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1960—2012年中国东部冬季风时期极端降温事件的时空特征

大气科学学报 2020年第3期43卷 458-468页

作者：蔡倩管兆勇徐蒙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

利用1960—2013年中国753个站逐日日平均气温资料,对中国东部冬季风时期极端降温事件进行了定义,并研究了近53 a中国东部冬季风时期极端降温事件的时空特征。结果发现,极端降温事件发生最频繁的地区位于东北南部、华北大部分地区和华中... 详细信息

利用1960—2013年中国753个站逐日日平均气温资料,对中国东部冬季风时期极端降温事件进行了定义,并研究了近53 a中国东部冬季风时期极端降温事件的时空特征。结果发现,极端降温事件发生最频繁的地区位于东北南部、华北大部分地区和华中北部,华中南部则较少发生。过去的53个冬季风时期,中国东部极端降温事件普遍减少,且东北南部、华北南部和东部、华中北部以及华东北部的减少趋势最为明显,减小幅度可达0.4~0.8次/(10 a)。此外,东北、华北和华中的极端降温事件发生频次分别在1980、1973、1969年出现了由多到少的突变。极端降温事件的强度也存在空间差异,其平均强度从北到南呈现出强-弱-较强的特点。

关键词：中国东部极端降温过程事件时空特征冬季风时期

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海表温度差异对1998及2016年8月西北太平洋热带气旋生成频数的影响

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气候变化研究进展 2019年第2期15卷 119-129页

作者：方珂余锦华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1970—2016年Hadley中心海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和ECHAM4模式,研究了各海盆海表温度异常(SSTA)对1998和2016年这两个超级厄尔尼诺衰减年8月西北太平洋热带气旋(TC)生成及大尺度环流变化的可能影响。结果表明,热带印度洋和大... 详细信息

基于1970—2016年Hadley中心海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和ECHAM4模式,研究了各海盆海表温度异常(SSTA)对1998和2016年这两个超级厄尔尼诺衰减年8月西北太平洋热带气旋(TC)生成及大尺度环流变化的可能影响。结果表明,热带印度洋和大西洋在1998与2016年几乎相反的SSTA型态是导致TC生成频数显著差异的主要原因之一,而热带和北太平洋SSTA在1998与2016年均分别在珠江三角洲和日本以南形成气旋性环流。1998年8月热带印度洋和大西洋SSTA产生的西北太平洋反气旋环流响应强于太平洋SSTA产生的气旋性环流异常,使西北太平洋受异常反气旋控制,减少TC的生成。2016年在三个大洋SSTA共同作用下,西北太平洋受异常气旋控制导致TC生成频数偏多。太平洋经向SSTA模在北半球副热带强迫出东西反向的跷跷板形势,在西北太平洋对流层产生的响应与实际变化相反,因此太平洋经向模对西北太平洋TC生成没有正的贡献。

关键词：西北太平洋热带气旋生成频数(TCGN) 数值模式海表温度异常(SSTA)

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BCC S2S模式对亚洲夏季风准双周振荡预报评估

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应用气象学报 2018年第4期29卷 436-448页

作者：贺铮徐邦琪高迎侠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

利用1994-2013年ERA-Interim及NCEP/NCAR再分析数据,对国家气候中心(BCC)次季节到季节尺度模式(S2S)1994—2013年的回报试验数据进行亚洲季风区准双周振荡(QBWO)预报能力评估,并诊断模式预报误差来源。结果表明:BCC S2S模式对QBWO的预... 详细信息

利用1994-2013年ERA-Interim及NCEP/NCAR再分析数据,对国家气候中心(BCC)次季节到季节尺度模式(S2S)1994—2013年的回报试验数据进行亚洲季风区准双周振荡(QBWO)预报能力评估,并诊断模式预报误差来源。结果表明:BCC S2S模式对QBWO的预报能力随着预报提前时间的增长而降低,9d后预报技巧明显减弱,其周期、传播特征和强度出现误差;在提前9d预报中,印度洋地区QBWO对流-环流系统结构松散,信号偏弱,对流向东传播,这与印度洋平均态的预报误差有关,夏季对流平均态低层水汽场在西太平洋和阿拉伯海较强,而东印度洋、孟加拉湾一带偏弱;西北太平洋地区QBWO具有向西北传播的特征,但强度偏弱,可能原因是预报低估了QBWO对流西北侧低层涡度的超前信号,经涡度方程诊断发现,地转涡度平流正贡献微弱,相对涡度平流在对流西北侧引发负涡度,从而减弱了对流西北侧由低层正涡度引发的有利条件。

