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第23届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2017年学术年会

作者：张程于兴安俊琳朱彬林梦凡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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

近年来，随着我国经济发展及工业化水平的提高，公众对大气环境改善的需求日益上升.大气细颗粒物(PM2.5)由于它粒径小、表面积大、更易吸收有毒物质的特点越来越受到普遍关注.其不仅对人体健康有危害，同时也是霾天气发生的重要原因之一... 详细信息

近年来，随着我国经济发展及工业化水平的提高，公众对大气环境改善的需求日益上升.大气细颗粒物(PM2.5)由于它粒径小、表面积大、更易吸收有毒物质的特点越来越受到普遍关注.其不仅对人体健康有危害，同时也是霾天气发生的重要原因之一.大气细颗粒物中最主要的两种化学组分是水溶性化合物和含碳物质.

关键词： PM2.5 水溶性离子有机碳元素碳南京

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2015年 10月南京霾污染过程分析

2015年 10月南京霾污染过程分析

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第24届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2018年学术年会

作者：康娜胡康 Kanike Raghavendra Kumar 曹晓云邓发荣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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044

利用南京信息工程大学太阳光度计观测霾污染发生天气下气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth,AOD),并计算波长指数(Angstrom Exponent,AE440-1020)以及光谱曲率(a2),发现研究期间两次较为严重的霾污染天气下,南京地区 AE440-1020 值都... 详细信息

利用南京信息工程大学太阳光度计观测霾污染发生天气下气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth,AOD),并计算波长指数(Angstrom Exponent,AE440-1020)以及光谱曲率(a2),发现研究期间两次较为严重的霾污染天气下,南京地区 AE440-1020 值都高于 1.0 并且 a2 呈负值,结合Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations(CALIPSO)卫星气溶胶组分分析以及Moderate resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)火点数据,研究认为 2015年 10 月南京地区两次较为严重霾污染天气污染原因主要是由人为因素产生的细粒子(工业污染、城市建设、生物质燃烧、汽车尾气排放等)所造成的.

关键词：太阳光度计 AOD AE 霾气象条件

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西藏拉萨汛期降水日变化特征

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干旱气象 2020年第1期38卷 58-65页

作者：多典洛珠周顺武宋倩倩孙阳赤曲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合作联合实验室江苏南京210044 西藏自治区拉萨市气象局西藏拉萨850000 西藏自治区气象台西藏拉萨850000

利用拉萨2005—2017年逐小时降水观测资料和1969—2017年逐3 h降水观测资料,在分析该站汛期(5—9月)降水日变化特征的基础上,揭示该站昼夜降水的长期演变特征。结果表明:(1)拉萨小时降水量和降水频次日变化呈单峰型分布,两者峰值均出现... 详细信息

利用拉萨2005—2017年逐小时降水观测资料和1969—2017年逐3 h降水观测资料,在分析该站汛期(5—9月)降水日变化特征的基础上,揭示该站昼夜降水的长期演变特征。结果表明:(1)拉萨小时降水量和降水频次日变化呈单峰型分布,两者峰值均出现在05:00(北京时,下同),谷值出现在15:00—17:00;小时降水强度日变化呈双峰型分布,峰值出现在17:00和00:00,谷值出现在13:00—15:00。(2)拉萨汛期不同等级降水的小时降水量和降水频次日变化位相不同,其中微雨和小雨的小时降水量和降水频次日变化为单峰型,且峰值均出现在05:00,而中雨及以上小时降水量和降水频次日变化峰值出现时间较微雨和小雨略有提前。(3)近49 a拉萨汛期昼夜降水量显著增多,降水强度显著增强,而降水日数无明显趋势,降水强度增强是拉萨汛期降水量增多的主要原因。

关键词：日变化降水量降水频次降水强度昼夜降水

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不同排放情景对江淮暴雨低涡特征的影响

不同排放情景对江淮暴雨低涡特征的影响

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第33届中国气象学会年会

作者：徐方姝苗春生王坚红余钟奇高义梅张旭辽宁省气象服务中心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上海浦东新区气象局华风气象传媒集团有限公司

