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海洋气象学报 2018年第1期38卷 10-16页

作者：陈海山杨静秋张莞昕滕方达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 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 沈阳中心气象台辽宁沈阳110001

基于国家气候中心提供的站点降水资料、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析ERAInterim陆面温度资料及美国国家环境预报中心和大气研究中心(NCEP/NCAR)位势高度、风场再分析资料,采用相关、合成、线性回归等多种统计分析方法,初步探讨了... 详细信息

基于国家气候中心提供的站点降水资料、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析ERAInterim陆面温度资料及美国国家环境预报中心和大气研究中心(NCEP/NCAR)位势高度、风场再分析资料,采用相关、合成、线性回归等多种统计分析方法,初步探讨了东北初夏降水与西亚前期(春季)陆面热力异常的可能联系。研究发现,东北初夏降水与前期春季西亚地区的陆面温度存在较为密切的联系,西亚地区(30~70°E,25~45°N)陆面春季异常增暖,对应东北初夏降水减少,尤其是东北地区东北部降水减少显著。进一步分析表明,西亚地区春季陆面异常增暖能引起初夏贝加尔湖附近地区反气旋性异常环流,导致初夏东北冷涡活动偏弱,东北初夏降水减弱。上述结果表明,西亚春季的陆面热力异常可以为东北初夏降水预测提供有效的前期信号。

关键词：东北初夏降水东北冷涡陆面热力异常

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降水的统计降尺度预报及其空间相关性和时间连续性重建

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大气科学学报 2018年第1期41卷 36-45页

作者：王姝苏智协飞俞剑蔚陈超辉周红梅朱寿鹏赵欢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 江苏省盐城市大丰区气象局江苏盐城224100 南京大气科学联合研究中心江苏南京210008 江苏省气象台江苏南京210008 国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101 武汉中心气象台湖北武汉430074

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及英国气象局(UKMO)四个中心1~7 d日累计降水量集合预报资料,以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量进行统计降尺度预报,并对预... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)以及英国气象局(UKMO)四个中心1~7 d日累计降水量集合预报资料,以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量进行统计降尺度预报,并对预报降水的空间相关性和时间连续性进行重建。对降水量进行分级后,建立各个量级的回归方程进行统计降尺度预报。此外,还利用Schaake Shuffle方法重建丢失的空间相关性和时间连续性。结果表明,分级回归比未分级回归后的预报结果相关系数更高,预报误差更小,更接近观测值。Schaake Shuffle方法可以有效地改进降水预报的空间相关性和时间连续性,使之更接近实况观测,集合成员间的相关性也更好。

关键词：降水量预报统计降尺度 Schaake Shuffle方法相关性重建

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西伯利亚风暴轴的气候特征及其可能维持机制

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气象科学 2017年第5期37卷 587-597页

作者：马阳朱伟军李天宇王森李欣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

基于1959—2014年NCEP/NCAR的逐日再分析资料,首先研究了西伯利亚风暴轴各季节的气候平均特征,然后以冬季为例,利用能量诊断方程,从能量学的角度对其的可能维持机制进行了探讨,并在上述分析过程中与北半球两大洋风暴轴的特征进行了对比... 详细信息

基于1959—2014年NCEP/NCAR的逐日再分析资料,首先研究了西伯利亚风暴轴各季节的气候平均特征,然后以冬季为例,利用能量诊断方程,从能量学的角度对其的可能维持机制进行了探讨,并在上述分析过程中与北半球两大洋风暴轴的特征进行了对比。结果表明:(1)西伯利亚风暴轴一年四季都独立存在,虽强度要比两大洋风暴轴的强度弱很多且位置偏北,但可以定义为一个弱风暴轴。(2)比较来看,西伯利亚风暴轴强度的季节变化与北太平洋风暴轴的季节变化类似。与两大洋风暴轴位于急流东北侧不同,冬季西伯利亚风暴轴位于东亚温带急流的西侧。(3)进一步的能量分析结果表明,与两大洋风暴轴一样,斜压不稳定的能量转换(Ke4)也是西伯利亚风暴轴区域天气尺度扰动动能的主要来源;而扰动非地转位势通量散度项(Ke3)和时间平均气流对扰动动能的平流输送项(Ke1)也是风暴轴下游发展所需的扰动动能来源之一。

