检索结果-内蒙古大学图书馆

气象科学 2021年第2期41卷 200-208页

作者：韩雪蕾王咏青纪旭鹏纪凡华韩风军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/大气科学学院南京210044 聊城市气象局山东聊城252000 南京大气科学联合研究中心南京210009 烟台市气象局山东烟台264010

利用2018年5月15—16日的ERA5再分析资料和观测资料,对大气河背景下一次华北地区暴雨过程的天气形势、大气河在暴雨过程中的作用及其在暴雨前后的演变特征以及结构特征进行了诊断分析。结果表明此次降水过程的直接影响系统是位于华北地... 详细信息

利用2018年5月15—16日的ERA5再分析资料和观测资料,对大气河背景下一次华北地区暴雨过程的天气形势、大气河在暴雨过程中的作用及其在暴雨前后的演变特征以及结构特征进行了诊断分析。结果表明此次降水过程的直接影响系统是位于华北地区的高空槽、低空切变线、地面冷锋和高低空急流,这些系统使得华北地区低层辐合高层辐散,带来强烈的垂直上升运动。在有利的天气形势背景下,暴雨过程中有源于南海的大气河,经我国东南地区向华北地区延伸,核心水汽通量较强,持续时间较长,湿层十分深厚,低层高湿高能并有风速的大值区。大气河的强盛发展促使了强降水的发生,大气河逐渐减弱消散时,降水趋于结束。通过大气河的输送作用,将热带地区的暖湿水汽直接输送到华北地区,为此次暴雨的产生和维持提供了良好的水汽条件。大气河遇到泰沂山脉被迫抬升,触发强降水,地形抬升作用是此次暴雨的重要抬升机制。

关键词：大气河华北暴雨高空槽冷锋

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基于深度学习的中国地面气温的多模式集成预报研究

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大气科学学报 2020年第3期43卷 435-446页

作者：智协飞王田季焱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/大气科学学院江苏南京210044

基于TIGGE资料中的欧洲中期天气预报中心、英国气象局、美国国家环境预报中心、韩国气象厅和日本气象厅2015年1月1日—9月30日中国及周边地区地面2 m气温24~168 h集合预报资料,利用长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)、... 详细信息

基于TIGGE资料中的欧洲中期天气预报中心、英国气象局、美国国家环境预报中心、韩国气象厅和日本气象厅2015年1月1日—9月30日中国及周边地区地面2 m气温24~168 h集合预报资料,利用长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)、浅层神经网络(Neural Networks,NN)、滑动训练期消除偏差集合平均(BREM)和滑动训练期多模式超级集合(SUP)方法对2015年9月5—30日26 d预报期进行集成预报试验。结果表明,BREM对5个单模式进行等权集成,预报结果易受预报效果较差模式的影响,整体预报技巧略低于单个最优模式ECMWF的预报技巧。其中在新疆南部,等权集成后的预报技巧更低。SUP的预报结果比所有单个模式预报更为准确。在144 h之前,SUP的误差明显小于ECMWF的预报误差,但随预报时效增加,误差增长幅度增大。NN对地面气温的预报效果与SUP的预报效果相当。LSTM整体预报效果最好,特别是在预报时效较长(超过72 h)时,比其他方法预报准确率明显提高。LSTM神经网络方法明显改进了我国西北、华北、东北、西南和华南大部分地区的气温预报,但在南疆部分地区误差较大。

关键词：深度学习人工智能多模式集成预报 LSTM神经网络地面气温

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夏季南亚高压对流层中上层异常暖中心时空分布特征及其激发的大气波动

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地球物理学报 2020年第10期63卷 3626-3639页

作者：贾建颖刘毅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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 中国科学院大气物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100029

利用1979年1月至2016年12月ERA-interim月平均再分析资料和CAMP全球月降水资料,分析夏季(6—8月)南亚高压下方500 hPa到100 hPa暖中心的时空分布,从三维结构来揭示夏季南亚高压暖心特征.回归分析进一步探讨青藏高原上空暖中心对全球大... 详细信息

