982至2006年期间,研究区年ET总量的平均值为12 045×109m3/a,其中,中国、泛东南亚和印度的ET总量占整个研究区的62.4%;研究区的单位面积ET均值为401 mm/a,在泛东南亚地区最大(1100 mm/a),在蒙古最小(134 mm/a)。在所有的地表覆盖类型中,常绿阔叶林的ET总量和平均值都为最大,城镇地区的ET总量和平均值都为最小。研究区的ET总量呈增加趋势,草地、稀树草原、裸地和城镇的ET明显上升,其它地表覆盖类型的ET变化不明显。

关键词：实际蒸散过程生态模型遥感陆地生态系统亚洲东部

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全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估研究进展

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中国基础科学 2020年第3期22卷 31-40页

作者：江志红刘征宇乐旭郭维栋孙岑霄李梅南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 北京大学物理学院北京100871 俄亥俄州立大学地理系俄亥俄哥伦布43210 南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 南京大学气候与全球变化研究院/南京大学大气科学学院南京210023

巴黎协定提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全球变... 详细信息

巴黎协定提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全球变化及应对研究的核心内容和紧迫全新挑战之一。基于此,国家重点研发计划全球变化及应对重点专项项目"全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估"于2017年7月正式立项。项目围绕"全球增暖1.5℃下东亚气候系统的区域响应机制和精细结构、未来预估及其对我国碳减排放方案的影响"这一核心主题开展多学科交叉集成研究,旨在揭示海气系统年代际变化机理基础上进行年代际预测,开展全球增暖1.5℃目标下碳排放路径簇的模拟与预估试验;阐明增暖1.5℃下东亚季风系统的响应特征及其机理;揭示增暖1.5℃下东亚气候响应的精细结构,甄别极端事件响应的高敏感区;获得增暖1.5℃下中国气候和极端事件变化的优化集成预估及其不确定性评估。本文对该项目2017~2020年取得的主要进展进行了总结。

关键词：全球增暖1.5℃ 东亚气候响应情景预估

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一次中尺度对流系统层云区域的电场探空观测和电荷结构研究

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高原气象 2021年第6期40卷 1531-1541页

作者：张鸿波郄秀书刘明远蒋如斌陆高鹏陈志雄孙竹玲刘瑞婷李进梁郑天雪陈洪滨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 中国科学院大学北京100049 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江苏南京210044 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 福建师范大学地理科学学院福建福州350117 北京城市气象研究院北京100089

基于自主获取的双金属球电场探空仪穿云观测数据,结合地面大气电场、天气雷达、闪电定位等综合观测资料,对华北平原地区一次中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)层云区域内的探空电场和电荷结构进行研究。探空系统上升和... 详细信息

基于自主获取的双金属球电场探空仪穿云观测数据,结合地面大气电场、天气雷达、闪电定位等综合观测资料,对华北平原地区一次中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)层云区域内的探空电场和电荷结构进行研究。探空系统上升和下降阶段均处于该MCS层云区域中,此时雷暴正处于成熟阶段。完整的上升阶段探空数据表明,该MCS层云区域内存在6个正、负极性交替的电荷区,主正电荷区的高度范围为8.2~9.5 km,对应温度层-20~-14℃;主负电荷区高度范围为7.4~8.2 km(-14~-10℃);紧靠下方为一个薄正电荷区;最上方为一负极性电荷屏蔽区;0℃层附近有一对正、负极性电荷区。探空下降阶段(间隔约1 h)获取的层云区域电荷分布与上升阶段大致对应,但电荷层所处高度以及厚度和电荷密度均有所差异。

关键词：电场探空电荷结构中尺度对流系统层云区域

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东亚区域陆面过程多模式集合模拟系统及初步结果分析

东亚区域陆面过程多模式集合模拟系统及初步结果分析

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第七次全国动力气象学术会议

作者：陈海山俞淼 R.E.Dickinson 戴永久南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室美国德克萨斯大学奥斯汀分校北京师范大学地理学与遥感科学学院

