检索结果-内蒙古大学图书馆

气象科学 2024年第2期44卷 328-337页

作者：张文月闵锦忠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/大气科学学院南京210044

从降水偏差特征、预报技巧和对象诊断分析3个角度评估了欧洲中期天气预报中心模式(EC)、华东区域中心区域数值模式(WARMS)和江苏区域模式(PWAFS)对2020年江淮地区梅汛期11次典型暴雨过程的预报性能,并分析了各模式的优点及不足。结果表... 详细信息

从降水偏差特征、预报技巧和对象诊断分析3个角度评估了欧洲中期天气预报中心模式(EC)、华东区域中心区域数值模式(WARMS)和江苏区域模式(PWAFS)对2020年江淮地区梅汛期11次典型暴雨过程的预报性能,并分析了各模式的优点及不足。结果表明:(1)24 h观测日平均累计降水主要分布在大别山—江苏淮北以及大别山—皖南山区,相应的模式降水偏差大值区与主要雨带位置有较好的对应关系,其中,EC在大别山和皖南山区存在明显干偏差,在江苏淮北地区则出现系统性北偏。WARMS和PWAFS两种区域模式均在大别山和皖南山区上游地区和下游浙江地区出现大范围湿偏差,而在江苏淮北地区出现干偏差;(2)24 h预报技巧评分结果表明,EC对暴雨及以下量级的TS评分最高,但大暴雨量级PWAFS最优,原因是EC对大暴雨量级出现较高漏报。对比WARMS和PWAFS两家区域模式可见,PWAFS在几乎各量级的空报和漏报率都低于WARMS,因此TS评分也高于WARMS;(3)通过MODE对象诊断分析发现,EC对降水位置预报最稳定,PWAFS对降水强度和范围的预报效果最优,但对雨带位置的预报不够稳定。总得来说,PWAFS的预报性能略优于WARMS,与EC相比在对降水强度和雨带范围的刻画上也具有优势,但预报稳定性尚有待提高。

关键词：数值模式江淮梅雨暴雨对象诊断分析

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考虑中间层低层的平流层最后增温事件分类及其机制分析

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大气科学 2024年第6期48卷 2141-2156页

作者：胡景高谢金材任荣彩刘帅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 中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100190 重庆市荣昌区气象局重庆402460

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春... 详细信息

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春季,极区温度和纬向风场存在与平流层类似的年际变率,基于此认定中间层低层仍存在FW事件。本文随后确定了FW事件逐年爆发日期,结果表明,FW事件在各个层次的平均爆发日期为4月7~27日,年际变率在11.3~18.3天,其中,1 hPa FW平均爆发日期最迟,0.1 hPa FW事件的年际变率最小。依据FW爆发日期垂直廓线的演变特征,本文将FW事件分为三类,分别为同时型、顺延型与气候态型。同时型FW事件由强烈的行星波活动所主导,整层爆发日期相差不大,FW的爆发伴随着强烈的极区环流异常符号的反转。顺延型FW事件的爆发过程与同时型具有类似的特征,但其中行星波活动强度更弱,非绝热加热的作用进一步提高。气候态型时,以10 hPa为代表的平流层中层FW事件的爆发由动力因素主导。平流层中层FW爆发后,平流层高层行星波活动受到抑制,FW的爆发则由辐射非绝热加热主导。在中间层低层0.1 hPa,FW事件的爆发有两种可能,一方面,可以由辐射非绝热加热主导;另一方面,在一些平流层FW事件爆发后,0.1 hPa可能会因为平流层FW爆发后的次级行星波活动而造成FW的爆发。

关键词：平流层最后增温事件中间层分类环流演变行星波活动

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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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2015—2019年保定市O_(3)变化及其周边源区分析

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环境科学学报 2022年第7期42卷 22-31页

作者：卢硕赵天良李晓岚孟凯马翠平罗悦函辛雨珊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 中国气象局沈阳大气环境研究所沈阳110166 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021

利用保定市2015—2019年近地面O_(3)和气象观测数据,统计分析了该地区O_(3)变化特征及其与地面气温、相对湿度、风速和风向的关系,并确定了O_(3)的周边源区.结果表明,2015—2019年保定市O_(3)污染呈加重趋势,O_(3)污染超标天数从2015年... 详细信息

