检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2023年第1期47卷 53-69页

作者：祝传栋任荣彩中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 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 湖北省气象服务中心武汉430205

夏季南亚高压(SAH)中心呈青藏高原和伊朗高原双模态分布,表现为东—西振荡的形式。同时,SAH的东缘还存在规律性的向东亚地区东伸或西退至青藏高原,表现为另一种形式的东西振荡。本文利用NCEP1逐日再分析资料、APHRODITE逐日降水数据以... 详细信息

夏季南亚高压(SAH)中心呈青藏高原和伊朗高原双模态分布,表现为东—西振荡的形式。同时,SAH的东缘还存在规律性的向东亚地区东伸或西退至青藏高原,表现为另一种形式的东西振荡。本文利用NCEP1逐日再分析资料、APHRODITE逐日降水数据以及印度地区逐日降水数据,研究了SAH这两类东—西振荡的联系以及它们对亚洲地区环流和天气影响的差异。结果表明,SAH中心的双模态东—西振荡位相可显著影响其东缘东伸/西退的发生及其幅度。尽管在SAH中心呈青藏高原和伊朗高原模态时,均可以出现SAH东缘的向东亚东伸,但青藏高原模态下发生东伸的频率明显高于伊朗高原模态;在伊朗高原模态时则更容易出现SAH东缘的西退。而且,在青藏高原模态下发生的SAH东缘东伸的幅度也比伊朗高原模态时更大。进一步研究发现,SAH中心的双模态东—西振荡主要与印度北部及整个青藏高原地区的降水异常型密切联系,并与异常降水有关的热力和动力作用变化相耦合。而SAH东缘的东伸/西退则通过引起西太副高的西进/东退,与东亚地区偶极子型的降水异常(青藏高原中东部、长江与黄河之间的中下游地区的降水异常与长江以南地区的相反)相联系。此外,SAH中心为青藏高原模态且东缘发生东伸时,与SAH中心为伊朗高原模态且东缘发生西退时,青藏高原西部与中东部的降水异常总是呈显著反位相变化。

关键词：南亚高压双模态振荡东伸西退西太副高降水

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江苏阜宁EF4级龙卷的高分辨率数值模拟研究

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高原气象 2022年第6期41卷 1599-1614页

作者：朱皓清赵宇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 江苏省启东市气象局江苏启东226200

利用美国Advanced Regional Prediction System(ARPS)模式,采用水平分辨率分别为9 km、1 km、250 m和75 m的四重单向嵌套网格,模拟了2016年6月23日发生在江苏阜宁的EF4级龙卷过程。结果表明:1 km、250 m和75 m网格都可以复制出龙卷风暴... 详细信息

利用美国Advanced Regional Prediction System(ARPS)模式,采用水平分辨率分别为9 km、1 km、250 m和75 m的四重单向嵌套网格,模拟了2016年6月23日发生在江苏阜宁的EF4级龙卷过程。结果表明:1 km、250 m和75 m网格都可以复制出龙卷风暴的一般特征,包括钩状回波和旋转上升运动等;250 m网格可以模拟出类龙卷涡旋(Tornado-like Vortex,TLV),75 m网格才可以解析出龙卷涡旋。TLV和龙卷涡旋的形成和增强是近地面上升运动增强导致的,随着模式分辨率的提高,模拟的近地面上升运动更强,模拟的TLV强度更强,持续时间更长。250 m和75 m网格模拟的龙卷的最强级别分别为EF2级和EF3级。龙卷涡旋最初是由若干个强度较强的小尺度涡旋合并形成的,次级出流阵风锋的辐合作用进一步增强了龙卷涡旋,从而发展至成熟阶段。成熟的龙卷涡旋呈现从单涡旋到双涡旋最后到多涡旋龙卷的演变。

关键词：龙卷风暴多涡旋龙卷模拟高分辨率 ARPS模式

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近43a影响浙江并引发区域性暴雨的大气涡旋统计特征

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暴雨灾害 2025年第2期44卷 215-225页

作者：蔡志颖郑艳张程明马静肖王星顾思南浙江省宁波市气象台宁波315000 浙江省宁波市镇海区气象局宁波315200 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与环境气象国家级教学示范中心南京210044 浙江省宁波市生态环境气象中心宁波315000

