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中国气象局气候研究开放实验室2014年度学术年会

作者：谭桂容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 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

气候系统包含大气圈、冰雪圈、水圈、岩石圈和生物圈，气候异常受到上述各气候系统中不同因素的影响。由于气候系统空间尺度大、时间尺度长，因此气候异常及其成因相当复杂。而要对气候异常进行预测就更加困难了。现在气候预测既是国际...

气候系统包含大气圈、冰雪圈、水圈、岩石圈和生物圈，气候异常受到上述各气候系统中不同因素的影响。由于气候系统空间尺度大、时间尺度长，因此气候异常及其成因相当复杂。而要对气候异常进行预测就更加困难了。现在气候预测既是国际上的研究热点，也是一个企待解决的世界难题。短期气候预测的方法也由纯统计预测发展到物理统计预测，且随着气候模式的不断发展及预测水平的提高，动力统计相结合的预测方法成为现阶段较为关注、又行之有效的预测方法之一。

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中国东部不同区域城市群下垫面变化气候效应的模拟研究

中国东部不同区域城市群下垫面变化气候效应的模拟研究

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第32届中国气象学会年会

作者：周莉江志红李肇新杨修群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信息工程大学湖南省气象台法国国家动力气象实验室南京大学大气科学学院

本文利用法国动力气象实验室发展的大气环流模式(LMDZ)对珠江三角洲(简称珠三角)、长江三角洲(简称长三角)和北京市、天津市、河北省区域(简称京津冀)城市群下垫面变化的东亚气候进行模拟试验,以探讨不同区域城市群下垫面变化带来的夏... 详细信息

本文利用法国动力气象实验室发展的大气环流模式(LMDZ)对珠江三角洲(简称珠三角)、长江三角洲(简称长三角)和北京市、天津市、河北省区域(简称京津冀)城市群下垫面变化的东亚气候进行模拟试验,以探讨不同区域城市群下垫面变化带来的夏季气候效应及其可能机制,结果表明:珠三角、长三角和京津冀城市群下垫面类型改变后,地表潜热蒸发显著减少,为了平衡地面能量收支,地面温度升高,进而感热通量、地表有效长波辐射增强,地表通过升温对能量进行再分配和再平衡,且下垫面改变引起的温度、地表能量变化基本集中于城市群下垫面变化区域,温度响应具有显著的局地性;对比不同区域城市化温度响应的强弱,发现各区域地表气温变化和能量变化存在较好的对应关系,长三角、珠三角城市群的总能量变化远高于京津冀城市群,其局地增温也是京津冀城市群的一倍以上;局地温度增加,虽有利于低层形成热低压,出现明显上升运动,但蒸发减弱使局地水汽明显减少,最终导致降水减少,表明水汽条件改变是降水减少的主要因素。同时由于中国东部高层呈现南正北负的异常变化,西太平洋副高加强西伸,使降水减少区域并没有集中在局地,特别是东部城市带试验中,出现了东部地区大范围的降水偏少。

关键词：中国东部下垫面变化城市化夏季气候效应数值模拟

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典型东北冷涡个例的平流层-对流层交换过程数值模拟研究

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中国科学：地球科学 2014年第7期44卷 797-809页

作者：陈丹吕达仁陈泽宇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 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室北京100029 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

利用中尺度模式WRF对发生于2010年6月19~23日的我国东北地区一次典型冷涡过程开展高垂直分辨率数值模拟研究.在模式结果再现此次东北冷涡基本特征的基础上,进一步用Wei公式考察该冷涡引起的平流层-对流层质量交换的时空分布特征.分析结... 详细信息