利用1979年1月至2016年12月ERA-interim月平均再分析资料和CAMP全球月降水资料,分析夏季(6—8月)南亚高压下方500 hPa到100 hPa暖中心的时空分布,从三维结构来揭示夏季南亚高压暖心特征.回归分析进一步探讨青藏高原上空暖中心对全球大气环流产生的可能影响.结果表明:南亚高压在150 hPa达到最强,这一层也是异常冷暖中心分界面,150 hPa以下有一强大异常暖中心,异常暖中心位于300 hPa附近,150 hPa以上为异常冷中心,中心位置位于70 hPa附近.异常暖中心从500 hPa向上逐渐向西向北倾斜,异常暖中心面积200 hPa达最大,150 hPa异常暖中心消失,100 hPa以上转变为异常冷中心.500~200 hPa异常暖中心表现出不断增暖的长期趋势(1979—2016),100 hPa异常冷中心则表现出不断变冷的长期趋势(1979—2016).去掉长期趋势的时间序列表现出明显的“准两年振荡”特征,异常暖中心位置在纬向上较稳定,在经向上表现出年际的“东西振荡”.300 hPa异常暖中心是整个南亚高压的关键层.300 hPa异常暖中心对全球其他变量场进行回归分析.高度回归场表明,青藏高原上空异常暖中心在北半球中高纬度高度场上激发出3波的行星波,波特征在对流层中上层表现明显,波振幅随高度增高不断加强,在对流层中下层逐渐减弱并消失.纬向风回归场在对流层中上层表现出横跨南北半球的波列,这个波列在200 hPa振幅最大.经向风回归场在北半球中纬度(30°N—60°N)表现出7波型,说明南北能量交换频繁.降水回归场表明,东亚地区长江中下游至日本降水偏少,而其南北两侧降水偏多.

关键词：南亚高压加热中心对流层上层平流层下层 3-Rossby波

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青藏高原中东部地表感热趋势转折特征及成因分析

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高原气象 2020年第5期39卷 912-924页

作者：张璐王慧石兴东李栋梁南京信息工程大学大气科学学院/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江苏南京210044 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

利用气候变化趋势转折判别模型(PLFIM)分析了1982-2018年青藏高原(下称高原)70个站地表感热通量趋势转折特征,并从高原地温和气温对同期北半球变暖的响应速度,以及大气环流背景场等方面分析其趋势转折的可能原因。结果表明:(1)高原4个... 详细信息

利用气候变化趋势转折判别模型(PLFIM)分析了1982-2018年青藏高原(下称高原)70个站地表感热通量趋势转折特征,并从高原地温和气温对同期北半球变暖的响应速度,以及大气环流背景场等方面分析其趋势转折的可能原因。结果表明:(1)高原4个气候区的年平均地表感热均在2000年前后发生了由显著减弱到显著增强的趋势转折,其中Ⅱ区(高原东部)最早发生转折(1999年),其次是Ⅰ区(高原北部)和Ⅳ区(高原东南部)(2000年),Ⅲ区(高原西南部)最晚(2002年)。Ⅱ区和Ⅲ区是高原感热趋势转折的关键区。Ⅱ区感热的变化主要由地温的增温加快使地气温差加大所导致,Ⅲ区则主要受地面风速变化的影响,2000年后地面风速的增加对该区感热的趋势转折有重要贡献。(2)2000年之前,北半球中纬度西风急流偏弱且急流轴位置偏南,同时高原北(南)部到高(低)纬度地区温度异常偏高(低),经向温度梯度和气压梯度减小,使得这一时期高原风速持续减小;2000年之后与之前相反,高原风速的减小趋势在这一时期得到缓解,并逐渐转变为增加趋势,进而造成了高原地表感热变化趋势的转折。

关键词：青藏高原感热通量地面风速趋势转折地气温差

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2020年大气科学与环境健康交叉领域热点回眸

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科技导报 2021年第1期39卷 88-96页

作者：尹志聪李雨嫣段明铿王会军南京信息工程大学大气科学学院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 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029

2020年,大气科学与环境保护、人群健康等研究领域产生了深度的交叉融合,取得了一系列丰硕的研究成果。遴选了气候变化、新型冠状病毒肺炎疫情、大气污染、大范围野火和气候预测等研究热点,回顾并点评了它们之间交叉融合产生的研究成果。

