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1956-2016年宁波高温热浪事件变化特征及其影响因子分析

科技通报 2019年第4期35卷 54-59页

作者：鹿文涵刘寿东钱燕珍孙仕强朱宪春郑梅迪南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心南京210044 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/气象灾害教育部重点实验室南京210044 宁波市气象局宁波315012

为了更好地发布本地高温热浪预警信息和应急计划,应深入了解局地高温热浪事件的变化特征及其影响因子。本文利用1956-2016年宁波逐日气温资料,结合中国气象局高温热浪事件标准和上海的高温预警阈值,改进了宁波市高温热浪的等级标准,同... 详细信息

为了更好地发布本地高温热浪预警信息和应急计划,应深入了解局地高温热浪事件的变化特征及其影响因子。本文利用1956-2016年宁波逐日气温资料,结合中国气象局高温热浪事件标准和上海的高温预警阈值,改进了宁波市高温热浪的等级标准,同时引入有效积温概念,分析了1956-2016年宁波高温热浪事件变化特征,并将其特征值与城市热岛与厄尔尼诺现象进行了相关性分析。结果表明:(1)宁波61年来共有1082个高温日,143次高温热浪事件,全部出现在6-9月,其中7月最多,9月最少;月有效积温得到同样的月际变化特征。(2)宁波高温热浪事件的年发生频次和年有效积温呈现相同的阶段性变化:1950S后期至1980S后期持续走低,1990S开始尤其是2000年以来明显增多,引发的炎热程度也明显增强。(3)厄尔尼诺现象会增加高温热浪事件的炎热程度,21世纪以来增强效应更加明显。(4)城市热岛强度与高温热浪事件的发生频次和有效积温均表现出较好的相关关系,年相关系数分别为0.68和0.72。

关键词：高温预警高温热浪有效积温厄尔尼诺城市热岛

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1948—2015年北半球平流层爆发性增温的统计特征和月际环流差异

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大气科学学报 2019年第6期42卷 880-891页

作者：王华曌饶建生宸王博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 南京大学大气科学学院江苏南京210023 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 甘肃省古浪县气象局甘肃武威733100

利用NCEP/NCAR第1套再分析资料,分析过去68 a(1948-2015年)平流层爆发性增温(Stratospheric Sudden Warming,SSW)频次、强度和环流特征的月际差异。统计结果表明:1948-2015年北半球共发生30次SSW,其集中发生在11-3月,而1-2月发生频次尤... 详细信息

利用NCEP/NCAR第1套再分析资料,分析过去68 a(1948-2015年)平流层爆发性增温(Stratospheric Sudden Warming,SSW)频次、强度和环流特征的月际差异。统计结果表明:1948-2015年北半球共发生30次SSW,其集中发生在11-3月,而1-2月发生频次尤为集中,且SSW发生频次表现出显著的年代际变化特征。11-12月SSW比1-3月SSW的持续时间长。而3月SSW事件的强度最弱,持续时间最短。1月和3月SSW纬向平均信号下传得较深,而11月、12月和2月的环流信号仅能传到200 hPa。11-3月SSW爆发前1~2周500 hPa均观测到西太平洋遥相关型(Western Pacific,WP)的负位相;太平洋-北美遥相关型(Pacific-North America,PNA)的正位相仅仅出现在11月、12月和3月SSW爆发前。SSW爆发后1~2周,仅有11月、1月和3月的事件对应着负位相的北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)。

关键词：平流层爆发性增温月际频次强度环流型

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热带西北太平洋与东南印度洋对流活动年际变化联系的年代际改变

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大气科学学报 2018年第6期41卷 753-761页

作者：张奔奔管兆勇张萌萌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

采用美国NOAA卫星观测OLR (outing longwave radiation)资料以及NCEP/NCAR、CM AP月平均资料,利用合成分析等方法,研究了热带西北太平洋(125°～140°E,10°～20°N)与热带东南印度洋(90°～105°E,5°～15... 详细信息