关键词： BCC S2S模式准双周振荡预报技巧模式误差诊断

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南京工业区夏冬季节二次有机气溶胶浓度估算及来源解析

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环境科学 2017年第5期38卷 1733-1742页

作者：刘静达安俊琳张玉欣师远哲林旭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 杭州市环境监测中心站杭州310007

采用2015年6月15日~7月15日及2015年12月16日~2016年1月15日期间GC5000在线气相色谱仪得到的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)数据、DRI-2001A热/光碳分析仪对膜采样分析得到的EC(elemental carbon)、OC(organic carbon)数据,使用气溶胶生成系数法(fractional aerosol coefficient,FAC)、EC示踪法及正矩阵因子分析(positive matrix factorization,PMF)对南京工业区二次有机气溶胶(secondary organic aerosol,SOA)浓度进行估算及来源解析.研究发现南京工业区SOA污染主要来源于芳香烃类物质,其对夏、冬季节SOA贡献率分别为80.39%、94.63%,主要贡献者为苯、甲苯、乙苯、二甲苯(benzene、toluene、ethylbenzene、xylene,BTEX);对南京工业区SOA浓度进行估算,得到夏季SOA浓度值为5.84~20.88μg·m^(-3),平均浓度为12.15μg·m^(-3),冬季为2.17~17.73μg·m^(-3),平均浓度为6.91μg·m^(-3),冬季SOA浓度平均水平明显低于夏季.SOA浓度值随风速及降水量的增大而减小;使用PMF受体模型对VOCs进行源解析分析得到夏季SOA污染主要来源于涂料使用、石油加工及石油化工源,SOA贡献值分别为0.65、0.21、0.18μg·m^(-3).冬季SOA污染主要来自于涂料使用,SOA贡献值为0.94μg·m^(-3).

关键词： VOCs SOA浓度 FAC系数法 EC示踪法 PMF源解析

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南京北郊大气臭氧周末效应特征分析

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环境科学 2017年第6期38卷 2256-2263页

作者：王俊秀安俊琳邵平邹嘉南林旭张玉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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 杭州市环境监测中心站杭州310007

本研究根据2013-12-01~2014-11-30南京北郊臭氧(O_3)及其前体物(NO_x、CO、VOCs)的观测资料,分析了工作日与周末O_3、NO_x、CO和VOCs质量浓度变化的差异及成因.结果表明,南京北郊O_3具有明显的"周末效应":即工作日O_3质量浓... 详细信息

本研究根据2013-12-01~2014-11-30南京北郊臭氧(O_3)及其前体物(NO_x、CO、VOCs)的观测资料,分析了工作日与周末O_3、NO_x、CO和VOCs质量浓度变化的差异及成因.结果表明,南京北郊O_3具有明显的"周末效应":即工作日O_3质量浓度高于周末,前体物质量浓度的变化与之相反;O_3平均质量浓度分别为19.84μg·m^(-3)(冬季)、53.45μg·m^(-3)(春季)、57.17μg·m^(-3)(夏季)和40.43μg·m^(-3)(秋季),春季的周末效应较其它季节更为明显.NO_2/NO工作日与周末分别为3.63和3.46,工作日比周末高4.81%.工作日O_3累积时间更长,O_3累积速率更快,大气氧化性更强,是工作日O_3质量浓度高于周末的原因.VOCs、NO_x、NO和NO_2与O_3质量浓度的相关性均呈现出工作日大于周末的特点.

关键词：南京周末效应 O3 NOx VOCs

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冷涡背景下东北地区短时强降水统计特征

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高原气象 2021年第3期40卷 510-524页

作者：陈相甫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

利用2011-2020年6-8月全国2400个地面自动站观测的逐小时降水资料和常规观测,结合美国NCEP/NCAR 1°×1°的6 h间隔再分析资料,基于站点统计了冷涡背景下东北地区短时强降水的时空分布特征。然后着眼降水落区,基于冷涡位置... 详细信息