气候变化是全球变化研究中的重要内容和核心问题,它给全球和中国的社会、经济以及环境带来重大影响,因此受到各国政府及民众越来越多的关注与重视,而气候模式对于气候的模拟和预估,是气候变化研究中的重要工具之一。由于气候具有明显的... 详细信息

气候变化是全球变化研究中的重要内容和核心问题,它给全球和中国的社会、经济以及环境带来重大影响,因此受到各国政府及民众越来越多的关注与重视,而气候模式对于气候的模拟和预估,是气候变化研究中的重要工具之一。由于气候具有明显的区域性特征,而全球环流模式在模拟区域气候方面虽具有一定的模拟能力,但因其分辨率较低尚存在较大的不确定性,因此20世纪90年代以来区域气候模式迅速发展起来且得到了较为广泛的应用,现在已经成为气候研究和业务预报的重要工具1-3]。相比全球气候模式,区域气候模式对区域气候模拟表现出了明显的优势4-6]。但已有研究工作大部分都是对区域气候模式产品的模拟效果进行评估以及对未来气候变化进行预估,主要集中在温度和降水两个要素,而在全球气候变暖的大背景下,中小尺度天气系统对气候变化也会有明显响应,例如在维持时间、伸展高度、空间范围、平均强度、发生频率、发生区域和雨带配置等方面都有所响应;而梅汛期暴雨是夏季影响中国长江中下游地区的主要气象灾害之一,中尺度涡旋与暴雨密切相关,且中尺度低涡是梅雨暴雨的主要中尺度天气系统之一7-9]。对长江流域梅汛期暴雨及暴雨低涡的研究一直是我国气象工作者关心和研究的重点10-12]。因此结合区域气候模式考虑不同温室排放情景的影响,分析未来中国汛期江淮暴雨低涡的特征变化是有待开展的研究内容。本文基于一个水平分辨率为50 km的区域气候模式Reg CM4(Regional Climate Model,version4.0)的模拟与预估结果,对1995005年汛期中国江淮地区的低涡进行气候变化的模拟检验与未来两种情景下2020030年的预估,旨在给出两种温室气体排放情景下(RCP4.5和RCP8.5)(Representative Concentration Pathways,简称RCP)汛期江淮暴雨低涡的特征变化及其对比。结果表明:(1)Reg CM4模式对汛期江淮地区平均温度、湿度及风速等要素的模拟特点为:模拟的温、湿要素均比观测略微偏低一些,且随高度增加偏差有所增大,而对风速的模拟则比观测偏大;预估结果显示未来两个情景下各要素值均增大,且温湿风的增大程度在RCP8.5情景下比RCP4.5情景更大,汛期平均总降水量有增加,但RCP4.5情景较RCP8.5更大些。(2)模式对汛期江淮低涡的模拟特点为:无论从低涡统计方面还是低涡结构方面与观测均较为相似。虽然模拟的低涡总数偏少,但是其统计特征的各项比例和暴雨低涡的结构及诊断量都相似与接近,因此其模式模拟的暴雨低涡具有一定的可信度,可作为未来情景分析基础。(3)未来两种情景下低涡统计特征为:个数都有所增加,但是产生暴雨的低涡比例却有所减少。RCP4.5情景下,暴雨落区仍然在低涡中心的东部尤其是东南部,但暴雨中心出现的位置非常离散,且距低涡中心400 km以外的低涡达50%。RCP8.5情景下,除个别低涡位于低涡西南部,其它低涡暴雨落区也都在低涡中心的东部,而暴雨中心的分布相对于历史时段模拟结果和RCP4.5结果都更加紧凑集中,且大部分都位于距低涡中心400 km以内的位置。(4)未来两种情景下低涡结构特征为:RCP4.5情景下,合成低涡发展高度以850 h Pa为主,生命期多为2 d以内短生命期,强度减弱。而RCP8.5情景下,暴雨低涡比例明显大于RCP4.5情景,低涡发展高度以700 h Pa为主,较RCP4.5情景升高;生命期达3 d的增多,更长;低涡涡度较RCP4.5强度明显增强,其最大暖区厚度范围显著伸展。温度锋区减小而湿度锋区进一步增强,近地面低涡低空西南风急流强于RCP4.5情景,更有利于浅薄涡旋的增强。高空西风急流增幅有限,对低涡增强的作用基本维持类似历史状况。因此RCP8.5较RCP4.5对暴雨低涡有更强的促发和增强效应。综上所述,在考虑模式不确定性基础上,Reg CM4模式的结果,具有一定的合理性及预测性,能够定性的给出未来情景下低涡的变化特征与变化趋势,高排放将促使伴随暴雨的浅薄低涡发展更剧烈,因此应进一步深化对低涡暴雨灾害性天气发展趋势的研究,对未来情景下灾害性低涡暴雨预报提供一定的参考。

