检索结果-内蒙古大学图书馆

高原气象 2019年第1期38卷 29-41页

作者：王玉琦鲍艳南素兰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 丹东市气象局辽宁丹东118000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室所北京100081

利用第五次国际耦合模式比较计划(the Fifth Phase of Coupled Model Inter-comparison Project,CM IP5)的8个模式在高浓度排放路径RCP8. 5下的输出资料对青藏高原(下称高原) 21世纪未来气候变化进行预测,基于水汽收支方程对高原局地地... 详细信息

利用第五次国际耦合模式比较计划(the Fifth Phase of Coupled Model Inter-comparison Project,CM IP5)的8个模式在高浓度排放路径RCP8. 5下的输出资料对青藏高原(下称高原) 21世纪未来气候变化进行预测,基于水汽收支方程对高原局地地表水通量P-E(降水-蒸发)变化进行热动力过程分解,求取平均环流(动力因子Mean Circulation Dynamic,MCD)、水汽辐合项(热动力因子,Thermal Dynamic,TH)等对P-E通量变化的相对贡献率,建立大尺度环流变化和高原局地气候变化的定量关系,探讨高原未来气候变化的热动力成因。研究结果表明:(1)高原未来整体变暖湿,与历史参考时期1986-2005年相比,21世纪末P-E通量增加17. 9%,增湿梯度呈西北-东南向分布,以高原东南部林木分布区增加最显著;(2)在高原湿季(5-9月,也即高原植被生长季)内,因平均环流变化导致的水汽输送变化是高原未来变湿的主要原因,贡献了约53%的P-E通量增加,这与气候变暖后Hadley环流下沉支和中高纬西风环流的极向扩展有关;热动力因子贡献了12%P-E通量的增加,对高原未来的整体变湿贡献相对较小,但在三江源区热动力贡献较大,这与该区未来植被覆盖增加,植被对气候变化的正反馈加强有关。值得注意的是,受CMIP5多模式分辨率粗糙、模拟性能在高原地区差异较大等的影响,分析结果存在一定不确定性,结论比较初步,未来使用分辨率更高、物理过程更完善的模式,结合统计方法提高预测精度可进一步改善研究结果。

关键词：青藏高原气候变化热动力成因 CMIP5

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两种尺度低涡背景下β中尺度强对流带的演变及成因分析

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自然灾害学报 2019年第1期28卷 84-95页

作者：乔娜丁治英刘靓珂沈新勇李小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江苏南京210044 中国气象科学院灾害天气国家重点实验室北京100081 浙江大学地球科学学院浙江杭州310027

利用WRF中尺度数值模式,NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2015年8月3日发生在山东地区的一次MCS过程进行数值模拟、潜热敏感性试验和对比分析,研究了在两种尺度低涡背景下MCS中β尺度强对流带的发生发展及其成因。结果表明... 详细信息

利用WRF中尺度数值模式,NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2015年8月3日发生在山东地区的一次MCS过程进行数值模拟、潜热敏感性试验和对比分析,研究了在两种尺度低涡背景下MCS中β尺度强对流带的发生发展及其成因。结果表明:(1)在天气尺度的东北冷涡槽前,高层有强的高空急流存在,低层有不稳定能量释放为中尺度低涡以及对流发生提供有利背景场,低层低涡发展演变引起MCS的形成,其中伴随着β中尺度强对流带转向、合并以及弓状弯曲和暴雨的加强;(2)低层低涡切变导致多条β中尺度对流带以及小槽出现,当小槽中流场由西风-西南风变为西北风-西南风切变时,β中尺度强对流带发展并伴随小槽转竖,强对流带上南北风的加强是对流带转竖的关键;(3)由涡度方程分析,低层倾侧项对正的垂直涡度贡献最大,倾侧项中,水平涡度在垂直速度的作用下,在强对流区的前部有向正涡度的转换,在对流带合并前这种正涡度可延伸至另一个小槽中,使两个小槽的正涡度区加强合并,小槽和强对流带合并,小槽加深,槽前后南北风分别加大。在强对流带的后部为负涡度区,散度项对负涡度的贡献较大,在对流带合并期间后部散度项引起的负涡度区加大,反气旋扰动加强,导致强对流带出现弓状弯曲;(4)对流强盛前关闭潜热,导致三维风场改变,小槽减弱,扰动场分布散乱,强对流带迅速减弱消失。显见,本次过程中,潜热可引起β中尺度强对流带上小槽迅速加强有利于强对流带转竖。

