检索结果-内蒙古大学图书馆

热带气象学报 2017年第3期33卷 299-312页

作者：李丽平杨春艳孔德璇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江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 六盘水市气象局贵州六盘水553001

利用1961—2013年国家气象信息中心提供的全国753站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐日再分析风场和比湿资料,以及NOAA的HYSPLIT模式同期驱动资料,分析了华南前汛期9个典型涝年的低频降水特征及其与低频水汽输送的关系,探讨了低频水汽输送通... 详细信息

利用1961—2013年国家气象信息中心提供的全国753站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐日再分析风场和比湿资料,以及NOAA的HYSPLIT模式同期驱动资料,分析了华南前汛期9个典型涝年的低频降水特征及其与低频水汽输送的关系,探讨了低频水汽输送通道及源地。结果表明,华南前汛期9个典型涝年降水存在显著的10~20 d低频振荡周期,闽赣地区30~60 d低频周期也显著。华南前汛期850 hPa纬向、经向水汽通量都存在10~20 d的显著低频周期。影响华南前汛期典型涝年10~20 d低频降水的四个低频水汽输送通道及源地为:以马达加斯加岛北部印度洋、赤道中印度洋为参考源地的西南水汽通道;以日本群岛东南洋面和赤道中太平洋为源地的东南水汽通道;以里海北部和贝加尔湖东南侧为参考源地的西北冷空气通道;以白令海为参考源地的东北冷湿水汽通道。对广东佛冈站和江西广昌站的典型涝年进行水汽后向轨迹模拟验证了上述四个水汽通道,模拟源地均位于水汽通道关键区域。水汽信号参考源地和模拟源地,可作为华南前汛期提前2~6 d延伸期预报时重点考察地区。

关键词：华南前汛期典型涝年低频振荡水汽输送源地和路径

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短期气候预测虚拟仿真实验教学平台建设思路

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实验技术与管理 2017年第1期34卷 136-139页

作者：彭丽霞倪东鸿周顺武谭桂容李忠贤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 南京信息工程大学大气科学与环境气象实验教学中心江苏南京210044

以南京信息工程大学短期气候预测基础实验教学课程为例,分析了基于虚拟仿真技术的实验教学平台建设背景和建设思路,介绍了平台的具体结构、内容及建设进展。该平台为学生营造了良好的理论学习与实践认知的实验环境,能有效培养学生的实... 详细信息

以南京信息工程大学短期气候预测基础实验教学课程为例,分析了基于虚拟仿真技术的实验教学平台建设背景和建设思路,介绍了平台的具体结构、内容及建设进展。该平台为学生营造了良好的理论学习与实践认知的实验环境,能有效培养学生的实践创新能力,提高实验教学效果。

关键词：短期气候预测虚拟仿真实验教学平台

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中国沿海风能分布特征及其影响因子的数值模拟

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大气科学学报 2017年第6期40卷 823-832页

作者：孙玉婷粘新悦闵锦忠王世璋乔小湜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 湖北省公众气象服务中心湖北武汉430074

利用欧洲中期天气预报中心0.75°×0.75°再分析资料,对中国海岸线两侧相邻区域内的风能、风速进行研究,讨论不同季节、不同区域风能、风速的分布特征;利用WRF(Weather Research Forecast)模式模拟海表面温度上升和城市化... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心0.75°×0.75°再分析资料,对中国海岸线两侧相邻区域内的风能、风速进行研究,讨论不同季节、不同区域风能、风速的分布特征;利用WRF(Weather Research Forecast)模式模拟海表面温度上升和城市化发展对中国东部沿海风能的影响。结果表明:1)中国沿海风能的时空分布不均一,季节变化明显。春季渤海湾区域风能明显大于其他三区(华东沿海、东南沿海和南海北部沿海区域)。夏季渤海湾区域风能显著小于其他三区,而华东沿海区域风能稍大。秋季东南沿海和南海北部沿海区域风能较大。冬季沿海四区风能大小接近。一般而言,秋冬季风能较大、春夏季风能较小,夏季风能显著小于冬季。2)不同区域、不同季节风速的年际变化存在明显差异。除冬季东南沿海区域风速有增大趋势外,其他区域各季节风速都呈缓慢减小趋势,但减小幅度很小。3)海表温度升高在不同季节对风速的影响不同。春季渤海湾和山东半岛、北部湾沿海及杭州湾风速随海温升高而增强。夏季海温升高幅度不同,则风速显著变化区域不同,但大部分沿海区域风速随海温升高而增强。秋冬季风速随海表温度升高而增强,影响区域较稳定:秋季东南沿海和华东沿海区域风速增强,冬季渤海湾和南海北部沿海区域风速增强。4)城市化发展增大了地表摩擦力,使得夏秋季登陆我国的热带气旋迅速减弱,沿海风速随之减小。