利用1979—2021年美国国家环境预测中心气候预测系统再分析资料和浙江省历史降水资料,采用大气涡旋客观识别和追踪算法,统计分析了近43a影响浙江和引发区域性暴雨的大气涡旋气候特征。结果表明:(1)影响浙江的大气涡旋主要位于安徽中东... 详细信息

利用1979—2021年美国国家环境预测中心气候预测系统再分析资料和浙江省历史降水资料,采用大气涡旋客观识别和追踪算法,统计分析了近43a影响浙江和引发区域性暴雨的大气涡旋气候特征。结果表明:(1)影响浙江的大气涡旋主要位于安徽中东部、江西东北部和江苏中南部;活跃于4—6月,以6月频数最多;夜间至清晨的大气涡旋易影响浙江,且更易引发区域性暴雨,但生命史较短。(2)引发浙江区域性暴雨的大气涡旋统计特征与影响浙江的大气涡旋类似,大气涡旋在夏季(6—8月)最易引发区域性暴雨。(3)大气涡旋引发浙江区域性暴雨天气时,浙江多位于高空浅槽前部、低层高能量区,受大气涡旋东侧暖式切变线影响,源自南海的西南气流向浙江输送水汽。(4)梅雨期的6月大气涡旋强度强、浙江省内温度经向梯度、西南风速大,大气涡旋引发的区域性暴雨降水主要位于浙江西部,以暴雨为主;西太平洋副热带高压峰期的8月,大气涡旋引发的区域性暴雨降水主要在浙江东南沿海,以分散性大暴雨为主。

关键词：大气涡旋客观识别追踪算法暴雨

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基于不同测站布局的闪电定位误差分析

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暴雨灾害 2024年第6期43卷 741-748页

作者：曾颖婷顾佳莹张若筠杨庆波曾金全福建省气象服务中心福州350007 中国气象局雷电重点开放实验室北京100081 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南京210044 福建省德化九仙山气象站德化362500 福建省气象灾害防御技术中心福州350007

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TO... 详细信息

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TOA),对比分析了任意5—8站不同测站组合情况下的定位结果差异性,并探讨定位差异性的可能原因。结果表明:闪电定位与测站数量和测站布局密切相关,同样的测站数量,不同测站布局的定位结果存在较大差异,而随着测站数量的增加,由测站布局不同所带来的差异性逐渐减小。相同的测站数量和布局,对不同方位距离闪电的定位偏差也存在明显不同。在测站网外围区域的闪电定位偏差明显大于网内,网外闪电定位结果往往呈现“带状分布”,距离测站网越远,这种“带状分布”的偏差分布越明显,这是由于双曲线交汇形成的狭长空间区域所致。

关键词：闪电定位定位精度测站组合时差定位

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CMIP5和CMIP6气候模式中平流层极涡春季最后增温过程

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中国科学：地球科学 2023年第1期53卷 132-150页

作者：胡景高刘泽萱徐海明任荣彩金大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南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但... 详细信息

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但模式中南、北半球SFW的爆发时间较观测分别偏晚7天和9天,且模式中SFW事件的强度为观测中的50~70%.与CMIP5相比, CMIP6模式对北半球SFW的模拟能力有显著提升,但这不是体现在CMIP6中北半球SFW爆发时间较CMIP5显著偏早,而主要表现在CMIP6模式中的SFW爆发前对应更为剧烈的平流层行星波活动,以及SFW爆发时间的年际变率更强、更接近观测.与北半球不同, CMIP6模式对南半球SFW事件的模拟能力与CMIP5大致相当,其在SFW爆发早晚以及爆发前平流层行星波活动强度方面的模拟能力稍弱于CMIP5模式.此外, CMIP6高顶模式对南、北半球SFW事件的模拟能力优于低顶模式.在北半球,高顶模式对SFW爆发前后平流层高纬地区纬向风场的强度以及SFW爆发前平流层行星波活动的模拟较低顶模式有显著提升.在南半球,高顶模式模拟能力的提升主要表现在其模拟的SFW的爆发时间比低顶模式显著提前11天,与观测更为接近.