利用2011-2020年6-8月全国2400个地面自动站观测的逐小时降水资料和常规观测,结合美国NCEP/NCAR 1°×1°的6 h间隔再分析资料,基于站点统计了冷涡背景下东北地区短时强降水的时空分布特征。然后着眼降水落区,基于冷涡位置、形状、发展阶段以及与热带系统的相互作用等将冷涡短时强降水分为西北气流型、纬向型、南涡型、副高型和经向型,并讨论了5类短时强降水的对流参数特征。结果表明:6月,冷涡短时强降水多由中涡造成,7月和8月主要由北涡引起。短时强降水主要发生在午后,17:00(北京时)达到峰值。冷涡短时强降水高频区位于辽宁,次高频区位于吉林中部、黑龙江中西部和东北部。不同类型的短时强降水,其降水落区在冷涡不同发展阶段有所差异。冷涡短时强降水发生在条件不稳定的大气中,西北气流型、纬向型和经向型短时强降水的850 hPa与500 hPa温差一般大于25℃;副高型和南涡型短时强降水的850 hPa与500 hPa温差一般小于24℃,但地面露点和可降水量明显比其他3类大。5类短时强降水的对流有效位能一般不超过1500 J·kg^(-1)。大多数情况下,副高型短时强降水发生在中等强度的垂直风切变环境中,其他4类发生在弱的垂直风切变环境中。

关键词：冷涡短时强降水合成分析对流参数垂直风切变

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中国南海夏季风强、弱年多尺度相互作用能量学特征

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气象学报 2016年第4期74卷 556-571页

作者：杨悦徐邦琪何金海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

中国南海夏季风为东亚季风的主要系统之一,其具有多重尺度特征,除季节平均环流场外,低频(季节内振荡)和高频(天气尺度)扰动也十分活跃,各尺度系统存在明显的年际变化。该研究使用ERA-Interim和NCEP/NCAR两套再分析资料,从季风平均动能(M... 详细信息

中国南海夏季风为东亚季风的主要系统之一,其具有多重尺度特征,除季节平均环流场外,低频(季节内振荡)和高频(天气尺度)扰动也十分活跃,各尺度系统存在明显的年际变化。该研究使用ERA-Interim和NCEP/NCAR两套再分析资料,从季风平均动能(MKE)诊断的角度出发,探讨了1979—2010年中国南海夏季风环流年际变化的能量来源及其和扰动场的相互作用过程。结果表明:中国南海夏季风对流活跃年份,中国南海南部(12°N以南)及中南半岛一带为季风平均动能显著增强区,此与南亚季风区西风急流的增强并向东延伸有关;中国南海北部(12°N以北)及西太平洋为气旋性环流盘踞,季风槽加深。中国南海南部季风平均动能增强的能量源自于扰动动量通量与平均环流的相互作用,强季风年,平均环流失去较少的动能给扰动场(亦即平均环流保留较多的动能)。通过进一步探讨高频(<10d)及低频(10—90d)扰动场与平均环流不同分量的(散度、涡度、风垂直切变)相互作用过程,发现季风平均动能的增长主要来自于<10d扰动与季风平均散度和涡度的相互作用。中国南海北部季风槽区季风平均动能的维持来自于大气热源和平均上升运动的相互作用,但同时有较多的季风平均动能向扰动动能转换,有利于扰动的成长。因此,强季风年,中国南海北部热带气旋生成数目增多,夏季北传的季节内振荡也增强,导致中国南部沿海及华南地区出现较多的灾害天气。

关键词：中国南海夏季风尺度相互作用年际变化动能诊断

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南京北郊冬季挥发性有机物来源解析及苯系物健康评估

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环境科学 2017年第1期38卷 1-12页

作者：张玉欣安俊琳林旭王俊秀师远哲刘静达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 杭州市环境监测中心站杭州310007

采用2015年12月GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的挥发性有机物(VOCs)进行观测,结合PMF受体模型对VOCs进行来源解析分析其主要组成与变化特征.并利用美国环保署(EPA)人体暴露分析评价方法对VOCs中的苯系物进行健康风险评估.结果表... 详细信息

