检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2024年第4期82卷 411-426页

作者：渠畅祁莉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

北太平洋海温的异常变化对海洋生态系统以及全球天气和气候都有重要影响。北太平洋海温主要受ENSO的影响,并可以从ENSO盛期冬季一直延续到ENSO衰减年春季,存在明显的持续性。然而,2000年前ENSO的影响仅能维持至次年2月,2000年后却能持续... 详细信息

北太平洋海温的异常变化对海洋生态系统以及全球天气和气候都有重要影响。北太平洋海温主要受ENSO的影响,并可以从ENSO盛期冬季一直延续到ENSO衰减年春季,存在明显的持续性。然而,2000年前ENSO的影响仅能维持至次年2月,2000年后却能持续至5月,其持续性呈明显的年代际增强。基于再分析数据探讨这一年代际变化的特征以及可能的物理机制。结果表明,ENSO事件对冬、春季北太平洋海温影响持续性在2000年后的增强,主要受到北太平洋区域经向平流反馈及海表热通量反馈控制。2000年前,由ENSO激发的遥相关波列在春季已经减弱,热通量的反馈作用使得海温上升。而在2000年之后,冬季偏西的海温异常使赤道对流可以在次年春季长时间维持在国际日期变更线附近,持续激发大气遥相关波列导致北太平洋上空在春季仍然存在显著的气旋性环流异常,并通过经向平流反馈及热通量反馈使局地海温维持偏低状态,对ENSO产生持续响应,增强ENSO事件对其影响的持续性。

关键词：北太平洋海温年代际变化遥相关热带降水

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东西伯利亚——波弗特海海冰多年代际变率及其与大西洋多年代际振荡的联系

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气象学报 2023年第1期81卷 137-151页

作者：刘莉张文君刘超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

基于哈得来中心(Hadley Centre)逐月的海表温度、海冰密集度资料以及美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的大气环流再分析资料,分析了1950—2020年秋季(8—10月)东西伯利亚—波弗特海(East Siberian-Beaufort,EsCB)海冰... 详细信息

基于哈得来中心(Hadley Centre)逐月的海表温度、海冰密集度资料以及美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的大气环流再分析资料,分析了1950—2020年秋季(8—10月)东西伯利亚—波弗特海(East Siberian-Beaufort,EsCB)海冰年代际变化的时空特征,并阐述了大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)对EsCB海冰年代际变率的可能调制作用。结果表明,EsCB是秋季北极海冰年代际变化最主要的区域,该区海冰密集度年代际变率可占其异常总方差的40%以上。进一步研究发现,AMO对秋季EsCB海冰存在明显的调制作用,在AMO正位相,北大西洋正海温异常激发向极传播的大气罗斯贝波列,有利于北极中部出现高压异常,相应的大气绝热下沉运动使得对流层低层出现明显的升温,从而有利于EsCB海冰的融化。与此同时,地表升温和EsCB海冰消融会引起局地云量的增多、大气向下长波辐射增大,这反过来又使得地表气温升高,这种地表气温-云-长波辐射的正反馈过程有利于年代际海冰信号的长时间维持。耦合模式的北大西洋“起搏器”试验可以很好地再现观测中AMO调制EsCB秋季海冰的物理过程,进一步佐证了本研究的结论。

关键词：北极海冰东西伯利亚—波弗特海大西洋多年代际振荡年代际调制

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不同大尺度强迫条件下考虑初始场与侧边界条件不确定性的对流尺度集合预报试验

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气象学报 2016年第2期74卷 244-258页

作者：庄潇然闵锦忠蔡沅辰朱浩楠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 气象灾害教育部重点实验室/南京信息工程大学南京210044

研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建"自适应"于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显... 详细信息