关键词：平流层最后增温事件 CMIP5/6模式历史试验数据南、北半球

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一次华南飑线过程的边界层湍流通量输送及动能收支分析

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暴雨灾害 2025年第2期44卷 186-196页

作者：张笑妍姚昊昕沈新勇黄伟张晓晨李畅武汉市江夏区气象局武汉430200 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 浙江省岱山县气象局岱山316200 中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心北京100081

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并... 详细信息

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并基于湍流动能收支方程分析了该过程的湍流动能特征。结果表明:(1)根据雷达回波演变特征及观测资料将飑线过程分为形成、发展、成熟、消亡四个阶段。其中,形成阶段有较强的环境不稳定能量积累;发展阶段地面假相当位温(θ_(se))陡立分布,地面气旋增强,触发不稳定能量释放,对流后向新生,飑线水平尺度增加;随后飑线向东南移动与分散对流合并,进入成熟阶段,此时飑线后部中层干冷空气入流加强了下沉运动并在地面形成冷池,随着飑线中部断裂,进入消亡阶段。(2)此次飑线的边界层湍流活动较强,对流新生过程中湍流动能(TKE)积累,随后耗散减小;随着飑线与分散对流合并进入成熟阶段,TKE又迅速增强至异常大值;入夜后飑线减弱,TKE降至最低。(3)飑线形成过程中,强湍流运动使新生对流中的较大潜热通量向上输送水汽,形成强不稳定环境;到成熟阶段,飑线后部层状云中的潜热通量达最大,飑线进一步发展,强度达最强。(4)飑线.过程中的湍流动能变化主要受风切变项和浮力项影响,对流初始阶段,地面涡旋使风切变项加强达到负浮力项的2~3倍,同时受前方地形抬升影响,TKE增加。飑线形成后,冷池使TKE减小,到成熟阶段飑线移动至复杂地形区,正风切变项和冷池带来的负浮力项均达最大,风切变项达到浮力项的10倍以上,使TKE增大,湍流通量输送达最大。

关键词：飑线湍流数值模拟边界层冷池

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中国汛期雨带的客观划分及其相关环流特征

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气象科学 2024年第1期44卷 12-24页

作者：张诚朱志伟钟珊珊蒋薇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 江苏省气候中心南京210041

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并... 详细信息

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并揭示了各雨带气候态环流特征。江南春雨雨带主要发生在长江以南地区,对应时间为26—27候;南方雨季的雨带落区主要在两广至福建地区,对应时间为33—34候;江南及中下游梅雨主要落区在长江以南和长江中下游流域,对应时间分别为34—35和36—37候;华北东北雨季落区在华北至东北地区,发生时间为41—42候;华西秋雨落区在秦岭及其周围地区,对应发生时间为49—52候。在雨带划分的基础上,进一步揭示了各个雨带典型的对流层中高低气候态环流特征。可为客观定义汛期雨带及各雨带气候预测提供参考。

关键词：中国汛期雨带旋转经验正交函数客观划分气候态环流特征

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初值场水汽含量对华南飑线升尺度增长过程的影响研究

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暴雨灾害 2023年第6期42卷 628-639页

作者：沈新勇张笑妍黄伟盛杰李小凡翟国庆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 浙江省岱山县气象局岱山316200 国家气象中心北京100081 浙江大学地球科学学院杭州310027

春夏季我国华南地区水汽充足,飑线可以在短时间尺度迅速增长。为探究水汽含量对飑线升尺度增长过程的影响,利用WRF模式对2020年5月11日华南地区的一次飑线进行数值模拟,分析华南飑线系统升尺度增长机制,并研究不同层次水汽的变化对其强... 详细信息