采用美国NOAA卫星观测OLR (outing longwave radiation)资料以及NCEP/NCAR、CM AP月平均资料,利用合成分析等方法,研究了热带西北太平洋(125°～140°E,10°～20°N)与热带东南印度洋(90°～105°E,5°～15°S)对流活动异常的联系。结果表明:热带西北太平洋与东南印度洋对流活动异常的联系有显著的年代际变化; 20世纪80—90年代存在显著的正相关,20世纪90年代至21世纪初有显著的负相关,其后转变为正相关。合成分析表明,热带西北太平洋与东南印度洋对流活动正相关时,两地区均存在反气旋性环流,低层辐散、高层辐合,对流活动弱,不利于降水产生,有降水负异常;当热带西北太平洋与东南印度洋对流活动负相关时,两地区环流异常存在明显差别,热带东南印度洋有正的海温异常,高层辐散、低层辐合,有上升运动,对流活动强,有降水正异常,而热带西北太平洋则相反。热带西北太平洋和热带东南印度洋之间的斜向垂直环流圈将这两个地区联系起来,并决定了这两个地区对流活动负相关关系的形成。

关键词：热带西北太平洋热带东南印度洋对流活动年际变化年代际变化

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电动汽车普及对江苏冬季大气污染影响的数值模拟

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环境科学学报 2018年第10期38卷 3905-3916页

作者：管奇坤马晓燕胡亚男沙桐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

为研究电动汽车普及对空气质量的影响,首先利用机动车排放计算模型MOBILE估算了在电动汽车替代50%小型载客车情景下江苏省的大气污染物排放量,并利用中尺度气象-化学模式(WRF-Chem)模拟和分析了电动车替代前后冬季污染物浓度的变化特征... 详细信息

为研究电动汽车普及对空气质量的影响,首先利用机动车排放计算模型MOBILE估算了在电动汽车替代50%小型载客车情景下江苏省的大气污染物排放量,并利用中尺度气象-化学模式(WRF-Chem)模拟和分析了电动车替代前后冬季污染物浓度的变化特征.结果表明,如果用电动汽车替代小型载客车,江苏省13个地级市的CO、NO_x、VOC排放量都有所降低,减排量从地区来看,苏南>苏中>苏北.电动汽车替代将会造成江苏地区由交通排放引起的CO浓度降低20%～35%,氮氧化物浓度降低10%～30%,减排效果总体上苏南地区好于苏中和苏北地区.交通排放对于SO_2、一次PM_(2.5)和PM_(10)的贡献小,也可能是因为清单低估了交通源对它们的贡献,因此,减排效果不明显.受NO_x影响,交通减排增加了O_3浓度.

关键词：电动汽车空气质量江苏地区 WRF-Chem MOBILE

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基于CALIPSO卫星的不同天气类型下气溶胶垂直分布特征对比研究

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激光与光电子学进展 2018年第2期55卷 95-101页

作者：陈晓磊金莲姬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

基于CALIPSO卫星激光雷达数据,以卫星过境路线上33.5°N^34.5°N之间的区域为研究对象,对在清洁天气、霾、沙尘和烟花爆竹燃放污染天气下的气溶胶垂直分布特征进行了对比分析。研究结果表明:清洁天气时高空以大陆清洁型气溶胶为... 详细信息

基于CALIPSO卫星激光雷达数据,以卫星过境路线上33.5°N^34.5°N之间的区域为研究对象,对在清洁天气、霾、沙尘和烟花爆竹燃放污染天气下的气溶胶垂直分布特征进行了对比分析。研究结果表明:清洁天气时高空以大陆清洁型气溶胶为主;霾天时以大陆污染型气溶胶为主,其消光与后向散射能力强,粒子球形度较高且粒径较小;沙尘时气溶胶垂直分布广,近地面到高空范围内沙尘型气溶胶占主导,非球形度高且粒径较大;烟花爆竹燃放时主要产生集中在中低空的细粒子污染,以大陆污染型和污染沙尘型气溶胶为主。不同污染类型下气溶胶垂直分布特征各不相同,将CALIPSO卫星激光雷达数据与气象要素、Hysplit模型结合可用于对污染类型进行判别。

关键词：大气光学 CALIPSO 气溶胶垂直分布光学参数

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中国未来极端气温变化的概率预估及其不确定性

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气候变化研究进展 2018年第3期14卷 228-236页

作者：江晓菲李伟游庆龙南京信息工程大学滨江学院南京210044 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南京210044

本文基于第五次耦合模式比较计划的23个全球气候模式所提供的最高气温与最低气温在RCP4.5情景下的逐日格点资料,根据模式对5个极端气温指数的模拟能力,使用秩加权方法研究了中国未来极端气温变化的概率预估及其不确定性。结果表明,21世... 详细信息