利用保定市2015—2019年近地面O_(3)和气象观测数据,统计分析了该地区O_(3)变化特征及其与地面气温、相对湿度、风速和风向的关系,并确定了O_(3)的周边源区.结果表明,2015—2019年保定市O_(3)污染呈加重趋势,O_(3)污染超标天数从2015年的63 d增加至2019年的95 d.由于秋冬季昼夜温差较大,导致其O_(3)日变化相对扰动高于春夏季节.O_(3)浓度与近地面气温呈非线性正相关关系,随相对湿度(RH)的增加呈阶段性的先增后减的变化趋势,其中当RH为40%~50%时,O_(3)浓度及其污染超标率均达到最大.此外,风场对O_(3)分布有重要影响,盛行偏南风时易发生O_(3)重污染,表明影响该地区O_(3)污染源区主要位于保定南部.潜在源贡献因子分析方法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)的分析结果表明,保定市春夏O_(3)源区分布范围最大,其中贡献高值区主要分布在保定以南的河南东部、山东西部,周边源区对保定市O_(3)污染具有重要影响作用.

关键词： O_(3) 气象要素周边源区保定

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东亚气温前冬与后冬反相的变化特征及可能影响因子

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大气科学 2021年第5期45卷 1039-1056页

作者：祁莉泮琬楠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

东亚冬季气温除了季节平均外,其显著的季内起伏也对国民生活及经济活动有着深远影响。本文利用1959~2018年台站及再分析资料,使用S-EOF(Season-reliant Empirical Orthogonal Function)方法提取东亚冬季气温季内起伏的主要年际变化模态... 详细信息

东亚冬季气温除了季节平均外,其显著的季内起伏也对国民生活及经济活动有着深远影响。本文利用1959~2018年台站及再分析资料,使用S-EOF(Season-reliant Empirical Orthogonal Function)方法提取东亚冬季气温季内起伏的主要年际变化模态,其主要模态表现为前冬暖(冷)、后冬冷(暖),即为前、后冬反相,其方差贡献达到31.1%。这种前后冬反相的特征并非局地现象,在北半球大尺度均存在。环流场上它表现为欧亚遥相关型波列(Eurasian teleconnection,EU)从前冬12月的负位相(正位相)向后冬2月正位相(负位相)的转变,相伴随的是低层西伯利亚高压与阿留申低压的强度在前、后冬转折,高层副热带急流的变化也与之匹配。分析发现,欧亚遥相关型的季内转向可能与北大西洋涛动(North Atlantic oscillation,NAO)在前冬12月与后冬2月的转向有关,后者通过北大西洋热通量作用进而影响下游EU波列的转向。此外,宽窄厄尔尼诺—南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)事件也有一定贡献,当厄尔尼诺(El Nino)发生时,经向上更宽(窄)的海温异常利于前冬气温偏高(低)向后冬气温偏低(高)的转向;而当拉尼娜(La Nina)事件发生时,情况与厄尔尼诺年相反。

关键词：冬季气温季内起伏欧亚遥相关型湍流热通量 ENSO 经向宽度

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2015-2020年萍乡市城区冬季空气质量日差异性的气象条件分析

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气象与环境科学 2024年第3期47卷 62-71页

作者：李侃马静叶小峰萍乡市气象局江西萍乡337002 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2015-2020年萍乡市城区冬季空气质量(AQI)数据、地面气象观测资料和欧洲中期天气预报中心再分析资料,结合天气形势与大气垂直运动特点,针对空气质量明显改善、空气质量轻度改善、空气污染轻度加剧或无变化和空气污染明显加剧4类空... 详细信息