春夏季我国华南地区水汽充足,飑线可以在短时间尺度迅速增长。为探究水汽含量对飑线升尺度增长过程的影响,利用WRF模式对2020年5月11日华南地区的一次飑线进行数值模拟,分析华南飑线系统升尺度增长机制,并研究不同层次水汽的变化对其强度及结构的影响。分析显示此次飑线发生在“上干下湿”的不稳定层结中,存在高空急流与低层切变相互配合。模拟结果显示,前期广东省西南部的最大对流有效位能(MCAPE)较大,利于不稳定能量在此积累,同时此处的低层垂直风切变较大,飑线线性结构能更好地维持,随后南移与暖区对流合并,尺度进一步增长。水汽试验表明,MCAPE值主要受低层水汽的影响,低层水汽越多,雷暴高压更强,较大的MCAPE值及低层垂直风切变使得对流后向新生尺度增长,维持时间更长。减小中层水汽后地面强降水减少,对流强度减弱且很快分散为对流单体,但当飑线移动到MCAPE值大值区时又一次发展形成线性结构。因此增加低层水汽或减少中层水汽后的环境利于对流新生,但减少中层水汽后中层干空气相对而言使得线性结构难以维持。进一步研究飑线内部结构表明,垂直运动及后向入流也能影响飑线的尺度增长,此次对流系统中较强的后向入流增强了上升运动,同时形成向前的出流,造成地面大风天气。增强低层水汽后,对流后部层状云区范围更大,系统中的上升运动更强,且保持垂直,利于对流长时间维持;减小中层水汽后,对流强度减弱,回波顶高度降低。发展阶段后向入流增强,干冷空气迅速下沉,地面冷池增强,向前的出流形成大风天气。

关键词：飑线水汽后部入流升尺度增长数值模拟

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北大西洋和热带印度洋海温的协同作用对松花江流域暖季降水年代际变化的影响

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气象学报 2023年第2期81卷 258-268页

作者：李永生陈晨李忠贤班晋赵佳莹黑龙江省气候中心哈尔滨150030 东北冷涡研究重点开放实验室沈阳110166 齐齐哈尔市气象局齐齐哈尔161006 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南京210044

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖... 详细信息

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖季降水具有明显的年代际变化特征,20世纪90年代中后期发生了明显的年代际转变,由多雨阶段转为少雨阶段。年代际尺度上,暖季北大西洋马蹄型(North Atlantic Horseshoe,NAH)海温模态和印度洋海盆一致型(Indian Ocean Basin,IOB)海温模态分别与同期松花江流域降水呈显著的负相关和正相关关系,相关系数分别为-0.77和0.68。20世纪90年代中期之前,NAH模态负位相的海温异常在欧亚中高纬度地区激发纬向波列,将异常波能量传递到东北亚地区,在日本海至贝加尔湖地区产生异常气旋式环流;同时,IOB模态正位相的海温异常通过激发开尔文波,引起中国南海到孟加拉湾地区异常反气旋式环流,该异常反气旋式环流在东亚沿海激发出太平洋-日本型(PJ)波列,使得松花江流域出现异常气旋式环流。两者的共同作用使北太平洋水汽输送至松花江流域,有利于松花江流域降水偏多;20世纪90年代中期之后,NAH(IOB)模态由负位相(正位相)转为正位相(负位相),在NAH正位相和IOB负位相的协同影响下,松花江流域出现异常反气旋式环流,导致该区域降水偏少。

关键词：松花江流域年代际变化北大西洋热带印度洋协同作用

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青藏高原雪盖的季节内变化及其影响

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大气科学学报 2022年第1期45卷 1-13页

作者：李文铠郭维栋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/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 南京大学大气科学学院江苏南京210023

回顾了青藏高原雪盖的季节内变化及其影响研究的新进展。高原大部分地区雪盖不稳定且持续时间短,导致高原雪盖具有显著的季节内快速变化特征。局地气温和降水的季节内变化是控制高原雪盖季节内变化的直接原因,这种直接关系是区域大气环... 详细信息

回顾了青藏高原雪盖的季节内变化及其影响研究的新进展。高原大部分地区雪盖不稳定且持续时间短,导致高原雪盖具有显著的季节内快速变化特征。局地气温和降水的季节内变化是控制高原雪盖季节内变化的直接原因,这种直接关系是区域大气环流季节内活动的结果。高原雪盖季节内变化还与大尺度大气环流的季节内活动有关,热带季节内振荡、北极涛动和北大西洋涛动引起的大气季节内过程可解释部分高原雪盖季节内变率。高原雪盖季节内变化通过雪-反照率效应迅速对大气施加影响,雪盖造成的冷异常通过大气平流过程影响高原及其下游地区,造成东亚高空急流和东亚大槽增强。由于高原雪盖季节内变化的重要影响,数值预报中高原雪盖的初始场和预报场会影响次季节预报技巧。

关键词：陆气相互作用青藏高原雪盖大气季节内变化次季节预报

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