本文基于第五次耦合模式比较计划的23个全球气候模式所提供的最高气温与最低气温在RCP4.5情景下的逐日格点资料,根据模式对5个极端气温指数的模拟能力,使用秩加权方法研究了中国未来极端气温变化的概率预估及其不确定性。结果表明,21世纪中期(2046—2065年)中国区域平均最高气温和平均最低气温的增加幅度相对于历史时期(1986—2005年)可能超过2.0℃(概率>66%),增加的大值区主要位于青藏高原南部。暖夜指数在中国大部分地区增加超过15%,西南和东南部沿海是增加的大值区,增幅超过20%。霜冻日数在全国范围内减少,减少的大值区位于青藏高原周围,减少日数超过了20 d。热浪指数在整个中国区域可能增加10 d以上,大值区位于西藏西南部,可达30 d。不确定性的结果表明,除热浪指数的可信度较低外,其余指数都有较高的可信度。到21世纪末期(2081—2100年),中国区域极端气温增加幅度超过前期,平均最高气温和平均最低气温很可能增加超过2.0℃(概率>90%),大值区除中国西部地区外,还扩展到了东北和青藏高原西南地区。中国大部分地区的暖夜指数增加超过15%,西南和南部沿海可能超过25%。大部分地区的霜冻日数减少20 d,青藏高原周围减少超过40 d。热浪指数在中国范围内增加20 d,青藏高原西南部增加40 d以上。除霜冻指数的信噪比略比21世纪中期大外,其余指数的信噪比与中期基本一致。

关键词： CMIP5 极端气温概率预估不确定性

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近50 a华南盛夏降水的季节内差异及大气环流异常特征分析

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气象科学 2018年第1期38卷 1-10页

作者：许智棋陈海山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南京210044

基于CRU、CMAP、PREC/L、CN05.1、NCEP/NCAR以及全国160个台站的月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解、依赖于季节的经验正交函数(SEOF)分解、滑动平均、空间相关、回归以及合成分析等多元统计方法研究了近50 a华南盛夏降水异常的基... 详细信息

基于CRU、CMAP、PREC/L、CN05.1、NCEP/NCAR以及全国160个台站的月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解、依赖于季节的经验正交函数(SEOF)分解、滑动平均、空间相关、回归以及合成分析等多元统计方法研究了近50 a华南盛夏降水异常的基本特征及其季节内差异,并讨论了其大气环流异常。结果表明:(1)盛夏7、8月华南降水异常的空间分布都表现为区域一致性,即整个华南地区都为正(负)异常。(2)华南盛夏降水异常在月季变化的时间尺度上存在着同位相和反位相演变,1963—1993年,华南7、8月降水大致为反相演变,即7月华南全区一致偏涝(旱)而8月一致偏旱(涝);1994—2015年,二者总体表现为同相演变,即7月华南全区降水一致偏涝(旱)时8月亦一致偏涝(旱)。(3)大气遥相关型的变化是同相和反相两种演变模态产生的主要原因,同相期间对流层中层7月表现为欧亚遥相关(EU)和东亚太平洋遥相关(EAP)相互配置,8月表现为类似EU和太平洋北美遥相关(PNA)型;反相期间对流层中层7月表现为类似北美东西遥相关(NAEW)型,8月表现为类似EAP型。(4)西太平洋副热带高压的变化与华南盛夏降水季节内差异密切相关。反相期间7月与8月西太平洋副热带高压的差异主要体现在东西位置变化较大,而同相期间变化不大。

关键词：华南盛夏降水季节内差异大气环流西太平洋副热带高压

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我国云量时空变化特征及其与副热带夏季风北边缘带关系研究

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气象 2018年第3期44卷 382-395页

作者：刘柏鑫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1980—2015年全国549个气象台站日平均总云量、逐日降水资料以及NCEP/DOE-2月平均和逐日再分析资料,分析了我国云量的分布和时空变化特征及其与副热带夏季风北边缘带的关系,两者随时间的进退过程和位置的年代际变化特征。研究表明:... 详细信息