研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建"自适应"于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显著的个例1中,以大尺度扰动信息为主的动力降尺度的增长趋势较集合转换卡尔曼滤波(ETKF)更为显著,且总扰动能量在预报中后期超过集合转换卡尔曼滤波,而在大尺度强迫较弱的个例2中,集合转换卡尔曼滤波扰动能量始终高于动力降尺度。此外,当大尺度强迫显著时,初始扰动与侧边界扰动相匹配会产生相互促进的作用,而不匹配时初始扰动会在预报中后期抑制侧边界扰动的发展,当大尺度强迫较弱时,即使是互相间不匹配的初始扰动与侧边界扰动也能在大部分预报时段起到相互促进的作用,说明初始扰动与侧边界扰动的相互作用机制不仅与天气形势相关,也与二者是否匹配挂钩,另外,扰动的发展特征同样依赖于天气形势;从集合离散度的角度来看,当大尺度强迫明显时,侧边界扰动的作用会在更短的时间内取代初始扰动,从而对离散度起到主导地位;两种初始扰动方法相比,集合转换卡尔曼滤波在多数情况下对总离散度的贡献均大于动力降尺度;从降水量预报及概率预报情况来看,大尺度强迫明显的个例可预报性更高,且各集合成员间的差异较小,大尺度强迫较弱的个例则相反,且当两种初始扰动方案与侧边界扰动相结合时,较仅侧边界扰动均有一定提高。

关键词：对流尺度集合预报初始扰动侧边界扰动概率预报

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青藏高原感热指数的建立及与华南降水的联系

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应用气象学报 2017年第2期28卷 157-167页

作者：戴逸飞李栋梁王慧南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 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南京210044

利用1982—2012年青藏高原中东部70个气象站的月平均地面感热资料、华南地区92个气象站的月平均降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料和SEOF(season reliant EOF)方法选取了4个高原代表站,建立了青藏高原地面感热强度距平指数(I_(SH)),... 详细信息

利用1982—2012年青藏高原中东部70个气象站的月平均地面感热资料、华南地区92个气象站的月平均降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料和SEOF(season reliant EOF)方法选取了4个高原代表站,建立了青藏高原地面感热强度距平指数(I_(SH)),并讨论了春季I_(SH)与华南盛夏(7月和8月)降水的关系。结果表明:I_(SH)可以较好地表征青藏高原中东部地面感热的年际变化特征,且具有更好的持续性。春季I_(SH)与华南盛夏降水具有显著的负相关关系,当春季I_(SH)偏大时,后期对流层中上层高度场异常偏高,且高度场异常偏高的响应随时间从低层向高层传递,使夏季副热带高压偏强、偏西,南亚高压异常偏强,华南地区盛夏降水偏少;反之亦然。此外,去除Nino3.4区海温对华南盛夏降水影响后,两者的负相关关系变得更为显著。

关键词：青藏高原地面感热降水环流异常

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风暴尺度集合预报中不同初始扰动的多尺度发展特征研究

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高原气象 2017年第3期36卷 811-825页

作者：庄潇然闵锦忠武天杰邓旭蔡沅辰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 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044

基于WRF模式构建集合更新预报系统,利用Haar小波分解方法分析了北京"7·21"特大暴雨过程中三种初始扰动方案所构造集合扰动的多尺度特征,基于此探讨了混合初始扰动方法的可行性,并对比了三种扰动对误差的模拟能力。其中... 详细信息

基于WRF模式构建集合更新预报系统,利用Haar小波分解方法分析了北京"7·21"特大暴雨过程中三种初始扰动方案所构造集合扰动的多尺度特征,基于此探讨了混合初始扰动方法的可行性,并对比了三种扰动对误差的模拟能力。其中扰动方案一是由集合转换卡尔曼滤波方法(ETKF)对NCEP全球集合预报的分析扰动更新后得到,扰动方案二(DOWN)是直接由NCEP全球集合预报扰动插值到试验所设置的模式网格中得到,而扰动方案三(BLEND)则是将上述二者通过Barnes滤波进行尺度混合后得到。结果表明:各组扰动的能量均随时间增长,其中包含分析不确定性的ETKF扰动在预报中前期有较高的中小尺度能量,而DOWN扰动有较高的大尺度能量且能量增长速度明显快于ETKF,二者能量的大值区最终都向中尺度(64~128 km)部分发展,混合后的扰动(BLEND)能量在预报中前期增长速度最快,综合表现最优。从扰动成分来看,ETKF和DOWN中在预报前期可以快速增长的部分均集中在8~32 km的小尺度上,64~128 km部分的中小尺度的扰动信息增长缓慢,而256 km的中尺度信息则很快被耗散,这为如何选取合理的滤波波段构造多尺度混合扰动提供了依据。从降水预报结果来看,控制预报误差主要集中在降水的大值区,虚假初始扰动会导致预报初期产生虚假降水区;在暖区降水阶段,扰动对误差的模拟能力较弱,而在锋面降水阶段,扰动对误差的模拟能力明显提高,总体来看大尺度的误差较难模拟,三种方案中BLEND对误差的模拟能力最强;根据扰动-误差的相关分析同样验证了BLEND在误差模拟能力方面的优势;在降水预报TS评分方面,各组集合试验均优于控制试验,其中BLEND的效果略优于ETKF和DOWN。