陆面是地球气候系统的重要组成部分,陆面与大气之间存在显著的能量、物质等交换过程是;陆面过程一直被认为是影响天气、气候的重要因子。陆面观测资料的缺乏在很大程度上限制了有关陆面过程及陆气相互作用的研究,陆面过程模拟是深入认... 详细信息

陆面是地球气候系统的重要组成部分,陆面与大气之间存在显著的能量、物质等交换过程是;陆面过程一直被认为是影响天气、气候的重要因子。陆面观测资料的缺乏在很大程度上限制了有关陆面过程及陆气相互作用的研究,陆面过程模拟是深入认识陆面状况的异常变化及其气候影响有关物理机制的重要手段。然而,由于不同陆面模式在物理过程和模拟性能方面存在明显的差异,模式的模拟结果对陆面模式本身具有较强的依赖性;多模式集合方法可以有效地减少模式模拟结果的系统性误差,能在很大程度上改善模式的模拟结果。研究利用目前很具有代表性的6个陆面过程模式,即SiB2、SSiB、HYSSiB、Noah、CLM和Moasic模式,初步建立了一个针对东亚区域陆面过程的多模式集合模拟系统（图1）;采用Princeton University最近发展的全球1948～2000年1°×1°的大气强迫资料,作为多模式集合模拟系统的强迫场,对东亚区域近50年的土壤湿度状况进行了模拟试验;通过对1948～2000年不同模式和多模式集合的模拟结果,探讨了最近50年东亚区域土壤湿度异常变化的空间分布特征、年际变率,以及不同模式在模拟土壤湿度异常变化方面存在的差异。

关键词：东亚区域陆面过程多模式集合数值模拟

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不同高度建筑物对周围地闪活动影响程度的对比

不同高度建筑物对周围地闪活动影响程度的对比

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第34届中国气象学会年会

作者：吕伟涛张长秀陈绿文齐奇马颖姚雯中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室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中国气象局广州热带海洋气象研究所

1引言雷暴云过境时,地面高大建筑物对周围大气电场的畸变作用使其顶部电场更容易达到先导始发的阈值,导致高建筑物上易激发上行闪电,也更容易被下行闪电击中。因此与平坦地面或普通低矮建筑物相比,地面高大建筑物上发生雷击的概率更高,... 详细信息

1引言雷暴云过境时,地面高大建筑物对周围大气电场的畸变作用使其顶部电场更容易达到先导始发的阈值,导致高建筑物上易激发上行闪电,也更容易被下行闪电击中。因此与平坦地面或普通低矮建筑物相比,地面高大建筑物上发生雷击的概率更高,为获取丰富的雷电观测资料、分析雷击物理过程提供了很好的平台。虽然国内外针对高建筑物雷电已经开展了大量的研究,但大多偏重于先导连接和回击过程通道发展特征以及高建筑物雷电电流、电磁场特征的观测、分析和模拟,而在高建筑

关键词：高建筑物地闪回击密度回击电流影响

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雷暴云首次放电前两种非感应起电参数化方案的比较

雷暴云首次放电前两种非感应起电参数化方案的比较

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第26届中国气象学会年会人工影响天气与大气物理学分会场

作者：郭凤霞张义军言穆弘南京信息工程大学大气物理学院江苏省气象灾害重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所西部气候环境与灾害实验室中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室

在三维强风暴动力-电耦合数值模式中分别引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98,对比分析了一次雷暴单体首次放电前,利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征,及其与有效液态... 详细信息

在三维强风暴动力-电耦合数值模式中分别引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98,对比分析了一次雷暴单体首次放电前,利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征,及其与有效液态水、温度、粒子分布和对流之间的关系。结果表明,S91中,起电区域逐渐由高温、高有效液水区向低温、低有效液水区转移。电荷转移量快速增加,且由以正极性为主过渡为以负极性为主。电荷结构由偶极性转变到三极性。SP98中,淞附增长率的大值区范围较大,霰以携带正电荷占绝对优势,易形成反极性的电荷结构,但有进一步转变为三极性的趋势。两种方案的共同点表现为:电荷层较高,位于对流区上部及雷暴移动方向前侧出流区;正电荷转移多发生在高有效液态水(或淞附增长率)和高温区,负电荷转移都发生在低有效液态水(或淞附增长率)和低温区;转移电荷的正中心均位于霰的累积区,负中心易出现在冰晶和霰的共存区。