关键词：风能海表温度城市化数值模拟时空分布中国沿海

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京津冀地区一次雾霾过程的污染分布及来源分析

京津冀地区一次雾霾过程的污染分布及来源分析

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第35届中国气象学会年会

作者：郭春燕沈新勇陈逸智李小凡内蒙古自治区气象服务中心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科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室浙江大学地球科学学院

随着我国经济的高速发展、城市化进程的加快和工业规模的扩大,各种污染物排放量迅速增加,大气污染问题日益严重。空气污染对生态环境有严重影响,造成对人类生活和人体健康等方面的负面效应,如降低城市的能见度、影响交通安全和危害居民... 详细信息

随着我国经济的高速发展、城市化进程的加快和工业规模的扩大,各种污染物排放量迅速增加,大气污染问题日益严重。空气污染对生态环境有严重影响,造成对人类生活和人体健康等方面的负面效应,如降低城市的能见度、影响交通安全和危害居民健康等。京津冀地区于2016年11月3日至6日发生一次重污染天气过程:北京市气象台于2日16时25分发布霾黄色预警信号,预计2日夜间至4日扩散条件逐渐转差。3日北京、天津及河北大部分地区出现轻度至中度霾;4日迅速发展为中度霾,局地重度霾;AQI长时间处于300以上,达到严重污染的级别,能见度较低。北京及周边地区多地教育委员会要求中小学及各教育机构停课以应对本次重污染过程。5日冷空气到达京津冀地区,污染逐渐减轻,6日空气质量恢复至正常水平。本文利用气象与化学模块在线耦合的模式WRF-Chem V3.5（Weather Research and Forecasting Model coupled to Chemistry Version 3.5）对此次京津冀污染过程展开了数值模拟,设计进行了包含人为排放源的实验,排放源使用2006年美国国家航空航天局（NASA）的INTEX-B（International Chemistry Transport Experiment-Phase B）计划中由Zhang et al（2009）制作的亚洲地区污染物排放清单;包括了电力、工业、居民和交通等排放源排放的二氧化硫（SO）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOC）、氮氧化物（NO）、可吸入颗粒物(PM)、细颗粒物(PM)、有机碳（OC）和黑炭（BC）八类污染物,空间分辨率为0.5°×0.5°,氨气（NH3）的排放使用REAS（Regional Emission Inventory in Asia）亚洲排放清单中2006年的数据,空间分辨率为0.5°×0.5°;生物源排放使用Guenther方案（Guenther et al,1993）进行在线计算。模式模拟的气象初始场及侧边界使用了来自美国国家环境预报中心的全球分析资料（NCEP FNL）,水平分辨率为1°×1°,时间间隔为6小时。模拟中两重网格使用相同的参数化方案,主要包括Runge-Kuntta三阶时间积分方案,RRTMG长短及短波辐射方案（Iacono et al,2008）,Grell-Freitas积云参数化方案（Grell and Freitas,2013）,QNSE行星边界层方案（Hong S Y et al,2006）以及Noah陆面参数化方案,并开启城市模块,以便更好反映城市下垫面对边界层高度以及局地环流的影响。采用Morrison微物理二阶参数方案（Morrison et al,2009）,该方案可预报云水、云冰、水汽、雨水、雪、霰的混合比以及云冰、雨水、雪、霰的数浓度,可以较好地模拟出微物理过程及相应的天气学变化（肖辉等,2011;沈新勇等,2015）。化学模块中使用RADM2气相化学机制（Stockwell et al,1990）,包含液相化学反应的MADE/SORGAM气溶胶模块（Ackermann et al,1998）,以及Fast-J光解方案（Wild et al,2000）,在模拟过程中同时开启云化学反应、湿清除过程以及气溶胶辐射反馈效应。具体结果如下:（1）本次重雾霾过程污染集中区域,处于高空脊前西北气流控制之下。在平直环流或高压脊环流型下,京津冀对流层可产生持续而深厚的下沉气流,地面形势,整个华东及华中地区处于一冷高压控制下,京津冀地区位于此冷高压北侧,配合高空形势使得大气状况非常稳定,扩散条件差,对于污染物的集聚和发展极其有利。（2）与观测资料的对比显示,模式能较为准确地模拟出京津冀地区PM2.5以及PM10随时间的演变趋势,而NO2的模拟结果整体偏小,但也较好地捕捉了峰值以及变化趋势。SO2的模拟误差则相对较大,这与一次排放源的不准确、二次气溶胶形成机制的不稳定都有关系。（3）为了定量分析过程中的大气稳定状况,探讨雾霾过程的主要成因,引用了四种大气稳定度指数,分别为K指数,TT（全总）指数,Ic指数（对流稳定度指数）,JI（杰弗逊）指数,来综合分析促进了雾霾形成和发展的大气稳定程度。结果表明:K指数和TT指数相较其他两种指数的指示效果更为准确,是一种讨论雾霾发生发展原因的有力依据。（4）本次污染的高值中心有三个,分别为北京天津一带,河北东北部,以及河北南部。PM2.5,PM10以及SO2污染物的水平分布有较为明显的日变化,CO和NO2则变化不明显,污染从3日开始发展到6日结束,各项污染物除了NO2都明显受到冷空气的影响,在6日浓度骤降。（5）北京和天津地区的污染是主要来源于河北南部的工业和交通排放的外源型污染,而河北东北部和河北南部的污