关键词：集合预报初始扰动尺度分解

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大气对春季东海黑潮锋响应的气压调整机制分析

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大气科学 2015年第6期39卷 1081-1094页

作者：李智刘宣飞李传浩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南京210044

采用美国国家环境预测中心的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析资料和Quick SCAT(Quick Scatterometer)、AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)、TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)高分辨率卫星资料,研究了大气对春季东海黑潮锋响应的气压调整机制及其年际变化。结果表明,春季东海黑潮锋位于黑潮暖舌的西北侧,呈西南—东北走向,与大尺度气压背景场的等压线走向一致,锋区东南侧暖水与西北侧冷水之间产生的局地气压梯度与大尺度气压梯度形成同向叠加,使得锋区附近西北指向东南的气压梯度达到最大,造成该处的海表面10 m矢量风速也最大,在摩擦作用下形成东北偏北风(NNE)。锋区与其东南侧的NNE风之间沿锋区走向(跨锋区走向)的分量差,会在暖舌附近产生气旋性切变涡度(风速辐合),由此产生上升运动和强降水;而在锋区西北侧的冷水区情况正好相反,有反气旋性切变涡度(风速辐散),并伴有下沉运动和弱降水,从而形成跨锋区的次级环流圈。东海黑潮锋区偏强(弱)年,锋区东南侧暖水与西北侧冷水之间的局地气压梯度也偏强(弱),与大尺度气压梯度同向叠加后形成偏强(弱)的NNE风,造成锋区东南侧暖舌附近的气旋性切变涡度、风速辐合、上升运动和降水均偏强(弱),而锋区西北侧冷水区的反气旋性切变涡度、风速辐散和下沉运动均偏强(弱),跨锋区次级环流圈偏强(弱),这表明在年际时间尺度上气压调整机制仍起作用。

关键词：东海黑潮锋春季气压调整机制海表面风年际变化

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大气浮力频率的时空变化及其影响因子

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大气科学学报 2021年第6期44卷 898-908页

作者：杨可心陆尔赵玮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江苏南京210044

采用NCEP/NCAR再分析资料,分别将一日4次、日平均、月平均资料作为输入进行计算,分析了浮力频率在不同尺度下的时间变化及空间变化,发现浮力频率的分布与纬度和高度、海洋和陆地、山脉和地形分布等有关。一般认为,浮力频率取决于上下层... 详细信息

采用NCEP/NCAR再分析资料,分别将一日4次、日平均、月平均资料作为输入进行计算,分析了浮力频率在不同尺度下的时间变化及空间变化,发现浮力频率的分布与纬度和高度、海洋和陆地、山脉和地形分布等有关。一般认为,浮力频率取决于上下层的温度差。通过对其表达式的推演,指出浮力频率除了与上下层温度差有关外,也与气温本身有关,是两者的非线性函数。针对不同时间尺度及空间的采样样本,研究了气温和垂直温差在浮力频率时空变化中的相对重要性。结果表明,对浮力频率的某些时空变化,在一些区域,气温本身的变化也很重要,其影响甚至能超过上下层温度差的作用。

关键词：浮力频率时空变化气温温度垂直差异相对重要性

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区域性极端骤发干旱与传统干旱事件形成过程的对比

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气候变化研究进展 2022年第3期18卷 319-327页

作者：叶天余锦华施欣池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 宁波市鄞州区气象局宁波315194

2009/2010年云贵地区(YGR)和2013年夏季中南地区(CSC)发生了近几十年以来最严重的干旱事件。文中对比了两次干旱事件的发展速度,基于水分收支原理,诊断影响干旱发展的物理过程。结果显示,CSC干旱发展前,温度升高,蒸散发增加,土壤湿度减... 详细信息