关键词：风暴轴能量诊断维持机制

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冬季PM_(2.5)中含碳气溶胶的污染特征——长江三角洲地区一次区域重污染过程分析

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中国环境科学 2017年第10期37卷 3611-3622页

作者：沙丹丹王红磊朱彬林旭郭婷施双双蒋琳李月娥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 杭州市环境监测中心站浙江杭州310007 蚌埠市气象局安徽蚌埠233040

2015年1月16~26日长江三角洲(以下简称长三角)地区出现了一次持续区域性重污染过程,为研究重污染过程期间含碳气溶胶的区域分布特征及其来源.使用中流量采样器分别对南京、苏州和临安1月13~28日PM2.5进行了连续采样,并使用Model 2001A热... 详细信息

2015年1月16~26日长江三角洲(以下简称长三角)地区出现了一次持续区域性重污染过程,为研究重污染过程期间含碳气溶胶的区域分布特征及其来源.使用中流量采样器分别对南京、苏州和临安1月13~28日PM2.5进行了连续采样,并使用Model 2001A热/光碳分析仪分析了样品中的有机碳(OC)和元素碳(EC)含量.结果表明:长江三角洲地区冬季重污染过程中以PM_(2.5)污染为主,南京、苏州、临安PM_(2.5)的平均浓度分别为176.84,176.65,158.07μg/m^3,是清洁天的1.91、2.01和2.97倍.含碳气溶胶是PM_(2.5)的重要组成部分,总碳(TC,TC=OC+EC)占PM_(2.5)的比例分别为南京(18%)、苏州(21%)、临安(23%).轻度污染天和中/重度污染天,长三角地区PM_(2.5)中OC的平均浓度分别为20.75,32.64μg/m^3,为清洁天的1.66和2.61倍;EC的平均浓度分别为5.41,8.87μg/m^3,为清洁天的2.06和3.37倍.污染过程中不同碳组分的变化特征不同.一次有机碳(POC)、二次有机碳(SOC)、焦炭(Char-EC)的浓度随着污染程度的加剧而不断上升;烟炱(Soot-EC)随着污染程度变化较小.4个采样时段中,OC、EC浓度峰值出现于15:00~20:40时段.污染期间,长三角地区含碳气溶胶的主要来源为燃煤和机动车尾气,同时还有部分生物质燃烧源的影响,柴油车尾气的影响较弱.清洁天,影响长三角地区的气团主要来自于海洋上空,气团较为清洁,碳气溶胶来源简单;污染天气团主要来自于我国西北地区及长三角周边省份,受到外来输送与本地源排放的影响,使得碳气溶胶来源变得相对复杂.

关键词：长三角地区 PM2.5 区域重污染过程 OC EC 源解析

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厦门市颗粒物输送路径和源区季节特征分析

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环境科学与技术 2018年第10期41卷 184-191页

作者：蒋永成蒋宗孝童怀忠陈德花李璇李镔邓发荣张磊赵丽娟赵天良海峡气象开放实验室厦门市气象台厦门市气象局福建厦门361012 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 福建省漳州市气象局福建漳州363000 福建省龙海市气象局福建龙海363100 辽宁省朝阳市气象局辽宁朝阳122000 福建省宁化县气象局福建宁化365400 厦门市环境监测中心站福建厦门361004

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.... 详细信息

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.5浓度较高;除局地累积外,冬季表现出明显的由北向南的跨区域输送特征,春季受来自长三角以及湖南、江西、福建西南等地区的污染气团影响明显;细颗粒物污染主要出现在局地输送和偏北路径下,粗颗粒污染则是在西北长距离路径下出现。潜在源区分析结果表明,本地排放、长三角、华北一带是冬春季污染输送的主要源地,珠三角至闽南沿海一带是厦门地区秋季的主要源区。空气相对清洁的厦门地区颗粒物来源存在明显季节差异,受多来源多尺度颗粒物共同影响。

关键词：颗粒物污染区域传输潜在源贡献因子法(PSCF) 聚类后向轨迹海峡西岸地区

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梅雨锋暴雨中尺度对流系统触发和组织化的观测分析

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气象学报 2017年第5期75卷 700-716页

作者：赵宇裴昌春杨成芳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南京210044 山东省气象台济南250031