关键词： WRF-Chem模式雾霾大气稳定度指数分布特征

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Chanchu台风(0601)流出层的低理查森数特征分析

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大气科学 2017年第5期41卷 1101-1112页

作者：吴天贻王咏青周玉淑南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室太平洋台风研究中心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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室(LaSW) 北京100081 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室(LACS) 北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049

对流层高层存在流出层是台风环流结构的一个典型特征,但是关于台风流出层层结及不稳定特征的分析相对较少。本文利用了非静力中尺度WRF模式输出的0601号Chanchu台风的模式模拟资料,以Ri(理查森数)<1为判据,分析了存在于Chanchu台风... 详细信息

对流层高层存在流出层是台风环流结构的一个典型特征,但是关于台风流出层层结及不稳定特征的分析相对较少。本文利用了非静力中尺度WRF模式输出的0601号Chanchu台风的模式模拟资料,以Ri(理查森数)<1为判据,分析了存在于Chanchu台风流出层的低理查森数,以及它的分布特征与形成原因。分析表明,在Chanchu台风流出层10~16 km高度附近,低理查森数出现频率较大,甚至达到湍流标准,这与Emmanuel(2011)推测得出的结论一致。通过对比台风发展过程发生、发展、成熟和消亡阶段流出层低理查森数的状况,发现低理查森数的出现频率与Chanchu台风强度有较好的对应关系,即Chanchu台风强度越强,低理查森数出现的频率越高,范围也越大,同时,Chanchu流出层的低理查森数的存在及分布特征受到水平风的垂直切变和稳定度影响。在Chanchu台风强度缓变过程中,低理查森数的分布还存在日变化,这与太阳辐射日变化导致的辐射加热和冷却造成的稳定度变化有关。分析揭示出存在于Chanchu台风流出层的低理查森数层的结构特征,也验证了低理查森数层对Chanchu台风的强度和辐射日变化具有敏感性。

关键词：台风理查森数流出层静力不稳定

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淮河流域大别山地形对梅雨期暴雨低涡影响的模拟研究

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大气科学学报 2017年第4期40卷 485-495页

作者：苗春生吴琼王坚红李洪利盛建明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江苏南京210044 江西省气候中心江西南昌330096 南京信息工程大学海洋科学学院/海洋动力环境与卫星海洋学实验室江苏南京210044 江苏海涂研究中心/江苏海洋环境预报中心江苏南京210036