采用2015年12月GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的挥发性有机物(VOCs)进行观测,结合PMF受体模型对VOCs进行来源解析分析其主要组成与变化特征.并利用美国环保署(EPA)人体暴露分析评价方法对VOCs中的苯系物进行健康风险评估.结果表明,南京冬季大气VOCs存在6种来源,天然气泄漏为32.05%,汽车尾气为18.99%,溶剂使用为13.67%,工厂排放2为13.20%,汽油挥发11.72%,工厂排放1(化工型)为10.36%.通过风向概率分析,发现排放源贡献高值区与观测点周边污染源分布较为一致.南京北郊B/T为0.74处于较高水平.非致癌风险危害商值(HQ)在06:00达到最高值.HQ风险值均在EPA认定的安全范围内.各来源HQ最高是汽车尾气排放为20.67×10-2,其次是溶剂使用为6.97×10-2和天然气泄漏为6.34×10-2.在6种来源中对于苯的致癌风险(R)中汽车尾气排放为4.11×10-6,天然气泄漏为1.09×10-6,均高于EPA规定的安全阈值.

关键词：挥发性有机物来源解析 PMF 非致癌风险危害商值致癌风险

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葵花八号红外辐射率资料同化在一次东北暴雨中的应用研究

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沙漠与绿洲气象 2025年第2期 55-63页

作者：王国羽许冬梅晋明红黄帅郭新春中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司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福建省灾害天气重点实验室/中国气象局海峡灾害天气重点开放实验室

基于WRF模式配套的WRFDA同化系统中葵花八号AHI辐射率资料的同化模块，考察葵花八号AHI 3个水汽通道辐射率资料的直接同化对一次东北暴雨预报的影响。结果表明：质量控制和偏差订正能够显著去除异常资料，使背景场观测残差的均值趋于0... 详细信息

基于WRF模式配套的WRFDA同化系统中葵花八号AHI辐射率资料的同化模块，考察葵花八号AHI 3个水汽通道辐射率资料的直接同化对一次东北暴雨预报的影响。结果表明：质量控制和偏差订正能够显著去除异常资料，使背景场观测残差的均值趋于0，分析场较背景场观测残差的标准差与均方根误差进一步减小。与控制试验相比，同化AHI辐射率资料后，风和温度在中低层的均方根误差分别下降约0.2 m/s和0.1 K，比湿在低层的均方根误差下降约0.03 g/kg。卫星资料同化对吉林省中部有正向的相对湿度增量贡献，改进了吉林省内3 h降水的预报效果。同化卫星资料的试验对所有阈值的ETS和偏差评分改进幅度均超过0.1。其中对于50 mm的阈值，ETS和偏差评分提升率分别达64%和58%。同化AHI辐射率资料对于观测降水中心单站点的逐小时降水预报趋势与观测更加吻合。

关键词：东北暴雨 WRF模式 AHI辐射率资料同化

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西伯利亚高压的年际和年代际异常特征及其对中国冬季气温的影响

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高原气象 2016年第3期35卷 662-674页

作者：蓝柳茹李栋梁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

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160个气象站的气温资料,采用谐波分析、相关分析和奇异值分解等方法,研究了冬季西伯利亚高压(Siberian High,SH)的年际和年代际异常特征及其对中国冬季气温的影响。结果表明:(1)年代际尺度上SH在20世纪60... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160个气象站的气温资料,采用谐波分析、相关分析和奇异值分解等方法,研究了冬季西伯利亚高压(Siberian High,SH)的年际和年代际异常特征及其对中国冬季气温的影响。结果表明:(1)年代际尺度上SH在20世纪60年代末后减弱、收缩、东界西撤、南界北退,21世纪以来SH面积扩张。年际尺度上SH面积的年际方差最大。(2)SH强度、面积和东界经度的年际变率在21世纪以来都增大,SH特征量的年代际变率均在1975年前后由大转小。(3)中国冬季偏冷年的SH较为强大且东扩南伸,同期500 hPa高度类似遥相关欧亚型(EU)正位相的异常分布和增强的欧亚脊对SH发展起主要作用,反之亦然。年际尺度上当SH加强扩张并东扩南伸时,强度的影响最大,中国大部为冷冬,尤其是南方。年代际尺度上面积的影响最强,SH加强扩张(减弱收缩)并东伸(西撤)时,黄河以北气温偏低(高)。(4)年际尺度上当SH强度和面积的变率偏大(小),东界和南界的变率偏小(大)时,中国大部冬季气温的年际波动剧烈(平缓)。年代际尺度上当SH特征量的变率均偏大(小)时,华北和东北冬季气温的年代际波动加大(减小),而南方冬季气温的年代际波动减弱(增大)。

关键词：年际年代际西伯利亚高压异常变率协同变化中国冬季气温

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