利用中尺度模式WRF对发生于2010年6月19~23日的我国东北地区一次典型冷涡过程开展高垂直分辨率数值模拟研究.在模式结果再现此次东北冷涡基本特征的基础上,进一步用Wei公式考察该冷涡引起的平流层-对流层质量交换的时空分布特征.分析结果表明,此次冷涡过程所引起的穿越对流层顶的质量交换总效应表现为平流层向对流层的净输送.在冷涡形成前期,即大型槽脊发展阶段,已经存在活跃的交换.在冷涡活动的整个过程中,槽后和冷涡移动方向的后部主要表现为空气质量由平流层向对流层的输送,而在槽前和冷涡移动方向的前部主要表现为由对流层向平流层的输送.这种空间分布形态主要是由对流层顶变化项决定,但由于其引起的向上、向下交换量作用相抵消,因此它对净交换量的贡献很小,而对此次过程净交换的贡献起决定性作用的是水平运动项.冷涡活动区域平均的总交换通量随时间的变化特征表现为三段：（1）在冷涡形成前期,存在较强的平流层空气向对流层输送过程;（2）随着冷涡的形成发展,总通量表现为TST-STT-TST波动趋势;（3）冷涡发展后期,又表现为平流层空气向对流层输送.

关键词：平流层-对流层交换质量通量东北冷涡 WRF模式

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与东北冷涡相伴的高空急流诱发平流层重力波的数值模拟研究

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地球物理学报 2014年第1期57卷 10-20页

作者：陈丹陈泽宇吕达仁中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室北京100029 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

使用中尺度数值模式WRF-ARW,针对2010年6月发生在中国东北地区一例伴随对流层高空西风急流（位于～9 km高度）演变过程出现的平流层重力波活动特征开展了数值模拟.事件发生期间,对流层区域环流处在一个东北冷涡系统的控制之下.模拟结果... 详细信息

使用中尺度数值模式WRF-ARW,针对2010年6月发生在中国东北地区一例伴随对流层高空西风急流（位于～9 km高度）演变过程出现的平流层重力波活动特征开展了数值模拟.事件发生期间,对流层区域环流处在一个东北冷涡系统的控制之下.模拟结果再现了该东北冷涡的发展和维持过程,以及与之相伴的高空急流的特征.模拟结果揭示出在急流区域上空的平流层中存在显著重力波活动现象.分析结果显示,重力波活动与急流存在紧密联系,在水平方向上,重力波呈显著的二维结构,出现在急流出口区上部并逆背景流向西传播.功率谱分析结果表明盛行波动具有～700 km水平尺度、9～12 h时间尺度以及4～5 km垂直波长.由于急流的存在,造成其与平流层中下部之间存在显著的水平风速垂直切变,与切变相伴的耗散使得上传的重力波动量通量数值随着高度升高而递减.同时,在18～20 km高度间出现的西风-东风转换带极大地抑制了波动在垂直方向的传播,形成显著动量通量沉积效应.估算结果表明,在11～20 km高度之间,这种效应的整体作用相当于对该层背景流施加强度为0.86 m·s-1·day-1的动力阻曳.

关键词：平流层重力波高空急流地转适应东北冷涡

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两类El Ni?o背景下西北太平洋天气尺度波动与热带气旋活动的差异:个例研究

两类El Ni?o背景下西北太平洋天气尺度波动与热带气旋活动的差异:...

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第32届中国气象学会年会

作者：冯涛黄荣辉杨修群沈新勇胡开明南京大学大气科学学院中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心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

1.引言自从两类El Ni?o现象被发现以来,两类ENSO背景下西北太平洋的赤道波动与热带气旋的活动就成了国际上比较关注的一个问题[1-3]。但是,以往的研究往往从气候统计的角度进行探讨,难以揭示更细致的天气尺度波动的活动、结构特征以及... 详细信息

1.引言自从两类El Ni?o现象被发现以来,两类ENSO背景下西北太平洋的赤道波动与热带气旋的活动就成了国际上比较关注的一个问题[1-3]。但是,以往的研究往往从气候统计的角度进行探讨,难以揭示更细致的天气尺度波动的活动、结构特征以及影响机制。本研究选取2004年(CP型El Ni?o事件)和2006年(EP型El Ni?o事件)作为典型年份,从环流、波

关键词：热带气旋大尺度环流型天气尺度波列西北太平洋

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两类El Ni(n)o背景下西北太平洋天气尺度波动与热带气旋活动的差异:个例研究

两类El Ni(n)o背景下西北太平洋天气尺度波动与热带气旋活动的差...