基于淮河流域梅雨期低涡暴雨落区及低涡移动路径的统计特征,设计WRF数值模拟方案,研究大别山脉对浅薄低涡及其暴雨的地形强迫机制。结果表明:1)在三组数值试验中,无山脉时低涡东移速度较快,北绕山脉路径较慢,翻越山脉的移速居中;无大别... 详细信息

基于淮河流域梅雨期低涡暴雨落区及低涡移动路径的统计特征,设计WRF数值模拟方案,研究大别山脉对浅薄低涡及其暴雨的地形强迫机制。结果表明:1)在三组数值试验中,无山脉时低涡东移速度较快,北绕山脉路径较慢,翻越山脉的移速居中;无大别山地形时,低涡路径明显偏南,显示低涡具有沿低地移动的特征;大别山地形倒置时,大尺度山体的出现迫使低涡北绕,路径更偏北。2)低涡反气旋式北绕,抵消和减弱了低涡强度;无山脉时,低涡强度由自身系统维持,强于北绕低涡;翻越山脊的低涡经历位涡守恒过程,山后强度几乎成倍增强。3)山脉梯度大,其强迫抬升作用大于低涡系统性抬升,两者叠加造成垂直上升速度增强近1倍。4)山后总涡度增强主要表现为低层涡度平流项、扭转项和散度项的明显增强,其增量可达1倍,但中层因子的影响不显著。5)强降水雨带发生在低涡偏东气流和偏南急流的汇合处,表明淮河流域暴雨低涡北部为强降水预警区。6)山脉通过对低涡东移路径的强迫,进一步影响暴雨强降水带的南北偏移。

关键词：淮河流域梅雨暴雨大别山地形中尺度浅薄低涡数值试验

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不同边界层参数化方案对一次梅雨锋暴雨过程湍流交换特征模拟的影响

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热带气象学报 2017年第6期33卷 793-811页

作者：沈新勇马铮郭春燕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江苏南京210044 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 内蒙古气象服务中心内蒙古呼和浩特010051 浙江大学地球科学学院浙江杭州310027

利用WRF模式结合不同的边界层参数化方案,对2007年7月3—5日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行多组数值模拟试验。结果发现,边界层方案的选取对于降水的落区和强度模拟会产生较显著的影响;在降水率及地面要素的模拟上,各方案在降... 详细信息

利用WRF模式结合不同的边界层参数化方案,对2007年7月3—5日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行多组数值模拟试验。结果发现,边界层方案的选取对于降水的落区和强度模拟会产生较显著的影响;在降水率及地面要素的模拟上,各方案在降水中后期的模拟差异明显大于降水发生阶段;不同边界层方案的选取对于降水时段内的水平风场、垂直运动和假相当位温的垂直分布都产生影响,直接影响降水时空分布的模拟;不同方案都模拟出了在降水发生之后不同于晴空日变化的湍流动能垂直分布,经分析发现与局地较强的垂直风切变和近地面强湍流气团被抬升有关,而浮力项起着耗散作用;各方案的湍流交换特征与湍流动能特征基本吻合,相比于其他方案,MYJ方案在降水区域的湍流动能及湍流交换强度明显偏弱,对热通量的输送也偏弱;GBM方案在边界层内的湍流混合偏弱而在边界层以上湍流混合显著偏强,热通量输送在边界层以上的高度上误差明显,影响了对降水区域气象要素的模拟能力,仍需要进一步改进。

关键词： WRF模式边界层参数化方案梅雨暴雨湍流动能湍流交换

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一次梅雨锋暴雨的边界层热通量输送与湍流动能收支分析

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气象科学 2017年第6期37卷 753-765页

作者：马铮沈新勇黄文彦李小凡冯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 沈阳中心气象台沈阳110016 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 常州市气象局江苏常州213022 浙江大学地球科学学院杭州310027 南京大学中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室气候与全球变化研究所南京210023