利用2015-2020年萍乡市城区冬季空气质量(AQI)数据、地面气象观测资料和欧洲中期天气预报中心再分析资料,结合天气形势与大气垂直运动特点,针对空气质量明显改善、空气质量轻度改善、空气污染轻度加剧或无变化和空气污染明显加剧4类空气质量日差异性变化过程进行了天气分型研究。结果表明,冬季高压底部型出现次数最多,占比高达28.57%;其次为高压后部中层上升型和冷切变型,占比分别为20.94%和19.96%;低压倒槽中层下沉型和低压倒槽中层上升型出现次数比较接近,占比分别为11.74%和10.96%;高压后部中层下沉型出现次数最少,占比仅为7.83%。高压底部型、高压后部中层下沉型、高压后部中层上升型和低压倒槽中层下沉型的大部分过程均不利于大气污染扩散,下沉运动或弱上升运动伴有强逆温易导致空气污染明显加剧,强(弱)上升运动伴有逆温则空气质量轻度改善(空气污染轻度加剧);中层强上升运动且低层弱下沉运动、无逆温(或弱逆温)和较明显降水的条件下,极少数高压后部中层上升型的空气质量明显改善;下沉中心伸展较高的强下沉运动伴有晴好无逆温天气,近地面湍流活动加剧,中高层的干洁空气向下输送,极少数高压底部型的空气质量明显改善。低压倒槽中层上升型和冷切变型绝大部分过程利于大气污染扩散,强上升运动伴有明显降水且无逆温(或弱逆温)的条件下,空气质量明显改善;上升运动伴有较明显降水且有逆温的条件下,空气质量可能轻度改善;弱上升运动伴有强逆温的条件下,空气污染轻度加剧。

关键词：空气质量日差异性变化大气垂直运动天气分型

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山区雷击高塔影响架空线感应过电压的模拟研究

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电瓷避雷器 2022年第2期 1-7,13页

作者：张金波顾佳莹张其林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实验室南京210044

为了研究山区雷击高塔对雷电感应过电压的影响,建立了三维时域有限差分(3D-FDTD)算法模型,计算复杂山体地形下的雷击高塔产生的电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算架空线感应过电压。利用该模型计算对比了雷击平坦地面、雷击山顶和雷击... 详细信息

为了研究山区雷击高塔对雷电感应过电压的影响,建立了三维时域有限差分(3D-FDTD)算法模型,计算复杂山体地形下的雷击高塔产生的电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算架空线感应过电压。利用该模型计算对比了雷击平坦地面、雷击山顶和雷击山顶高塔时的线路感应过电压,并讨论了山体坡度、距离、塔高、土壤电导率的影响。结果表明:与雷击平坦地面相比,架空线感应过电压幅值随锥形山体坡度的增加而增大;当雷击山顶高塔时,线路两端的感应过电压幅值随着距离的增加而减小、随塔高的增加而增大、随电导率的降低而增大,与雷击山顶相比,雷击山顶高塔时线路两端的感应过电压波形产生了明显震荡,波形幅值进一步增大;以南京紫金山真实山区地形为例,模拟结果发现与雷击平坦地面相比,雷击山顶时的线路两端过电压幅值分别提高了43.5%和48.9%,雷击山顶高塔时的线路两端过电压幅值分别提高了50.2%和124.3%。

关键词：三维时域有限差分算法山区地形高塔 Agrawal耦合模型雷电感应过电压

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CMIP5和CMIP6模式在历史试验下对AMO和PDO的模拟评估

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地球科学进展 2021年第1期36卷 58-68页

作者：夏松刘鹏江志红程军南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化联合国际研究实验室/气象灾害预测与评估协同创新中心江苏南京210044

利用Hadley中心的观测海温资料,以及耦合模式比较计划的第五阶段和耦合模式比较计划的第六阶段历史试验的模式资料,分析和评估了2个最为重要的年代际尺度模态,北大西洋年代际振荡、太平洋年代际振荡在耦合模式比较计划的第五阶段和耦合... 详细信息

利用Hadley中心的观测海温资料,以及耦合模式比较计划的第五阶段和耦合模式比较计划的第六阶段历史试验的模式资料,分析和评估了2个最为重要的年代际尺度模态,北大西洋年代际振荡、太平洋年代际振荡在耦合模式比较计划的第五阶段和耦合模式比较计划的第六阶段中的模拟能力。通过对比多模式集合发现,在空间模态方面,耦合模式比较计划的第五阶段和耦合模式比较计划的第六阶段都能模拟出北大西洋年代际振荡在北大西洋地区的信号,但耦合模式比较计划的第六阶段的模拟更好,对于太平洋年代际振荡模态而言,都能模拟出在北太平洋地区的信号,而太平洋年代际振荡在热带太平洋地区的信号,耦合模式比较计划的第六阶段模拟的振幅明显更接近观测。在周期的模拟方面,耦合模式比较计划的第五阶段和耦合模式比较计划的第六阶段结果相似,都能模拟出北大西洋年代际振荡存在60~70年的周期,以及太平洋年代际振荡存在20年和60~70年的双周期。整体而言,耦合模式比较计划的第六阶段相比于耦合模式比较计划的第五阶段在空间特征模拟方面有一定进步,但是对于周期的模拟能力,没有明显进步。