利用1980—2015年全国549个气象台站日平均总云量、逐日降水资料以及NCEP/DOE-2月平均和逐日再分析资料,分析了我国云量的分布和时空变化特征及其与副热带夏季风北边缘带的关系,两者随时间的进退过程和位置的年代际变化特征。研究表明:我国春季云量西北大于东北,夏季云量东北大于西北;云量的逐月变化主要表现为大值区范围的增减和纬向移动,夏季风推进初期季风区云量稳定,中后期年际波动较大;云量变化可分为:全区一致型、南北反相型和南北少(多)中间多(少)三种模态;云量大值区的逐候经向移动与副热带夏季风的进退在时间和空间上存在一致性,7—8月平均50%和65%云量线分别对应副热带夏季风北边缘带的北界和南界,且两者具有同步的进退过程和位置的年代际变化特征;20世纪80—90年代,边缘带气候趋于干旱,21世纪初以后边缘带气候趋于湿润。

关键词：夏季风北边缘云量云水特征

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不同排放源对华东地区PM_(2.5)影响的数值模拟

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中国环境科学 2018年第5期38卷 1616-1628页

作者：胡亚男马晓燕沙桐高嵩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 江苏省电力公司电力科学研究院江苏南京210044

使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem针对MEIC源清单中五大部门来源(工业源、电力源、民用源、交通源和农业源)对华东地区PM_(2.5)的影响进行了模拟研究,主要得到以下结论:春夏秋季PM_(2.5)约40%~60%来源于工业源,冬季由于采暖供热燃... 详细信息

使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem针对MEIC源清单中五大部门来源(工业源、电力源、民用源、交通源和农业源)对华东地区PM_(2.5)的影响进行了模拟研究,主要得到以下结论:春夏秋季PM_(2.5)约40%~60%来源于工业源,冬季由于采暖供热燃用大量散烧煤,导致民用源对PM_(2.5)的贡献最大,在山东、安徽和江苏省等高值区贡献率超过50%;农业源、电力源和交通源对PM_(2.5)影响的季节差异不大,农业源贡献约20%~30%,交通源和火电源贡献约10%.因此冬季需主要控制民用源排放,春夏秋季主要控制工业源排放,其次是农业源排放.一次PM_(2.5)在工业、电力和民用源贡献的PM_(2.5)中所占比例可达50%~60%;NO_3^-和NH_4^+在交通源贡献的PM_(2.5)中总比例可达53%,在农业源中总比例高达93%;由于模式对SO2-4模拟偏低,SO_4^(2-)在工业源和电力源贡献的PM_(2.5)中占比约5%~15%;OC对来自民用源的PM_(2.5)有30%的贡献,BC对来自交通源的PM_(2.5)有15%的贡献;Na+和Cl-对PM_(2.5)的贡献在各大来源中均低于3%.

关键词： PM_(2.5) WRF-Chem MEIC 华东地区

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盛夏南海低空越赤道气流变化与东亚夏季风的联系

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热带气象学报 2018年第3期34卷 339-346页

作者：李忠贤范倩莹曾刚邓伟涛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江苏南京210044

利用1979—2014年ERA-Interim逐月的风场、海平面气压场和位势高度场等再分析资料以及中国160站降水观测资料,采用回归分析等方法分析了盛夏(7、8月)南海(South China Sea,SCS)低空越赤道气流(Cross-Equatorial Flow,CEF)的变化及其与... 详细信息

利用1979—2014年ERA-Interim逐月的风场、海平面气压场和位势高度场等再分析资料以及中国160站降水观测资料,采用回归分析等方法分析了盛夏(7、8月)南海(South China Sea,SCS)低空越赤道气流(Cross-Equatorial Flow,CEF)的变化及其与东亚夏季风的联系,结果表明:盛夏南海低空越赤道气流(SCEF)强度指数与南海夏季风强度指数呈显著的正相关关系,与东亚副热带夏季风强度指数呈显著的负相关关系。当盛夏SCEF偏强(弱)时,亚洲热带低压及西太平洋赤道辐合带增强(减弱),西太平洋副热带高压强度减弱(增强)、东撤(西伸),南海北部和西北太平洋地区为明显的气旋式(反气旋式)环流异常,使得南海夏季风增强(减弱)和东亚副热带夏季风减弱(增强)。此外,当盛夏SCEF偏强时,由于东亚副热带夏季风减弱,我国华南地区为东北风异常,华北地区为偏南风异常,受其影响,我国华南地区为显著的水汽辐合区,华中地区为显著的水汽辐散区,使得盛夏华南地区降水增多,华中地区降水减少;反之亦然。

关键词：气候学东亚夏季风回归分析南海越赤道气流盛夏中国降水

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