利用观测和NCEP再分析资料,对2015年6月26—28日江淮流域梅雨锋暴雨天气对流的触发和中尺度对流系统(MCS)的组织方式进行了分析。结果表明:梅雨锋附近发展的2个线状中尺度对流系统是暴雨的直接制造者。MCS2的发展有2种组织方式,26日夜间... 详细信息

利用观测和NCEP再分析资料,对2015年6月26—28日江淮流域梅雨锋暴雨天气对流的触发和中尺度对流系统(MCS)的组织方式进行了分析。结果表明:梅雨锋附近发展的2个线状中尺度对流系统是暴雨的直接制造者。MCS2的发展有2种组织方式,26日夜间到27日凌晨,东西向雨带的不断后部建立和随后对流单体的列车效应是其发展的主要方式。27日凌晨到白天,初期新单体不断在线状MCS2的南缘触发,形成多个近乎平行的东北—西南向短雨带,后期梅雨锋锋面雨带从西部不断东移,经过强降水区;对流元有2种尺度的组织方式:新生对流单体沿着单个雨带向东北方向的列车效应以及东北—西南向雨带沿线状中尺度对流系统向东平移的"列车带"效应;持续的后部建立型和沿着同一路径不断的"列车带"效应使MCS2发展和维持。梅雨锋前不稳定空气的地形抬升和边界层辐合上升是初始对流的主要触发机制;26日夜间对流产生的冷池对对流的触发和MCS2的组织化及维持起重要作用,中尺度对流系统的组织特征和发生、发展受近地面环境场制约。

关键词：梅雨锋中尺度对流系统触发组织方式冷池

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对流移入杭州湾后飑线发展机制分析

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气象 2017年第1期43卷 56-66页

作者：高梦竹陈耀登章丽娜王芳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 中国气象局气象干部培训学院北京100081

为加深对杭州湾影响下飑线维持机制的理解,利用多普勒天气雷达、常规和加密观测资料以及NCEP GFS资料,分析了2014年7月27日浙北飑线成因,并重点探讨了此次飑线过程中对流从北岸和南岸移入杭州湾的演变过程及对飑线整体发展的作用。分析... 详细信息

为加深对杭州湾影响下飑线维持机制的理解,利用多普勒天气雷达、常规和加密观测资料以及NCEP GFS资料,分析了2014年7月27日浙北飑线成因,并重点探讨了此次飑线过程中对流从北岸和南岸移入杭州湾的演变过程及对飑线整体发展的作用。分析表明:南北向辐合线触发新的雷暴单体生成及中等强度的深层垂直风切变,是此次飑线生成和发展的关键环境条件;飑线中对流从南北两岸移入杭州湾后强度均加强,使得飑线得到更好的维持发展;杭州湾上更好的水汽和更强不稳定能量条件,使从北岸移入杭州湾的对流单体加强并连接苏南、浙北两条线状对流,这是进而使得飑线持续发展的重要原因;杭州湾表面与陆地相当的温度和湿度,以及海上较强的垂直风切变,使南岸入海对流强度维持,并在地面冷池和后侧入流的共同影响下发展成弓形回波,这也是飑线维持的重要因素。

关键词：飑线强度变化杭州湾机制

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2003～2014年东北三省气溶胶光学厚度变化分析

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环境科学 2017年第2期38卷 476-484页

作者：张宸赫赵天良王富徐祥德苏航程兴宏谭成好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 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 辽宁省气象台沈阳110166

利用2003~2014年MODIS-Aqua气溶胶光学厚度(AOD)产品、DMSP卫星夜间灯光时间资料和基本气象资料,分析我国东北三省(辽宁、吉林、黑龙江)大气气溶胶光学厚度年际变化及季节变化的空间分布特征.结果表明,东北三省多年平均AOD空间分布存在... 详细信息

利用2003~2014年MODIS-Aqua气溶胶光学厚度(AOD)产品、DMSP卫星夜间灯光时间资料和基本气象资料,分析我国东北三省(辽宁、吉林、黑龙江)大气气溶胶光学厚度年际变化及季节变化的空间分布特征.结果表明,东北三省多年平均AOD空间分布存在由大连、沈阳、长春和哈尔滨等城市构成的一个高值带,呈东北-西南走向,多年平均AOD值为0.4~0.8;东北三省植被覆盖率较高的东部和北部是AOD的低值区,多年平均AOD小于0.3;东北三省AOD季节变化为AOD春季到夏季升高,秋季下降,冬季再次升高.东北三省AOD年际变化特征为大部分低值地区呈减小趋势,但以沈阳、长春和哈尔滨为轴线的东北-西南走向的高值区域呈增大趋势,反映了近10多年出现的空气质量两极分化趋势.此外研究了东北三省年均AOD在强、弱西北太平洋夏季风年时的空间分布差异,受地面风场影响,AOD在强季风年时较弱季风年偏低.