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第32届中国气象学会年会

作者：冯涛黄荣辉杨修群沈新勇胡开明南京大学大气科学学院南京210023 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 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

由于受到不同的El Ni(n)o事件的影响，2004年和2006年7-9月是西太平洋大尺度环流和天气尺度波动活动明显不同的两年，导致这两年的TC活动有着明显的差别。本文首先利用NCEP-DOE AMIP-Ⅱ的再分析资料、NOAA的OLR资料以及JTWC的TC资料分... 详细信息

由于受到不同的El Ni(n)o事件的影响，2004年和2006年7-9月是西太平洋大尺度环流和天气尺度波动活动明显不同的两年，导致这两年的TC活动有着明显的差别。本文首先利用NCEP-DOE AMIP-Ⅱ的再分析资料、NOAA的OLR资料以及JTWC的TC资料分析和比较了2004年和2006年7-9月西北太平洋上空大尺度环流以及包括低层大气相对涡度、高层大气散度、850bPa-200hPa垂直风切和水汽等利于TC生成的大尺度环境场的差别，并讨论了对这两年7-9月TC生成位置的可能影响。通过诊断这两年的正压能量转换的情况，结果表明2004年7-9月瞬变扰动的增长相对于2006年7-9月更加偏东，这是2004年TC往往生成在西北太平洋东部、而2006年往往生成在西北太平洋西部以及中国南海上空的重要原因。

关键词：热带气旋大尺度环流天气尺度波列西北太平洋

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成都地区一次强对流天气中地闪产生的天气动力学条件分析

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成都信息工程学院学报 2015年第5期30卷 512-520页

作者：柳臣中周筠珺张凌徐毅张晓露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中国人民解放军69008部队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

针对成都地区独特地形下强对流天气动力过程和地闪活动特征,通过对比分析闪电定位系统资料、卫星资料、常规观测资料,重点研究了2013年6月20日一次中尺度对流系统(MCS)中地闪产生的天气动力学条件。结果表明:对流稳定度指数能够很好的... 详细信息

针对成都地区独特地形下强对流天气动力过程和地闪活动特征,通过对比分析闪电定位系统资料、卫星资料、常规观测资料,重点研究了2013年6月20日一次中尺度对流系统(MCS)中地闪产生的天气动力学条件。结果表明:对流稳定度指数能够很好的反映强对流天气的演变。地闪活动与降水及云顶亮温有很好的对应关系。地闪主要发生在云顶亮温≤-60℃且温度梯度较大的区域,地闪密集区常常出现在MCS云团中部及前部。MCS发展阶段,1500 m高度以下风速增大并由偏北风转向西南风,地闪数量明显增多。MCS成熟阶段的地闪密集区恰好位于垂直螺旋度大值中心(500×10-6m·s-2)范围内。垂直螺旋度大值区与云顶亮温≤-60℃冷云区有很好的对应关系,或许能够作为研究强对流天气的指标之一。

关键词：大气科学大气物理学与大气环境中尺度对流系统地闪天气动力学

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太平洋—日本遥相关型的年代际变化特征及其成因

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大气科学 2014年第6期38卷 1055-1065页

作者：孙颖徐海明邓洁淳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

本文首先利用NCEP/NCAR和ERA-40再分析资料以及中国753站降水资料对太平洋—日本(Pacific-Japan,简称P-J)遥相关型在上世纪70年代末期气候突变前后的年代际变化特征进行了分析研究。结果表明,在气候突变前后,P-J遥相关型的位置发生了显... 详细信息