关键词： β中尺度强对流带东北冷涡中尺度低涡涡度方程潜热

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2015年夏季东亚和南亚降水异常与热带太平洋海温异常的联系及机理

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大气科学学报 2019年第5期42卷 745-754页

作者：张梦珂金大超南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 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

2015年我国东部夏季降水呈现南北反位相的空间分布,河套地区降水异常偏少、长江中下游地区降水异常偏多,同期印度中部地区降水负异常,上述三个区域2015年夏季降水距平百分率绝对值极大值均超过55%。东亚和南亚地区2015年夏季降水异常的... 详细信息

2015年我国东部夏季降水呈现南北反位相的空间分布,河套地区降水异常偏少、长江中下游地区降水异常偏多,同期印度中部地区降水负异常,上述三个区域2015年夏季降水距平百分率绝对值极大值均超过55%。东亚和南亚地区2015年夏季降水异常的形成机理主要是由于该年夏季处于El Nino事件的发展位相,菲律宾群岛及邻近区域反气旋环流异常,江淮地区至日本列岛气旋式环流异常,对流层低层位势高度异常场和整层水汽异常输送场亦存在相一致的空间分布,表现为负位相的EAP(East Asian-Pacific)/PJ(Pacific-Japan)型遥相关,有利于河套地区降水偏少和长江流域降水偏多。热带太平洋海温异常引起热带地区Walker环流负异常,热带西太平洋地区上空受异常下沉气流控制,热带印度洋区域对流层盛行东风异常,减弱了印度夏季风,并造成了印度中部地区夏季降水偏少。另一方面,印度上空对流层低层受异常反气旋控制,该异常反气旋北侧的西风异常沿着青藏高原南麓向东运动,增强了与EAP/PJ型遥相关相联系的异常水汽输送,有利于维持和增强河套地区降水负异常和长江中下游地区降水正异常。

关键词：夏季降水异常中国东部印度中部 El Nino事件 EAP/PJ型遥相关

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闪电产生的氮氧化物对青藏高原臭氧低值区的可能影响

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青海气象 2020年第2期 52-56页

作者：刘舟郭凤霞黎奇李煜楠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

为进一步认识闪电放电对夏季青藏高原地区臭氧低值区形成的可能影响,本文利用2005年-2013年星载光学瞬变探测器O TD和闪电成像仪LIS资料合成的LIS/OTD2.3版本再分析格点资料与荷兰皇家气象研究所TIMES提供的由OMI卫星得到的对流层NO2垂... 详细信息

为进一步认识闪电放电对夏季青藏高原地区臭氧低值区形成的可能影响,本文利用2005年-2013年星载光学瞬变探测器O TD和闪电成像仪LIS资料合成的LIS/OTD2.3版本再分析格点资料与荷兰皇家气象研究所TIMES提供的由OMI卫星得到的对流层NO2垂直浓度月均值资料(NO2VCD)以及臭氧总浓度柱月均值资料(TOC)分析了中国地区臭氧(O3)的空间分布特征,确定了青藏高原臭氧低值区范围。分析了所选范围内夏季闪电、NO2VCD的空间分布以及年际变化关系。基于上述分析结果,进一步计算分析了NO2VCD与O3逐年夏季间浓度的差值关系。结果表明:青藏高原臭氧低值区范围为25°-43°N、72°-107°E。闪电产生的氮氧化物(LNOX)会明显导致夏季青藏高原臭氧的降低。

关键词：闪电 O3 青藏高原

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长三角地区农业与自然植被镶嵌体的变化对近地面气象场的影响评估

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气象科学 2019年第1期39卷 23-33页

作者：梁永晓马红云江志红保云涛李海俊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/大气科学学院南京210044

利用一个中尺度数值模式WRF3.8/Noah/UCM,对长三角地区近30 a来灌溉水田显著减少,农业与自然植被镶嵌体(以下简称镶嵌体)显著增加这一现象引起的气候效应进行了5 a(2008—2012年)高分辨数值模拟。试验采用了ChinaLC土地覆盖资料,利用MO... 详细信息