关键词：耦合模式比较计划的第五阶段耦合模式比较计划的第六阶段北大西洋年代际振荡太平洋年代际振荡模拟能力

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两类厄尔尼诺背景下MJO对太平洋阻塞频率的调节作用

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大气科学 2023年第2期47卷 487-501页

作者：高铭祥杨双艳王强李天明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 广州市气象台广州511430 热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 广州510301 夏威夷大学马诺阿分校大气科学学院国际太平洋研究中心美国夏威夷96822

本文基于1979~2019年ERA-interim逐日再分析数据和二维阻塞指数,探究了冬季两类(中部型和东部型)厄尔尼诺背景下热带季节内振荡(MJO)对太平洋地区阻塞频率的调节作用。本研究选取出现频次较高且平均振幅较强的位相3和7进行研究。结果表... 详细信息

本文基于1979~2019年ERA-interim逐日再分析数据和二维阻塞指数,探究了冬季两类(中部型和东部型)厄尔尼诺背景下热带季节内振荡(MJO)对太平洋地区阻塞频率的调节作用。本研究选取出现频次较高且平均振幅较强的位相3和7进行研究。结果表明,在两类厄尔尼诺背景下MJO第3位相期间,MJO激发的遥相关位置相似,均对应极地地区(白令海地区)正(负)的位势高度异常,从而使高纬度太平洋地区均出现正的阻塞频率异常。在东部型厄尔尼诺背景下MJO第7位相(EP7)期间中高纬太平洋地区存在正的阻塞频率异常。但是在中部型厄尔尼诺背景下MJO第7位相(CP7)期间没有大范围显著的异常阻塞频率。这是因为EP7期间MJO激发的异常Rossby波源位于急流核区的西北部,使得MJO的遥相关可以传至50°N以北,引起中高纬度地区有利于阻塞频率增加的位势高度异常。然而CP7期间MJO激发的异常Rossby波源位于急流核区内部,使得对应的遥相关仅在副热带急流中传播,对高纬度地区的位势高度影响较小,导致该时期内没有大范围显著的阻塞频率异常。最后本文使用ECHAM4.6气候模式验证了上述结论。

关键词：太平洋阻塞频率热带季节内振荡(MJO) 东部型厄尔尼诺中部型厄尔尼诺

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2007号台风“海高斯”的多尺度能量分布及转化特征分析

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暴雨灾害 2023年第2期42卷 113-123页

作者：李畅沈新勇黄伟沙莎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 上海海洋中心气象台上海200030 浙江大学地球科学学院杭州310027

2020年第7号台风“海高斯”在广东省造成大风、暴雨灾害,细致研究其多尺度能量分布及转化特征有助于更好地认识和防御类似的台风灾害。运用WRF模式对台风“海高斯”进行了数值模拟,使用Barnes滤波方法将模拟结果分离为大尺度背景场(>... 详细信息

2020年第7号台风“海高斯”在广东省造成大风、暴雨灾害,细致研究其多尺度能量分布及转化特征有助于更好地认识和防御类似的台风灾害。运用WRF模式对台风“海高斯”进行了数值模拟,使用Barnes滤波方法将模拟结果分离为大尺度背景场(>2000 km)、α中尺度系统(200~2000 km)、β中小尺度系统(<200 km)等三个尺度分量,分别计算三个尺度动能、有效位能的分布及变化。结果表明:(1)台风“海高斯”活跃期内,大尺度背景场动能先增加后稳定,α中尺度动能先增加后减少,β中小尺度动能变化不明显。动能的主要来源是有效位能的转化及气压梯度力做功,主要去向是水平输送及跨尺度转化。三种尺度动能主要分布于对流层低层。(2)大尺度背景场有效位能有两次先增加后减少的过程,α中尺度和β中小尺度有效位能先增加后减少。有效位能的主要来源是非绝热加热,主要去向是转化为动能和水平输送及跨尺度转化。三种尺度有效位能主要分布于对流层高层。(3)台风“海高斯”能量转化区域主要为距台风中心200 km以内台风眼壁及中心密集云盖区域对流层上层、距台风中心200—700 km台风外围区域对流层上层、距台风中心400 km以内对流层低层。

关键词：热带气旋数值模拟 Barnes滤波多尺度动能有效位能

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