本文首先利用NCEP/NCAR和ERA-40再分析资料以及中国753站降水资料对太平洋—日本(Pacific-Japan,简称P-J)遥相关型在上世纪70年代末期气候突变前后的年代际变化特征进行了分析研究。结果表明,在气候突变前后,P-J遥相关型的位置发生了显著的变化,气候突变以后其位置明显向西向南偏移。这种位置的变化同样也反映在纬向风场、高度场上。研究结果还表明,气候突变前后P-J遥相关型的年代际变化与热带太平洋和印度洋海温变化有关。气候突变之前,P-J遥相关型的变化与前期热带太平洋和印度洋海温不存在显著的相关;但在气候突变之后,P-J遥相关型与前期冬春季的热带太平洋、印度洋海温之间存在大范围的显著相关区。这种P-J遥相关型与热带太平洋、印度洋海温相关关系的年代改变可能与1970年代中期以后赤道中东太平洋海温变化振幅明显增强有关。随后,本文采用一个高分辨率的大气环流模式,通过一系列的数值试验也进一步证实了1970年代末期热带太平洋和印度洋海温的年代际变化确实可致使P-J遥相关型位置发生相应的改变。

关键词： P-J(Pacific-Japan)遥相关型年代际变化气候突变热带海温

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陆面热力因子应用于中国夏季降水预测的初步试验

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气象学报 2014年第6期72卷 1135-1142页

作者：朱蒙陈海山蒋薇谭桂容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

基于对中国东部夏季降水与欧亚大陆土壤温度和全球海表温度的相关分析,选取不同关键区的土壤温度和海表温度作为夏季降水的预测因子。利用1961-1990年的资料,分别以土壤温度作为第1组预测因子,海表温度作为第2组预测因子,综合海表温度... 详细信息

基于对中国东部夏季降水与欧亚大陆土壤温度和全球海表温度的相关分析,选取不同关键区的土壤温度和海表温度作为夏季降水的预测因子。利用1961-1990年的资料,分别以土壤温度作为第1组预测因子,海表温度作为第2组预测因子,综合海表温度与土壤温度因子作为第3组预测因子,使用改进的典型相关分析和集合典型相关分析法对中国东部夏季降水场进行预测,建立了相应的预测模型。然后,利用1991—2010年的资料进行了独立样本预测试验。在独立样本预测试验中,综合海表温度与土壤温度因子建立的模型比只用海表温度进行预测的各项预测评分高,说明加入土壤温度因子后预测效果有所提高。基于陆面热力因子的预测模型对夏季降水有一定的技巧,而综合海温与陆面热力因子的预测模型对中国东部夏季降水有较高的预测能力。

关键词：夏季降水季节预测土壤温度典型相关分析集合典型相关分析

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硫酸盐气溶胶直接辐射效应对东亚副热带季风进程的影响

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大气科学 2014年第5期38卷 897-908页

作者：王东东朱彬江志红杨修群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南京210044 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 南京大学大气科学学院南京210093

本文利用全球气候—大气化学模式CAM5并结合NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)1950～2009年再分析资料,讨论硫酸盐气溶胶直接辐射效应对东亚副热带季风爆发、发展和结束进程的影响。模拟结果表明:硫酸盐气溶胶通过直接辐射效应引起东亚大陆大部分地区近地面降温,进而降低了中纬度东亚大陆与西太平洋之间的纬向热力对比,延迟春初、提早夏末海陆纬向热力差异逆转时间,由此引发东亚副热带季风爆发时间延后了4候左右,结束时间提前了3候左右;减小的海陆热力差异导致东亚大陆偏南风减弱、东亚季风减弱以及季风降水的区域调整。我们通过NCEP/NCAR再分析资料分析亦发现,1980年以后中纬度东亚大陆与西太平洋之间的纬向热力差异逆转时间比1980年以前在春初延迟、夏末提前,导致了副热带季风爆发时间比1980年之前延后,结束时间提前,东亚大陆偏南风减弱,副热带夏季风系统性减弱,硫酸盐直接辐射效应可能是造成这一结果的原因之一。以往的观测和模拟都表明,由于人为活动的增加,导致1980年后东亚大陆硫酸盐气溶胶负荷较之前大幅增加,而东亚夏季风减弱,本文的研究进一步确认了两者间关系。

关键词：东亚副热带季风硫酸盐气溶胶直接效应

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