关键词：大气科学环境健康气候变化气候预测大气污染

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长三角地区冬季霾污染日数的季节预测

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大气科学学报 2021年第2期44卷 290-301页

作者：董莹尹志聪段明铿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/大气科学学院江苏南京210044 南方海洋科学与工程广东省实验室广东珠海519080 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029

将霾日数年际增量作为预测对象、前期外强迫因子作为自变量,分别运用多元线性回归方法和广义相加模型建立长三角地区冬季霾日数预测模型。综合考察“去一法”交叉验证和循环独立样本实验的结果,选出适用于各个模型较优的建模方法,并对... 详细信息

将霾日数年际增量作为预测对象、前期外强迫因子作为自变量,分别运用多元线性回归方法和广义相加模型建立长三角地区冬季霾日数预测模型。综合考察“去一法”交叉验证和循环独立样本实验的结果,选出适用于各个模型较优的建模方法,并对比长三角地区冬季霾日数预测模型(MODEL1)和长三角地区冬季霾日数分月预测模型(MODEL2)。MODEL1、MODEL2的均方根误差(解释方差)分别为2.69(80.01%)、2.76(79.04%),两类模型均能成功捕捉霾日数的年际-年代际趋势和极值。MODEL2预测的霾日数距平同号率(97.3%)优于MODEL1(86.49%),具有良好的距平符号捕捉能力。MODEL1采用11月之前的外强迫因子,可提前一个季度预测冬季霾日数;MODEL2采用更新的外强迫因子,可不断预测每月霾污染状况。通过两类模型组合使用,可更准确预测长三角地区冬季霾日数,为霾污染治理提供可靠的科技支撑。

关键词：霾污染年际增量多元线性回归广义相加模型短期气候预测

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蒙古高压和极涡中期过程对2010年疆北持续性降雪的影响

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高原气象 2021年第2期40卷 302-313页

作者：马丽云饶建孙晓娟朱素行施春华陈长胜郭栋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 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 南京信息工程大学雷丁学院江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心江苏南京210044 吉林省气象台吉林长春130062

利用NCEP1再分析的逐日、逐月位势高度、海平面气压、风、温度、相对湿度资料与中国地面气候资料日值数据集(3.0)降水资料,分析了新疆北部2010年1-2月连续5次降雪过程以及蒙古高压和极涡对其的影响。结果表明:在充沛水汽条件下蒙古高压... 详细信息

利用NCEP1再分析的逐日、逐月位势高度、海平面气压、风、温度、相对湿度资料与中国地面气候资料日值数据集(3.0)降水资料,分析了新疆北部2010年1-2月连续5次降雪过程以及蒙古高压和极涡对其的影响。结果表明:在充沛水汽条件下蒙古高压强而连续的爆发是导致2010年降雪极端异常的重要原因。该年蒙古高压平均强度为历年最强,在此次持续性过程中,存在5次蒙古高压的南北移动和5次蒙古高压强度与面积的振荡。且每一次降雪、降温过程前基本都存在蒙古高压南进、面积增大、强度增强。蒙古高压中心纬度超前新疆日平均温度1~3天的相关和蒙古高压强度和面积指数超前新疆北部日平均温度1~4天的相关均显著。研究极涡与蒙古高压二者关系发现,前期对流层高层极涡增强、极涡中心北移,有利于后期的蒙古高压增强增大且中心南移。

关键词：新疆持续性降雪蒙古高压极涡中期天气过程

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北京边界层参数化敏感性模拟研究

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高原气象 2021年第3期40卷 656-670页

作者：梁甜陈亮何建军张磊龚山陵车慧正华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081 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江苏南京210044

利用中尺度数值天气预报模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)模拟晴天条件下北京边界层的气象场特征,并通过敏感性试验研究四组边界层参数化方案(YSU、ACM2、MYJ和BL)对辐射、地表能量、近地面气象要素以及边界层结构的模... 详细信息