利用一个中尺度数值模式WRF3.8/Noah/UCM,对长三角地区近30 a来灌溉水田显著减少,农业与自然植被镶嵌体(以下简称镶嵌体)显著增加这一现象引起的气候效应进行了5 a(2008—2012年)高分辨数值模拟。试验采用了ChinaLC土地覆盖资料,利用MODIS反照率和叶面积指数产品分别验证了ChinaLC在镶嵌体和水田之间的分类可靠性。根据研究区内台站观测资料评估了ChinaLC和WRF模式自带的USGS资料模拟结果,进一步证明土地覆盖资料ChinaLC的分类准确性,有助于提高模式的模拟性能。通过对长三角地区镶嵌体面积变化的对比试验进行分析,结果表明:区域内由灌溉水田转变为镶嵌体后,不仅会使非城市区气象条件改变,同时也会影响临近的城市区,由于非城市区增温幅度大于城市区,会导致城郊温差减弱;镶嵌体增加导致江苏西南部、浙江北部气温上升0.1～0.3℃,风速减弱0.1～0.3 m·s^(-1),比湿降低0.05～0.15 g·kg^(-1),边界层高度上升40 m。在镶嵌体显著增加的南京北部—滁州以及江苏西南部一带降水减少,南京北部—滁州地区月平均降水减少了0.6 mm·d^(-1),马鞍山—溧水降水减少了0.2 mm·d^(-1)。

关键词： ChinaLC 土地覆盖镶嵌体数值模拟

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成都冬季PM_(2.5)化学组分污染特征及来源解析

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环境科学 2019年第1期40卷 76-85页

作者：吴明吴丹夏俊荣赵天良杨清健南京信息工程大学大气物理学院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 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044

2017年1月1~20日在成都地区分昼夜对PM_(2.5)进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM_(2.5)的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m^(-3);总水溶性离子的质量浓度为(56.... 详细信息

2017年1月1~20日在成都地区分昼夜对PM_(2.5)进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM_(2.5)的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m^(-3);总水溶性离子的质量浓度为(56.5±25.7)μg·m^(-3),其中SO2-4、NO-3和NH+4是最主要的离子,质量浓度分别为(13.6±5.5)、(21.4±12.0)和(13.3±5.7)μg·m^(-3),一共占到了水溶性离子的85.6%;有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为34.0μg·m^(-3)和6.1μg·m^(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的26.8%和4.8%.昼夜污染对比显示,PM_(2.5)白天和夜晚质量浓度分别为(120.4±56.4)μg·m^(-3)和(133.8±64.0)μg·m^(-3),夜间污染更为严重.SO2-4、NO-3和NH+4白天浓度高于夜间,这与白天光照促进了二次离子的形成有关;而Cl-、K+、OC和EC浓度夜间明显升高,可能是受夜间煤和生物质燃烧排放增加的影响.通过对近年来成都冬季PM_(2.5)化学组分的研究进行文献总结和比较后发现,SO2-4浓度显著降低,从2010年的50.6μg·m^(-3)降低到2017年的13.6μg·m^(-3);而NO-3浓度变化不大,维持在20μg·m^(-3)左右.PM_(2.5)中离子酸碱平衡分析表明,成都冬季PM_(2.5)由于NH+4的相对过剩而呈现出碱性,与以往呈偏酸性结果存在差异.对成都冬季NO-3/SO2-4的比值进行计算,NO-3/SO2-4平均值为1.57,表明移动源对PM_(2.5)污染影响更大.OC与EC的相关性表明,白天和夜间OC与EC的相关系数分别为0.82和0.90(P<0.01),OC与EC来源具有一致性.SOC估算结果显示,白天和夜间SOC浓度分别为8.5μg·m^(-3)和11.9μg·m^(-3),占到OC的28.1%和31.8%.K+/EC平均值为0.31,并且K+与OC之间相关系数为0.87(P<0.01),说明生物质燃烧对成都冬季碳质气溶胶有一定影响.主成分分析表明,成都冬季PM_(2.5)主要来源于燃烧源(燃煤、生物质燃烧等)、二次无机污染源以及土壤和扬尘源,其贡献率分别为32.8%、34.5%和21.5%.