关键词： RegCM4模式温室排放情景江淮汛期暴雨低涡

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支持向量机回归在臭氧预报中的应用

支持向量机回归在臭氧预报中的应用

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2018年全国VOCs治理与监测高峰论坛

作者：苏筱倩安俊琳于兴娜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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

采用南京工业区2016年5月20日~8月15日这一高臭氧(O3)期的O3、O3前体物和常规气象资料数据,利用支持向量机回归(SVMr)方法分别预报O3的小时值、日最大值和最大8小时滑动平均值.结果表明,O3小时值预报的相关系数(R2)为0.91,均方误差(MSE... 详细信息

采用南京工业区2016年5月20日~8月15日这一高臭氧(O3)期的O3、O3前体物和常规气象资料数据,利用支持向量机回归(SVMr)方法分别预报O3的小时值、日最大值和最大8小时滑动平均值.结果表明,O3小时值预报的相关系数(R2)为0.91,均方误差(MSE)、平均绝对差值(MAE)和平均绝对百分误差(MAPE)分别为0.05×10-1、3.73和27.54,O3前期浓度、紫外B波段辐射(UVB)和预报时刻前一小时的NO、NO2、氮氧化物(NOx)浓度是关键因子.对于O3日最大值和最大8小时滑动平均值,预报值与观测值间的浓度差分别不超过15×10-9和10×10-9,晴天的预报结果好于降水日,影响两者预报的重要因子是相对湿度和烷烃.

关键词：大气监测臭氧预报支持向量机回归

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硫酸盐气溶胶间接效应对中国东部冬季气候的影响

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气象与环境学报 2020年第5期36卷 52-61页

作者：王东东朱彬万绪江中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044 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 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110166

气溶胶间接效应通过对云的作用来影响气候,其过程复杂且不确定性较大。本研究利用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1,通过改变模式中硫酸盐气溶胶转化为云凝结核数浓度的数量,设计了硫酸盐气溶胶间接效应的敏感性试验,通... 详细信息

气溶胶间接效应通过对云的作用来影响气候,其过程复杂且不确定性较大。本研究利用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1,通过改变模式中硫酸盐气溶胶转化为云凝结核数浓度的数量,设计了硫酸盐气溶胶间接效应的敏感性试验,通过与控制试验对比来研究其间接效应对中国东部地区冬季云、降水和季风强度的影响。结果表明:在东亚地区云凝结核形成过程中,硫酸盐气溶胶占绝对的主导地位。硫酸盐气溶胶间接效应导致中国东部地区冬季云凝结核和云滴数浓度显著增加,海洋和陆地低层的云滴有效半径减小和总云液水路径的增加,导致了云反照率的增加。引起的负辐射强迫使地表和大气降温,海平面气压升高,增加的海陆气压梯度导致中国南方地区东亚冬季风增强,总降水率减少。硫酸盐气溶胶间接效应可能不是东亚冬季风在20世纪80年代中期年际变率减弱的原因。

关键词：硫酸盐气溶胶 CAM5.1模式敏感性试验东亚冬季风

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南京北郊霾天气下水溶性离子粒径分布特征

南京北郊霾天气下水溶性离子粒径分布特征

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第24届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2018年学术年会

作者：张程于兴娜时政丁铖邱晨晨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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

近年来随着我国经济发展及工业化水平的提高，我国正由传统的、单一的煤烟型大气污染类型，转变成多物质并存、相互影响、相互交织的复合型大气污染，国内大部分地区霾日数呈逐渐增加的趋势。南京市位于长江下游中部，是国家综合交通枢... 详细信息

