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第35届中国气象学会年会

作者：李伟江志红张学斌李肇新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

区域极端降水变化的人类活动信号检测,不仅对制定应对气候变化的政策至关重要,同时也是区域气候变化研究中的热点问题以及面临的重大挑战。本文使用非平稳的广义极值理论分布模型对单个站点的年最大降水量进行拟合,结合全球地表温度作... 详细信息

区域极端降水变化的人类活动信号检测,不仅对制定应对气候变化的政策至关重要,同时也是区域气候变化研究中的热点问题以及面临的重大挑战。本文使用非平稳的广义极值理论分布模型对单个站点的年最大降水量进行拟合,结合全球地表温度作为参数的协变量研究人类活动对极端降水的影响,使用基于自取法的场显著性检验给出区域尺度人类活动信号影响显著性的检测。结果发现,在现有的观测记录范围内(1961-2012年),无法从现有的极端降水变化中检测到人类活动的显著影响。基于参与第五次耦合模式比较计划(C MIP5)的全球气候模式未来R CP8.5情景的预估结果发现,中国区域极端降水变化中人类活动的信号大约到2035年左右能够被显著检测出来。当信号被检测出来的时候,极端降水风险已经发生了比较大的变化。当前气候下的区域平均20,50和100年一遇的极端降水事件分别变为15,34和63年一遇的降水事件。其中西部地区,尤其是西南极端降水变化受人类活动影响最为明显,但模式间存在较大的不确定性。

关键词：极端降水人类活动信号检测

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基于自组织映射神经网络(SOM)降尺度方法的江淮流域夏季日降水的未来预估及其成因分析

基于自组织映射神经网络(SOM)降尺度方法的江淮流域夏季日降水的...

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第35届中国气象学会年会

作者：李梅江志红周璞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

本文利用自组织映射神经网络(Self-organized map, SOM)方法对江淮流域(27.5°-32°N,110°E以东)夏季日降水进行了统计降尺度研究,发现该方法能显著提高对日降水概率分布及其空间分布的模拟能力,同时增强各模式对降水模拟... 详细信息

本文利用自组织映射神经网络(Self-organized map, SOM)方法对江淮流域(27.5°-32°N,110°E以东)夏季日降水进行了统计降尺度研究,发现该方法能显著提高对日降水概率分布及其空间分布的模拟能力,同时增强各模式对降水模拟的一致性:SOM降尺度后,各台站模拟与观测的日降水概率分布曲线重合率达到90%以上,曲线尾部特征的改善尤为明显,即极端降水的模拟能力较降尺度前有所提高;降尺度后各降水指数模拟与观测的空间相关系数均达到0.9,标准差之比接近1.0,基本能够再现观测降水的空间分布特征,同时各模式模拟结果的离散度有所减小。在此基础上进行了RCP4.5情景下的预估,结果表明:21世纪,江淮流域大部分台站极端降水事件发生概率增加,末期(2081-2100年)增幅(相对于1986-2005年)最大,达到10%以上;总降水量和极端降水指数增加区域存在显著的向长江下游(116°E以东)扩展的趋势,末期增幅接近30%,形成"长江中游(110°E-116°E)降水减少,下游增加"的形势,降水极端化趋势显著;全球平均温度相对于前工业化时期升高2°C时,长江下游降水的相对变化率较1.5°C时高出5%,中游变化不大,"中游降水减少,下游增加"的形势将随升温加剧。进一步对降水变化成因的分析发现,江淮流域未来大值降水的增加主要与湿天气型频率的增加有关,相关系数达到0.91,而天气型的种类基本没有变化。

关键词：统计降尺度自组织映射神经网络未来预估成因分析降水

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南京北郊秋冬季气溶胶散射特性研究

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生态环境学报 2019年第3期28卷 531-539页

作者：时政邰菁菁龚克坚李岩王静赵博肖伟生于兴娜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 上海市嘉定区环境监测站上海201822 民航宁夏空管分局气象台宁夏银川750009 广东省突发事件预警信息发布中心广东省广州510080