关键词：成都细颗粒物水溶性离子 OC/EC 昼夜差异源解析

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O3胁迫下冬小麦总初级生产力的损耗模拟

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环境科学 2019年第10期40卷 4725-4732页

作者：徐静馨郑有飞王圣王立稳赵秀勇麦博儒国电环境保护研究院有限公司国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室南京210031 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 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080

基于涡度相关系统,并引入O3损耗半机制模型,分析了南京地区冬小麦主要生育期总初级生产力(GPP)的变化,并模拟了不同O3含量胁迫条件下冬小麦GPP的损耗.结果表明:①冬小麦GPP随其生育期变化,呈现出'中间时段高,前后期低'的分布趋... 详细信息

基于涡度相关系统,并引入O3损耗半机制模型,分析了南京地区冬小麦主要生育期总初级生产力(GPP)的变化,并模拟了不同O3含量胁迫条件下冬小麦GPP的损耗.结果表明:①冬小麦GPP随其生育期变化,呈现出'中间时段高,前后期低'的分布趋势,最大值为40μmol·(m2·s)-1;②基于高、低两种O3敏感度效应,150、100和50 n L·L-1组和本研究(CK组)胁迫条件下,冬小麦GPP损耗率分别为:-72%、-36%、-6%、-10%和-13%、-6%、-1%、-2%.损耗评估结果可为我国制定防御O3对作物伤害对策提供科学依据.

关键词：臭氧(O3) 总初级生产力(GPP) 冬小麦损耗涡度相关

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前次云闪对上行闪电始发提供的有利电环境特征分析

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电瓷避雷器 2019年第5期 27-36页

作者：周洁晨谭涌波郑天雪陈超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

主要基于已有的二维雷暴云起、放电模式背景下的上行闪电随机放电参数化方案,来进行二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量探讨了云闪放电过程对上行闪电的触发产生的有利作用。研究结果表明:云闪触发型上行闪电均发生于典型三极电荷结构... 详细信息

主要基于已有的二维雷暴云起、放电模式背景下的上行闪电随机放电参数化方案,来进行二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量探讨了云闪放电过程对上行闪电的触发产生的有利作用。研究结果表明:云闪触发型上行闪电均发生于典型三极电荷结构下,当前次云闪结束后,在上部主正与中部主负电荷区内植入了大量异极性电荷,而底部次正电荷区几乎未受影响。近地面(0-3 km)的空间电位在云闪结束后由负位势转为正位势,负位势阱中心上移甚至消失,地面出现正位势阱中心;云闪放电后,空中原有强电场被摧毁,空间整体电场降低,与此同时,上部主正、主负电荷区对地面电场的作用明显削弱,而由于底部次正电荷区保持相对完整,其对地面电场的作用显著增强,电场极性发生反转、电场值增强,促使上行闪电始发。

关键词：上行闪电触发条件云闪电环境特征

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中国中东部地区不同气候背景下城市乡村气温差异研究

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气象科学 2019年第5期39卷 569-577页

作者：赵雪婷朱彬潘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

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT城乡)。研究发现,中国中东部ΔT城乡昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部... 详细信息

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT城乡)。研究发现,中国中东部ΔT城乡昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT城乡存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT城乡大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT城乡大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT城乡特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT城乡与城市和乡村的地表温差(ΔT d城乡)有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT城乡差异的原因。结合大气热源(汇)Q 1和水汽汇Q 2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q 1是表征南北方ΔT城乡昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q 1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q 2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT城乡大于北方地区ΔT城乡;(2)夜间,北方乡村地区Q 1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q 1值基本相同,使得北方地区ΔT城乡大于南方地区ΔT城乡。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。

关键词：城乡温差大气热源(汇) 水汽汇物理机制中国中东部

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气溶胶作为冰核对雷暴云微物理过程和电荷结构的影响

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电瓷避雷器 2019年第4期 1-9页

作者：仇梦扬谭涌波师正杜赛林辉周洁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

为了探讨冰核对微物理过程和电荷结构的影响,在已有的二维积云模式中耦合一个气溶胶作为冰核的参数化方案。模拟结果表明:冰核对核化过程有显著影响。除此之外,冰晶直径、比质量以及垂直分布的变化,使得雷暴云起电过程发生巨大变化。根... 详细信息

为了探讨冰核对微物理过程和电荷结构的影响,在已有的二维积云模式中耦合一个气溶胶作为冰核的参数化方案。模拟结果表明:冰核对核化过程有显著影响。除此之外,冰晶直径、比质量以及垂直分布的变化,使得雷暴云起电过程发生巨大变化。根据新的参数化方案可以得知,冰晶直径的增大是使得起电过程增加的主要原因。只有同质冻结起作用时,雷暴云发展的成熟阶段呈现偶极性电荷结构,当采用有异质核化参加的核化方案时,会在主负电荷区下方出现一个次正电荷区,呈现三极性电荷机构。由于处在反转温度下的冰晶较为丰富,所以会出现电荷极性反转现象。

关键词：气溶胶微物理电荷分离电荷结构

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