利用中尺度WRF模式对于2007年7月一次典型的梅雨锋暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,对于边界层内的热通量输送和湍流动能的时空变化特征,以及湍流动能各收支项的分布及变化特征进行了分析。结果表明,降水发生时段内边界层热通量和湍流... 详细信息

利用中尺度WRF模式对于2007年7月一次典型的梅雨锋暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,对于边界层内的热通量输送和湍流动能的时空变化特征,以及湍流动能各收支项的分布及变化特征进行了分析。结果表明,降水发生时段内边界层热通量和湍流动能的时空分布特征与晴空日变化特征表现出显著不同,潜热通量随高度自下而上呈现"正—负—正"的分布,感热通量以负值为主,负值中心高度与潜热通量由负转正的高度相对应,湍流动能的发展高度与持续时间都有所增加,降水区近地面湍流动能弱于其他区域,但是在468 m以上高度则显著强于其他区域。降水区湍流动能的来源主要是平均风切变所产生的机械湍流,浮力作用与粘性耗散在降水期间消耗湍流动能,湍流输送作用将低层的湍流动能输送至较高的高度,使低层减小而高层增大,临界高度与湍流动能的大值中心高度对应。

关键词：梅雨锋暴雨边界层热通量湍流动能

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基于土壤湿度和年际增量方法的我国夏季降水预测试验

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大气科学 2016年第3期40卷 591-603页

作者：刘婷婷陈海山蒋薇李忠贤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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 江苏省气候中心南京210008

选取欧亚大陆9个关键区的土壤湿度年际增量作为预测因子,采用变形的典型相关分析（BP-CCA）结合集合典型相关分析（ECC）方法建立集合预测模型,对我国东部夏季降水的年际增量进行预测,进而预测夏季降水。其中,1980-2004年的资料用于历... 详细信息

选取欧亚大陆9个关键区的土壤湿度年际增量作为预测因子,采用变形的典型相关分析（BP-CCA）结合集合典型相关分析（ECC）方法建立集合预测模型,对我国东部夏季降水的年际增量进行预测,进而预测夏季降水。其中,1980-2004年的资料用于历史预测试验,而2005-2014年的资料用于独立样本预测试验。首先利用BP-CCA方法对9个因子分别建立单因子预测模型,然后采用ECC方法对9个预测因子按照不同的组合方式建立集合预测模型,并且对独立样本检验的效果进行了评估。结果表明,不同预测因子的组合对我国夏季降水均表现出一定的预测能力：东欧平原、贝加尔湖以北、我国河套地区及长江以南地区的土壤湿度对华北夏季降水预测效果较好;而巴尔喀什湖以北地区、我国西北地区、河套地区以及长江以南地区的土壤湿度对江淮夏季降水有较好预测效果;东欧平原、巴尔喀什湖以北地区以及我国河套地区的土壤湿度对华南降水预测技巧较高。这三组模型预测出的降水变化趋势与相应区域的观测结果较为一致,且预测评分（PS）均超过70分,距平相关系数（ACC）均为正值。研究表明土壤湿度因子中包含了对我国夏季降水有用的预测信号,可以考虑将土壤湿度应用于夏季降水的预测业务中。

关键词：夏季降水预测土壤湿度年际增量

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全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估

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中国基础科学 2017年第5期19卷 29-34页

作者：江志红刘征宇乐旭郭维栋陈威霖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 北京大学物理学院北京100871 中国科学院大气物理研究所北京100029 南京大学大气科学学院南京210023

巴黎协议提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计优化增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全... 详细信息

巴黎协议提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计优化增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全球变化及应对研究的核心内容和紧迫全新挑战之一。面对紧迫需求,项目拟围绕"全球增暖1.5℃下东亚气候系统的区域响应机制和精细结构、未来预估及其对我国碳减排放方案的影响"这一核心主题开展多学科交叉集成研究,并提出了4大重点研究内容,它们是:全球增暖1.5℃下年代际变化机理、预测及碳排放路径试验,东亚季风系统对全球增暖的响应及其机理,基于动力降尺度的东亚气候响应的精细结构及高敏感区,增暖1.5℃下中国气候和极端事件的集成预估及碳排放路径优化。

关键词：全球增温1 5℃ 东亚气候系统响应情景预估碳排放

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