2009/2010年云贵地区(YGR)和2013年夏季中南地区(CSC)发生了近几十年以来最严重的干旱事件。文中对比了两次干旱事件的发展速度,基于水分收支原理,诊断影响干旱发展的物理过程。结果显示,CSC干旱发展前,温度升高,蒸散发增加,土壤湿度减少,高温和降水减少对干旱有触发作用;而YGR的降水减少使干旱开始发展。CSC干旱事件发展迅速,YGR干旱事件发展缓慢,同时前者干旱的维持和恢复时间也短于后者,这些差异与蒸散发过程强弱有关。CSC干旱事件发展阶段,蒸散发过程强,平均为4.7 mm/d,8 d时间,土壤湿度从45%减少到20%,促使干旱快速形成(典型骤发干旱)。YGR干旱发展阶段,蒸散发过程弱,平均为1.7 mm/d,土壤湿度从45%减少到20%历时2个多月(传统干旱)。蒸散发的强弱主要与区域大气柱的水汽净辐散有关。CSC干旱发展阶段,其大气柱水汽净辐散达每天3.1 kg/m^(2),增强了陆气水分交换,使蒸散发远大于降水,土壤湿度快速下降,加快干旱发展速度。YGR的区域大气柱水汽净辐散为每天1.1 kg/m^(2),只有CSC的1/3,使干旱发展缓慢。两个干旱事件的大气柱水汽净辐散主要发生在经向方向,即由区域北界相对较强的经向水汽输送引起。

关键词：骤发干旱传统干旱土壤湿度蒸散发大气柱水汽净辐散

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索马里急流与印度夏季降水关系的年代际变化

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大气科学学报 2020年第5期43卷 880-887页

作者：郭品文吴冰菁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江苏南京210044

利用1958—2014年印度热带气象研究所的全印度降水量、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JRA-55)及美国环境预报中心与国家大气预报中心(NCEP/NCAR)的再分析资料,研究了索马里急流(SoMali Jet,SMJ)与印度夏季降水的相关关系。... 详细信息

利用1958—2014年印度热带气象研究所的全印度降水量、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JRA-55)及美国环境预报中心与国家大气预报中心(NCEP/NCAR)的再分析资料,研究了索马里急流(SoMali Jet,SMJ)与印度夏季降水的相关关系。结果表明:1983年之前,SMJ与印度夏季降水有显著的正相关关系,这跟以往的认识一致,但在1983年之后两者的正相关关系显著减弱。研究进一步发现,在1983年之前,南印度洋及索马里沿岸有越赤道气流正异常,阿拉伯海、印度西北地区存在西南风正异常,异常强的SMJ对应着异常强的阿拉伯海西南季风,从而增加印度夏季的水汽输送,进而加强季风降水,且SMJ与南亚高压联系密切;但在1983年后,阿拉伯海北部及印度西北地区的西南风正异常减弱了,特别是在印度西海岸的西南风正异常显著减弱了,而且其与南亚高压的关系也显著减弱了,从而导致SMJ与印度夏季降水的正相关关系显著减弱。另外,在印度夏季降水与ENSO、SMJ相关关系减弱的同时,初步显示它与东亚/太平洋遥相关型(EAP)的相关关系却有所加强。

关键词：索马里急流印度夏季降水相关关系减弱

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CMIP6模式大气中南北半球际涛动的季节循环

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大气科学学报 2022年第6期45卷 890-903页

作者：乔年卢楚翰管兆勇胡杨胡定珠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江苏南京210044

利用1958—2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动(InterHemispheric Oscillation,IHO)的季节变化特征,且评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。结果表明:47个CMIP6模式都能模拟出IHO的季节演变特... 详细信息

利用1958—2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动(InterHemispheric Oscillation,IHO)的季节变化特征,且评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。结果表明:47个CMIP6模式都能模拟出IHO的季节演变特征,但模式间存在一定差异。通过比较,筛选出模拟IHO季节循环较好的16个模式,它们能成功模拟出半球大气质量的时间演变和空间结构。进一步分析表明,水汽对IHO季节变化有抵消作用且半球内部水汽质量变化可驱动越赤道质量流的产生;地表净短波辐射夏高冬低,其加热造成的水汽蒸发在水汽质量变化中起到重要作用;地表净长波辐射在春秋变化幅度较大,与大气质量逐月变化吻合。对比再分析资料表明,CMIP6模式模拟的半球大气质量的峰谷值变化有明显的月份偏差,且CMIP6模式模拟的地表气压异常值的偏差主要出现在北太平洋、欧亚大陆、南半球中纬度地区和两极极区,模拟的南北半球的蒸发和降水量、赤道风场、地表净长波和短波辐射通量等均存在明显的偏差。

关键词：大气质量南北涛动季节循环 CMIP6模式

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