关键词：气溶胶光学厚度中国东北三省 MODIS 西北太平洋夏季风年际变化

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夏季海洋性大陆区域气候与赤道太平洋中部型海温异常的直接和间接联系

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气象学报 2017年第4期75卷 552-563页

作者：王悦管兆勇方陆俊汪婉婷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南京210044 杭州市气象局杭州310051

利用1979—2015年NCEP/NCAR月平均再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的月平均降水资料(CMAP)以及英国哈得来中心海表温度月平均资料,采用2009年Kao等定义的中部型ENSO指数,给出了夏季中部型海表温度(SST)异常指数,并分析了中... 详细信息

利用1979—2015年NCEP/NCAR月平均再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的月平均降水资料(CMAP)以及英国哈得来中心海表温度月平均资料,采用2009年Kao等定义的中部型ENSO指数,给出了夏季中部型海表温度(SST)异常指数,并分析了中部型ENSO和海洋性大陆(MC)区域气候的联系。结果表明,当夏季中部型海表温度正异常事件发生时,海洋性大陆核心区域(中太平洋)出现显著降水和气温负(正)异常,此时海洋性大陆核心区域有明显的负(正)热源异常,大气受冷却(加热)而下沉(上升),同时潜热释放之外的非绝热加热表现为负(正)异常,易于导致降水负(正)异常。海洋性大陆区域与中太平洋间主要通过水平环流和垂直环流建立联系。(1)中部型ENSO指数显著正异常时,在对流层低(高)层,海洋性大陆区域和中太平洋间存在由关于赤道的对称气旋性(反气旋性)环流对而形成的直接联系,并使得海洋性大陆区域东部辐散(辐合)偏弱,而海洋性大陆区域西部辐散(辐合)偏强。(2)在垂直剖面上,赤道中太平洋海表温度的正异常和海洋性大陆核心区域的大气异常冷却有利于促使该地区低层赤道西风异常增强并进而利于中部型海表温度正异常的维持,并由此通过反沃克环流圈促进海洋性大陆区域下沉运动增强。此为海洋性大陆与中太平洋间的直接联系,可由皮叶克尼斯机制进行解释。而位于中太平洋与秘鲁地区的异常垂直环流亦可用这一机制进行解释。海洋性大陆与中太平洋的间接联系主要表现在由赤道外低纬和中纬度地区均存在的沿弧形路径上的垂直环流而建立的海洋性大陆与中太平洋地区的联系上。这些弧形垂直剖面上的垂直环流不仅与局地哈得来环流有关,还与热带和中纬度的罗斯贝波动有关。这些结果有利于深刻认识中部型ENSO对海洋性大陆区域气候的影响机理以及与热带外环流异常的联系。

关键词：海洋性大陆中部型海温异常弧形垂直环流直接和间接联系

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背景场误差样本模拟对同化及数值预报效果的影响

背景场误差样本模拟对同化及数值预报效果的影响

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第35届中国气象学会年会

作者：陈晓梦陈耀登曾腊梅福建省气象服务中心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湖南省气象台

1引言目前,资料同化方法已经被广泛用来融合观测场和背景场,并将产生的分析场作为模式初始场或再分析资料。在同化系统中,尤其是在变分同化系统中,背景场误差协方差的好坏直接影响着同化系统的性能,因此如何合理估计与表达背景场误差协... 详细信息

1引言目前,资料同化方法已经被广泛用来融合观测场和背景场,并将产生的分析场作为模式初始场或再分析资料。在同化系统中,尤其是在变分同化系统中,背景场误差协方差的好坏直接影响着同化系统的性能,因此如何合理估计与表达背景场误差协方差信息一直都是资料同化的关键工作和重点研究问题。

关键词：数值天气预报资料同化背景场误差协方差

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