气溶胶散射特性对了解气溶胶的辐射效应具有重要意义。为进一步了解南京北郊秋冬季气溶胶散射特性,利用积分浊度仪观测了2015年和2016年秋冬季大气气溶胶散射系数,对比分析了秋冬季气溶胶散射系数的变化特征,并对散射特性相关参数Angst... 详细信息

气溶胶散射特性对了解气溶胶的辐射效应具有重要意义。为进一步了解南京北郊秋冬季气溶胶散射特性,利用积分浊度仪观测了2015年和2016年秋冬季大气气溶胶散射系数,对比分析了秋冬季气溶胶散射系数的变化特征,并对散射特性相关参数Angstrom波长指数、后向散射比和不对称因子进行了讨论。结果表明,2015年1月平均气溶胶散射系数达到(359.52±254.24) Mm^(-1),是2016年秋冬季平均散射系数(98.95±36.13) Mm^(-1)的3.6倍,最高日平均散射系数可达877.6 Mm^(-1)。2015年冬季气溶胶散射系数频率分布范围较广(52-1 363 Mm^(-1)),而2016年秋冬季气溶胶散射系数主要集中在160 Mm^(-1)以下的低值区。气溶胶散射系数日变化在2015年冬季呈"三峰型"分布;而在2016年秋冬季呈"双峰型"分布。南京北郊2015年1月、2016年秋季和冬季气溶胶Angstrom波长指数平均值分别为1.08、1.3和1.2,由此可知2016年秋冬季的气溶胶粒子以细粒子为主控粒子,而2015年冬季颗粒物粒径相对较大。2015年1月气溶胶粒子的后向散射比(0.097±0.006)低于2016年秋冬季的值(0.123±0.009),表明2015年冬季气溶胶中含有一定比例粒径较粗的粗颗粒物(粒径>1.5μm),而2016年秋冬季气溶胶粒子以粒径小于1.5μm的细粒子为主。其中2015年1月不对称因子高于0.67的样本约占总样本量的70%;而2016年秋冬季不对称因子主要集中在0.55-0.65之间,说明2015年冬季气溶胶粒子的粒径相对较大,且气溶胶粒子的散射以前向散射为主。

关键词：气溶胶散射系数 Angstrom波长指数后向散射比不对称因子

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2013-2017年夏季东北冷涡下东北地区MCS的统计特征

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气象科学 2020年第3期40卷 341-353页

作者：窦慧敏丁治英郭春燕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南京210044 温州市气象局浙江温州325000 中国气象科学院灾害天气国家重点实验室北京100081 内蒙古气象服务中心呼和浩特010051 浙江大学地球科学学院杭州310027

利用2013-2017年6-8月FY-2E和FY-2G地球静止卫星相当黑体温度(Black Body Temperature,TBB)资料、NCEP/NCAR再分析资料,对我国夏季东北冷涡下东北地区MCS的分布和活动特征进行了统计分析,结果表明:(1) MCS的活动具有明显的月际变化和日... 详细信息

利用2013-2017年6-8月FY-2E和FY-2G地球静止卫星相当黑体温度(Black Body Temperature,TBB)资料、NCEP/NCAR再分析资料,对我国夏季东北冷涡下东北地区MCS的分布和活动特征进行了统计分析,结果表明:(1) MCS的活动具有明显的月际变化和日变化特征,6月对流活动最活跃。MCS的主要移向是东、东北和东南,平均移动距离3.99个经纬距。(2) MCS成熟时刻的面积、偏心率和生命史均小于江淮地区以及中国中东部,云顶高度低于江淮地区,整个生命史表现出发展快消亡慢的特征,与江淮地区相反。(3)基于MCS的定义得到的Z标准,对2016-2017年的MCS作了统计分析并与J标准统计得到的MCS进行对比,得出,两种定义下的MCS环境场特征基本一致,主要表现为MCS多生成于500 hPa槽前和槽后,对流层高层MCS位于双急流之间靠近北支急流的辐散区,南侧急流高度在200 hPa,北侧的急流高度在250 hPa。低层,位于低空急流左侧,低涡南侧、东南侧,有较强的水汽和动量输送。槽前生成的MCS南侧中层存在垂直反环流向MCS输送干暖空气与位涡,槽后生成的MCS两侧均有大值位涡向其输送,同时北侧冷干空气的输送使锋区及上升运动加强,更有利于MCS的形成。(4)两种标准下的MCS造成的降水明显不同,在统计强降水方面Z标准要优于J标准。由于Z标准空间与时间尺度较小,统计得到的MCS较多;但同时会遗漏部分相对弱的MCS。