利用中尺度数值天气预报模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)模拟晴天条件下北京边界层的气象场特征,并通过敏感性试验研究四组边界层参数化方案(YSU、ACM2、MYJ和BL)对辐射、地表能量、近地面气象要素以及边界层结构的模拟差异。结果表明:四种边界层参数化方案都可以准确模拟向下短波辐射,对长波辐射的模拟能力相似。YSU方案模拟的感热通量最低,四种参数化方案对地表净辐射通量的模拟差异主要受到短波辐射的影响。MYJ方案模拟的2 m温度效果最好,YSU方案对2 m比湿以及10 m风速的模拟效果最优,综合而言,YSU方案对近地面气象要素的模拟效果较好。与探空数据对比,得到四种边界层参数化方案模拟的高层温度廓线偏冷,湿度偏高,风速偏低。与气象铁塔观测数据对比,白天四组试验都能够较为准确地反映温度垂直廓线,YSU方案在15 m以上模拟的相对湿度结果最接近观测值。YSU方案模拟的边界层高度最高,非局地方案模拟的边界层高度相对局地方案更高,MYJ方案模拟的边界层高度误差较大。

关键词： WRF模式边界层参数化方案辐射垂直廓线

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云微物理参数化方案对青藏高原一次对流云降水模拟的影响

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科学技术与工程 2021年第4期21卷 1262-1271页

作者：郭艺媛华维侯文轩黄天赐范广洲成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 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南京210044

利用WRF V3.9.1中尺度数值天气预报模式(mesoscale numerical weather forecast model,WRF)7种云微物理参数化方案,对2015年8月13日青藏高原那曲地区一次对流云降水过程进行数值模拟,对比分析不同云微物理参数化方案对降水、环流以及相... 详细信息

利用WRF V3.9.1中尺度数值天气预报模式(mesoscale numerical weather forecast model,WRF)7种云微物理参数化方案,对2015年8月13日青藏高原那曲地区一次对流云降水过程进行数值模拟,对比分析不同云微物理参数化方案对降水、环流以及相关物理量模拟的影响。结果表明:WRF模式能够较好地模拟本次对流云降水过程,但不同云微物理参数化方案对降水、环流场等物理量的模拟有明显影响。在降水落区方面,各方案模拟的雨区范围普遍偏大,仅Lin和CAMS方案较好地模拟出那曲中部的降水中心,而对于降水量,除WSM5、Morrison和New Thompson方案模拟值偏低外,其余方案模拟结果与实况值较为一致。此外,不同云微物理参数化方案模拟的降水日变化同样存在差异,大部分方案能够再现本次降水过程的前两次降水峰值,但均未能模拟出第3次降水峰值。对于大气环流和水热物理量场,各方案也可较好地再现其基本特征,但方案间的差异不可忽视。总体来说,Lin方案对本次高原对流云降水过程降水以及环流等相关物理量的模拟效果最佳。

关键词：青藏高原中尺度数值天气预报模式云微物理参数化方案降水模拟

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中国夏季极端气温与降水事件日数随平均气温变化的定量分析

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高原气象 2020年第3期39卷 532-542页

作者：李娟闫会平朱志伟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大气科学学院江苏南京210044 淮河流域气象中心安徽合肥230031

极端高温、极端低温、极端降水事件日数对全球平均气温变化都有较强响应。本文利用全国1960-2005年549个站点逐日均一化温度资料以及559个站点逐日降水数据,定量分析了中国夏季极端气温与降水事件日数随气温变化的特征。结果表明:全球... 详细信息

极端高温、极端低温、极端降水事件日数对全球平均气温变化都有较强响应。本文利用全国1960-2005年549个站点逐日均一化温度资料以及559个站点逐日降水数据,定量分析了中国夏季极端气温与降水事件日数随气温变化的特征。结果表明:全球平均气温升高1℃,全国平均的极端高温、低温和降水日数的变化量分别为5.69,-5.3和0.69天;区域尺度上,全球平均气温升高1℃,东南沿岸和四川地区极端高温日数可增加8~10天,东北地区极端低温日数减少10天左右,西北地区极端降水日数可增加4~6天。基于以上结果,利用模式对未来全球平均气温的预估表明:2006-2099年我国平均的极端高温、低温、降水日数变化量在RCP8.5情景下最大,分别增加23天、减少22天和增加3天;区域尺度上,RCP8.5情景下2006-2099年我国东南以及西南地区极端高温日数可增加42天左右,我国北方大部分地区极端低温日数减少33天左右,而西北地区极端降水日数可增加16天左右。该研究结果表明一系列应对气候变化的措施势在必行。

关键词：极端高温日数极端低温日数极端降水日数平均气温定量分析

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