关键词：雷暴云数值模拟非感应起电机制首次放电前

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“一带一路”沿线国家2020—2060年人口经济发展情景预测

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气候变化研究进展 2018年第2期14卷 155-164页

作者：姜彤王艳君袁佳双陈迎高翔景丞王国复吴先华赵成义中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/地理科学学院南京210044 中国气象局科技和气候变化司北京100081 中国社会科学院城市发展与环境研究所北京100028 国家发展与改革委员会能源研究所北京100038 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011

本文应用IPCC共享社会经济路径(SSPs),开展"一带一路"沿线国家的人口和经济情景预测,研究可持续路径(SSP1)、中间路径(SSP2)、区域竞争路径(SSP3)、不均衡路径(SSP4)和化石燃料为主发展路径(SSP5)下,"一带一路"沿... 详细信息

本文应用IPCC共享社会经济路径(SSPs),开展"一带一路"沿线国家的人口和经济情景预测,研究可持续路径(SSP1)、中间路径(SSP2)、区域竞争路径(SSP3)、不均衡路径(SSP4)和化石燃料为主发展路径(SSP5)下,"一带一路"沿线国家社会经济的变化趋势,构建"一带一路"沿线国家人口和经济发展情景数据库,服务于气候变化影响、风险、适应和减缓路径方案设计。研究表明:(1)2016年"一带一路"沿线国家总人口占全球人口的62.3%,GDP总量占全球的31.2%。其中"21世纪海上丝绸之路"经过的东南亚和南亚地区经济总量大,但人口密集,人均GDP较低;"丝绸之路经济带"涵盖的中亚、西亚、东欧等地区人口密度小,经济相对发达。(2)"一带一路"沿线国家未来人口和经济整体呈增长趋势,但不同的社会经济发展政策对人口经济变化有重大影响。不同的SSPs路径下,2060年人口将比2016年水平增加3.3亿(SSP5)~18.3亿(SSP3),经济总量达到2016年水平的3.0(SSP3)~6.4倍(SSP5)。人口占全球总量的比重持续减少,经济比重则有所增加。(3)21世纪中期(2051—2060年),"一带一路"沿线国家平均人口密度约95人/km^2,GDP约164万美元/km^2。不同社会经济发展政策间人口经济分布有一定差异,SSP3路径下大部分国家人口增长迅速,但经济发展缓慢,人均GDP多低于2万美元;SSP5路径下人口相对较少,经济发展迅速,大多数国家人均GDP超过2.5万美元;其他3种路径下人口经济发展介于SSP3和SSP5之间。

关键词：人口和经济共享社会经济路径预测 “一带一路”沿线国家

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起伏地形下天文辐射分布式估算模型

起伏地形下天文辐射分布式估算模型

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全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会

作者：曾燕邱新法刘绍民江苏省气象科学研究所南京信息工程大学江苏省气象灾害重点实验室空间信息科学系北京师范大学遥感科学国家重点实验室地理学与遥感科学学院

基于数字高程模型（DEM）,建立了起伏地形下天文辐射分布式估算模型。模型全面考虑了地形因子对天文辐射的影响,只需DEM数据作为输入项,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合... 详细信息

基于数字高程模型（DEM）,建立了起伏地形下天文辐射分布式估算模型。模型全面考虑了地形因子对天文辐射的影响,只需DEM数据作为输入项,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了我国全年各月天文辐射的空间分布。结果表明:我国年天文辐射总量有明显的纬向分布特点,随着纬度的降低,年天文辐射总量由北向南增加;由于受坡向、坡度和地形遮蔽因子影响,山区天文辐射表现出非地带性分布特征。本文所提供的我国天文辐射数据产品,可作为基础地理数据供相关研究应用。

关键词：天文辐射起伏地形 DEM 分布式模型

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