关键词：中尺度对流系统统计特征动态合成分析双急流东北地区

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多时间尺度环流对台风“天鹅”(1515)突变路径的影响

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气象科学 2020年第3期40卷 333-340页

作者：于堃沈新勇张驰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南京210044 南京市六合区气象局南京211500 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 浙江大学地球科学学院杭州310027

利用NCL滤波方法将NCEP提供的FNL风场资料分离出天气尺度,准双周振荡(QBWO,Quasi-Biweekly Oscillation)和热带季节内振荡(MJO,Madden-Julian Oscillation)环流场,研究不同时间尺度环流对台风"天鹅"(1515)突变路径的影响。台... 详细信息

利用NCL滤波方法将NCEP提供的FNL风场资料分离出天气尺度,准双周振荡(QBWO,Quasi-Biweekly Oscillation)和热带季节内振荡(MJO,Madden-Julian Oscillation)环流场,研究不同时间尺度环流对台风"天鹅"(1515)突变路径的影响。台风路径的特征能够分3个阶段,其中第二阶段台风发生突然转折。第一阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和QBWO环流场中的波列共同引导台风向西偏北方向运动,而MJO环流场中的引导气流作用较小;第二阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和低频环流场中台风附近的气旋共同促进了"天鹅"近90°的突然转向,其中,高、低频分量分别促使台风突然向北、向东转向;第三阶段,天气尺度上的气旋与反气旋、QBWO环流场中的反气旋以及MJO环流场中的脊共同引导"天鹅"向东北方向运动,其中MJO环流场中气旋附近的偏东风促使"天鹅"向西运动,但由于它被天气尺度上强烈的偏西风所抵消,故"天鹅"仍向东运动。

关键词：台风突变路径多时间尺度环流

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基于大气不稳定参数的广东地区雷暴特征分析

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气象科技 2019年第4期47卷 648-654页

作者：刘泽郭凤霞廉纯皓曾凡辉黎奇甘明骏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

利用广东省清远地区2011、2012和2014年6-8月地闪定位资料将每天发生的雷暴情况进行分级,并结合对应的探空资料,计算对流有效位能、沙氏指数、K指数等反映大气稳定性或能量关系的参数,分析其在发生时间和强度不同的雷暴发生前的分布情... 详细信息

利用广东省清远地区2011、2012和2014年6-8月地闪定位资料将每天发生的雷暴情况进行分级,并结合对应的探空资料,计算对流有效位能、沙氏指数、K指数等反映大气稳定性或能量关系的参数,分析其在发生时间和强度不同的雷暴发生前的分布情况。结果表明,沙氏指数、抬升指数、K指数、全总指数、强天气威胁指数和对流有效位能与雷暴强度有一定的相关性,而对流抑制能量、粗理查森数与雷暴强度间没有发现较好的相关性。广东地区雷暴发生前沙氏指数小于0℃,抬升指数小于-2℃,K指数大于30℃,对流有效位能大于500J/kg,更容易产生中强雷暴。广东地区的K指数高于青藏高原地区20℃左右,对流有效位能的平均值高于青藏高原及陕甘宁地区约300J/kg,其余参数分布特点与部分地区相似,进一步反映了广东地区雷暴特征的特殊性,加深了对广东地区雷暴特征的认识。

关键词：大气不稳定参数雷暴强度探空资料

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冬季北半球两大洋风暴轴的协同变化及其与同期海气系统的空间耦合关系

冬季北半球两大洋风暴轴的协同变化及其与同期海气系统的空间耦合...