近年来随着我国经济发展及工业化水平的提高，我国正由传统的、单一的煤烟型大气污染类型，转变成多物质并存、相互影响、相互交织的复合型大气污染，国内大部分地区霾日数呈逐渐增加的趋势。南京市位于长江下游中部，是国家综合交通枢纽，同时其也是我国大气污染最为严重的城市之一。

关键词：霾水溶性离子污染来源南京北郊

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青藏高原那曲地区一次对流云降水的数值模拟

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高原山地气象研究 2020年第3期40卷 18-28页

作者：侯文轩华维郭艺媛黄天赐范广洲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成都610225 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 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京210044

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V3.9.1版本)对2015年8月26~27日青藏高原那曲地区一次对流云降水过程进行了模拟,分析了不同积云对流参数化方案和云微物理参数化方案组合对本次降水过程中降水量、环流场、雷达... 详细信息

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V3.9.1版本)对2015年8月26~27日青藏高原那曲地区一次对流云降水过程进行了模拟,分析了不同积云对流参数化方案和云微物理参数化方案组合对本次降水过程中降水量、环流场、雷达反射率以及云微物理特征模拟效果的影响。结果表明:WRF模式能较好地模拟出本次降水的时空变化特征,但不同参数化方案组合各有优势,总体而言,Grell-Devenyi+SUB_YLIN和Grell-Freitas+SUB_YLIN组合模拟性能最优。本次对流云降水以冰相过程为主,雪粒子贡献最大,暖云粒子对降水的影响并不明显。从云微物理过程的时间演变可看出,性能最好的SUB_YLIN方案能合理模拟降水过程中雪粒子与冰晶粒子间的转换过程,雪粒子可在凝结过程中释放潜热促使对流运动发展,也可通过融化过程促进降水发生,对流层高层冰晶粒子凝华产生的潜热释放亦为深对流的发展创造了有利条件。

关键词：青藏高原对流云降水云微物理数值模拟

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有云大气快速辐射传输模式仿真模拟研究

有云大气快速辐射传输模式仿真模拟研究

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第35届中国气象学会年会

作者：张峰薛丹李雯雯石怡宁朱明伟 Hironobu Iwabuchi 林瀚韩威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日本东北大学大气和海洋研究中心中国气象局数值预报中心

本研究提出了有云大气下短波和红外快速辐射传输模式,并将其应用于卫星仿真模拟。对于辐射传输方案,短波主要采用四流球谐函数累加算法,并且运用TMS订正,提出了可以计算双向反射率的辐射传输算法;红外主要采用了四流变分迭代算法。此外... 详细信息

本研究提出了有云大气下短波和红外快速辐射传输模式,并将其应用于卫星仿真模拟。对于辐射传输方案,短波主要采用四流球谐函数累加算法,并且运用TMS订正,提出了可以计算双向反射率的辐射传输算法;红外主要采用了四流变分迭代算法。此外,本研究还提出了一系列改进方案计算大气的光学特性。针对大气中气体吸收,提出了改进的相关K分布方法来计算大气的吸收系数。针对云粒子的散射特性,利用水云粒子光学特性数据库,提出了计算水云粒子散射光学特性的参数化方案。我们将新的快速辐射传输模式应用于葵花八号卫星的仿真模拟中。结果显示,无论是短波还是红外情况下,水云的模拟结果与卫星观测的结果都较为吻合。与目前较为准确的辐射传输模式（CKD+DISORT）的模拟结果相比,新方案的结果在短波波段和长波波段都具有相当高的准确性,且计算效率大大提高。

关键词：快速辐射传输模式卫星仿真模拟有云大气

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长三角地区冬季霾污染过程分析

长三角地区冬季霾污染过程分析

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第23届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2017年学术年会

作者：邓发荣康娜胡康 Kanike Raghavendra Kumar 蒋永成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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

针对长三角地区2015年和2016年12月两个月中的4次污染过程，通过对污染型气溶胶的来源以及气溶胶所含有的粒子直径大小进行分类分析，讨论不同粒径大小粒子对污染地区颗粒物污染的发生和发展带来的影响。

关键词： MODIS PM2.5 AOD NAAPS气溶胶模拟 PSCF轨迹模式

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