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南大气候预测研究联合实验室2017年度学术年会

作者：李天宇朱伟军吉林省气候中心长春130062 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 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 1960–2014 年NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料以及NCPC(美国气候预报中心)的海温资料和大气环流及海洋指数，通过计算风暴轴指数、经验证交分解(EOF)等方法，研究了冬季北半球北太平洋风暴轴(PST... 详细信息

基于 1960–2014 年NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料以及NCPC(美国气候预报中心)的海温资料和大气环流及海洋指数，通过计算风暴轴指数、经验证交分解(EOF)等方法，研究了冬季北半球北太平洋风暴轴(PST)和北大西洋风暴轴(AST)之间不同时间尺度下的协同变化特征，并利用回归和相关分析对风暴轴的年际和年代际协同变化特征与同期海气系统的空间耦合关系进行了探讨。

关键词：风暴轴协同变化年际变化年代际变化海气系统

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ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用

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热带气象学报 2019年第2期35卷 210-223页

作者：刘楚薇饶建吴志文胡家晖马小涵刘韵雯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 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 古浪县气象局甘肃武威733100

使用NCEP/NCAR再分析资料、中国气象局台站降水资料和GPCC降水资料,系统研究了在冬季平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation, QBO)调制下,厄尔尼诺-南方涛动(El Ni■o-Southern Oscillation,ENSO)不同阶段与中国夏季降水的可能... 详细信息

使用NCEP/NCAR再分析资料、中国气象局台站降水资料和GPCC降水资料,系统研究了在冬季平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation, QBO)调制下,厄尔尼诺-南方涛动(El Ni■o-Southern Oscillation,ENSO)不同阶段与中国夏季降水的可能联系。根据两者的位相和强度,可将它们的配置分为QBO西风/El Ni■o、QBO西风/La Ni■a、QBO东风/El Ni■o、QBO东风/La Ni■a。研究结果表明,在年际时间尺度上,ENSO和QBO无显著相关关系。冬季QBO西风位相时,El Ni■o发展年夏季,我国整体偏旱,而华南偏涝;衰减年夏季,华南、华东北部偏旱,东北、长江流域偏涝。La Ni■a发展年夏季,我国东部降水异常呈负-正-负的三极分布;衰减年夏季,东南沿海偏涝。冬季QBO东风位相时,El Ni■o发展年夏季,长江以北偏旱;衰减年夏季,我国东部降水异常呈负-正-负的三极分布。La Ni■a发展年夏季,江淮和华南南部偏旱;衰减年夏季,我国东部沿海偏涝。ENSO是影响我国夏季降水异常的重要因子,而QBO的调制作用在ENSO衰减年夏季更为显著。相比冬季QBO东(西)风位相,QBO西(东)风位相时El Ni■o (La Ni■a)期间赤道西太平洋负(正)海温异常更强,衰减年夏季位于西太平洋的异常下沉(上升)运动和印度洋的异常上升(下沉)运动更强更深厚,西太平洋副热带高压范围更大(小),南亚高压更偏东(西)。

关键词：厄尔尼诺-南方涛动(ENSO) 平流层准两年振荡(QBO) 夏季降水异常海温

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2011年夏季西南极端干旱事件及其成因

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大气科学学报 2021年第6期44卷 927-937页

作者：蓝天霍利微王冀邓汗青王易柳春张茜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 中国民航贵州空中交通管理分局贵州贵阳550025 北京市气候中心北京100089 安徽省气候中心安徽合肥230031 江苏省气象台江苏南京210008 安徽省气象台安徽合肥230031 无锡学院大气与遥感学院江苏无锡214105

利用近30 a中国地面气象台站1767站的逐月降水资料、同期NOAA的扩展重建(Extended Reconstructed SST V3b)海表温度资料和NCEP/NCAR大气再分析资料,分析了2011年夏季(6—8月)东北太平洋海温异常对西南地区极端干旱事件的影响机理。结果... 详细信息

利用近30 a中国地面气象台站1767站的逐月降水资料、同期NOAA的扩展重建(Extended Reconstructed SST V3b)海表温度资料和NCEP/NCAR大气再分析资料,分析了2011年夏季(6—8月)东北太平洋海温异常对西南地区极端干旱事件的影响机理。结果表明:2011年夏季西南地区降水呈现极端偏少的特征,区域平均降水距平为-270 mm,小于负两倍标准差,降水负异常极小值区域主要位于滇黔桂三地交界处。2011年夏季西南地区降水极端负异常与东北太平洋海表温度异常偶极型(NorthEast Pacific SSTA Dipole,NEPD)分布存在联系。将热带东北太平洋[90°~120°W,5°~20°N]海温负/正异常、中纬度北太平洋[150°~170°W,37°~45°N]海温正/负异常定义为NEPD负/正位相。NEPD负位相事件引起了热带中东太平洋对流层低层东风异常,并通过中纬度纬向东传波列引起远东地区位势高度正异常,减弱了西太平洋副热带高压,不利于西南暖湿气流向中国西南地区输送;同时,西南地区对流层低层辐散、高层辐合,受异常下沉气流控制。上述条件共同作用造成了2011年西南地区夏季降水极端负异常。

关键词：西南地区夏季降水东北太平洋海温异常偶极型

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1961—2010年中国气候生产潜力时空格局变化及其潜在可承载人口分析

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气象与环境学报 2019年第2期35卷 84-91页

作者：徐雨晴周波涛於琍徐影中国气象局国家气候中心北京100081 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江苏南京210044

以气温、降水格点数据为基础,采用Thornthwaite Memorial模型计算了中国气候生产潜力(CPP),并从气候的角度估算了耕地上气候资源潜在可承载的人口数,以便增强了解气候变化的影响及气候资源最大人口支撑能力。结果表明:1961—2010年中国... 详细信息

以气温、降水格点数据为基础,采用Thornthwaite Memorial模型计算了中国气候生产潜力(CPP),并从气候的角度估算了耕地上气候资源潜在可承载的人口数,以便增强了解气候变化的影响及气候资源最大人口支撑能力。结果表明:1961—2010年中国CPP总体呈突变性增加趋势,1987年为突变点,年最低、最高及平均值分别为689. 18、814. 56和744. 05 g·m^(-2)·a^(-1)。空间上呈现出从西北向东南逐渐递增的带状分布,其中高值区主要分布在华南大部,最高值达2103. 56 g·m^(-2)·a^(-1);低值区主要分布在西、北部地区,最低值为39. 28 g·m^(-2)·a^(-1)。2001—2010年中国大部分地区CPP年平均值相对于1961—2010年多年平均值变化幅度不大,变化比例高的地区基本上分布于中国西、北部,其中增加的区域达82%,主要分布在华东地区、新疆西部、西藏北部及青海大部,远大于缩减的区域(17%)。1995—2010年,基于公里网格的耕地气候潜在可承载人口为46—2180人·km^(-2),全国平均值最低的年份为1130人·km^(-2),对应的实际人口为0—49729人·km^(-2),全国平均值均不高于137人·km^(-2);全国实际总人口为11. 43—13. 04亿,耕地气候潜在可承载总人口为19. 72—20. 22亿,前后比值为58%—65%。这表明,中国耕地生产力未达到气候生产潜力,尚有一定的开发潜力;实际人口在中国大部分地区均没有超出气候资源潜在可承载的最大人口,然而在少数省市(如生态环境脆弱的青海省以及经济发达的大城市及沿海地区)已超出。

关键词：气候生产潜力人口承载力耕地 ThornthwaiteMemorial模型

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