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高原气象 2018年第5期37卷 1264-1276页

作者：王博饶建王华曌生宸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 甘肃省武威市古浪县气象局甘肃古浪733100 南京大学大气科学学院江苏南京210023 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

使用NCEP/NCAR再分析资料、GPCC(Global Precipitation Climatology Centre)降水资料和中国气象局台站降水资料,系统研究了冬季太平洋-北美型遥相关(Pacific-North America,PNA)和北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)在年际尺度上的不同配置及其与我国冬季降水的可能联系。结果表明,在年际尺度上,冬季PNA与NAO两种遥相关无显著相关关系,两者的相关系数只有-0. 13。PNA或NAO的正位相期间,我国华南沿海均出现了显著的降水正异常中心。根据两种遥相关的位相和强度,可将两者的配置划分为以下四种:PNA与NAO均为正位相(第一类配置),PNA为正位相但NAO为负位相(第二类配置),PNA与NAO均为负位相(第三类配置),PNA为负位相但NAO为正位相(第四类配置)。与单个PNA或NAO因子相比,PNA与NAO呈现不同极端位相配置类型时大气环流异常更强,但中国降水异常并不是单因子效应的简单叠加。GPCC和台站降水资料都表明,第一类配置时,黄河以南的降水表现为南涝北旱;第二类配置时,西南至华南西部偏旱,而长江出海口偏涝;第三类配置时,黄河以南整体偏旱;第四类配置时,东北东部、西南至华南西部偏涝,东南沿海偏旱。

关键词：太平洋-北美型遥相关北大西洋涛动降水异常

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冬季临安大气本底站气溶胶来源解析及其粒径分布特征

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环境科学 2017年第10期38卷 4024-4033页

作者：施双双王红磊朱彬林旭郭婷沙丹丹蒋琳张玉欣师远哲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 杭州市环境监测中心站杭州310007 蚌埠市气象局蚌埠233040

利用宽范围粒径谱仪(WPS)、EMS系统、KC-120H中流量采样器、850professional IC型离子色谱分析仪和热/光碳分析仪(DRI2001A)分别观测了临安大气本底站2015年1月9~31日10 nm^10μm气溶胶数浓度粒径分布、常规污染气体浓度、PM_(2.5)浓度... 详细信息

利用宽范围粒径谱仪(WPS)、EMS系统、KC-120H中流量采样器、850professional IC型离子色谱分析仪和热/光碳分析仪(DRI2001A)分别观测了临安大气本底站2015年1月9~31日10 nm^10μm气溶胶数浓度粒径分布、常规污染气体浓度、PM_(2.5)浓度及水溶性离子和OC、EC的浓度,利用PMF模式对PM_(2.5)进行来源解析,并分析了不同污染源下气溶胶粒子的谱分布及日变化特征.结果表明,临安大气本底站大气气溶胶数浓度平均为5 062 cm^(-3)·nm^(-1),主要集中在10~400 ***_(2.5)的平均浓度和NO_2、SO_2、CO的平均体积分数分别为123.6μg·m^(-3)、22.6×10^(-9)、34.0×10^(-9)和2.2×10^(-6).水溶性离子以NO_3^-、SO_4^(2-)、NH_4^+为主,平均浓度分别为19.2、15.4和10.8μg·m^(-3),分别占总水溶性离子的37.9%、30.4%、21.4%.OC和EC的平均浓度分别为24.4μg·m^(-3)和6.6μg·m^(-3).冬季临安大气本底站PM_(2.5)主要来自二次相关源、燃煤排放、机动车排放、扬尘和生物质燃烧,贡献率分别为42.3%、21.4%、17.1%、8.7%和10.6%.不同来源气溶胶数浓度谱分布差异较大,二次相关、机动车排放、扬尘和生物质燃烧气溶胶数浓度谱均为单峰型分布,峰值分别位于120、50、100和90nm.燃煤颗粒物数浓度谱分布为双峰型分布,峰值分别位于25 nm和100 nm,浓度为19 842 cm^(-3)·nm^(-1)和18 372 cm^(-3)·nm^(-1).二次相关源、燃煤源、机动车排放、扬尘和生物质燃烧表面积浓度谱均为三峰型分布,最大峰值分别位于650、210、160、180和575 nm.不同排放源气溶胶颗粒物数浓度和表面积浓度日变化特征基本一致,多呈双峰型分布,主要受边界层日变化和人类活动影响.

关键词： PM2.5 源解析正矩阵因子分解法(PMF) 粒径分布日变化特征

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2003～2014年东北三省气溶胶光学厚度变化分析

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环境科学 2017年第2期38卷 476-484页

作者：张宸赫赵天良王富徐祥德苏航程兴宏谭成好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 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 辽宁省气象台沈阳110166

利用2003~2014年MODIS-Aqua气溶胶光学厚度(AOD)产品、DMSP卫星夜间灯光时间资料和基本气象资料,分析我国东北三省(辽宁、吉林、黑龙江)大气气溶胶光学厚度年际变化及季节变化的空间分布特征.结果表明,东北三省多年平均AOD空间分布存在... 详细信息

利用2003~2014年MODIS-Aqua气溶胶光学厚度(AOD)产品、DMSP卫星夜间灯光时间资料和基本气象资料,分析我国东北三省(辽宁、吉林、黑龙江)大气气溶胶光学厚度年际变化及季节变化的空间分布特征.结果表明,东北三省多年平均AOD空间分布存在由大连、沈阳、长春和哈尔滨等城市构成的一个高值带,呈东北-西南走向,多年平均AOD值为0.4~0.8;东北三省植被覆盖率较高的东部和北部是AOD的低值区,多年平均AOD小于0.3;东北三省AOD季节变化为AOD春季到夏季升高,秋季下降,冬季再次升高.东北三省AOD年际变化特征为大部分低值地区呈减小趋势,但以沈阳、长春和哈尔滨为轴线的东北-西南走向的高值区域呈增大趋势,反映了近10多年出现的空气质量两极分化趋势.此外研究了东北三省年均AOD在强、弱西北太平洋夏季风年时的空间分布差异,受地面风场影响,AOD在强季风年时较弱季风年偏低.

关键词：气溶胶光学厚度中国东北三省 MODIS 西北太平洋夏季风年际变化

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中国龙卷时空分布及其环境物理量特征

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热带气象学报 2017年第4期33卷 530-539页

作者：冯佳玮闵锦忠庄潇然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

利用2004—2012年《中国气象灾害年鉴》和CFSR再分析资料,研究中国龙卷的时空分布以及三个龙卷频发区的环流背景场和环境物理量特征,并比较他们之间的区域差异。结果表明:中国龙卷多发生于春夏季,午后傍晚较多,江苏和广东等平原地区出... 详细信息

利用2004—2012年《中国气象灾害年鉴》和CFSR再分析资料,研究中国龙卷的时空分布以及三个龙卷频发区的环流背景场和环境物理量特征,并比较他们之间的区域差异。结果表明:中国龙卷多发生于春夏季,午后傍晚较多,江苏和广东等平原地区出现龙卷概率最高。龙卷临近时,"江苏及其邻近地区"位于500 hPa槽前,850 h Pa上有西南急流,造成了较强的低层垂直风切变;"广东及其邻近地区"在龙卷发生前地面对流有效位能均值达997.3 J/kg,0~1 km螺旋度均值达91 m^2/s^2,层结不稳定,动力抬升强;"东北地区"受深厚东北冷涡控制,整层水汽含量低,中低层比湿均值小于10 g/kg。通过比较环境物理量平均场的分布特征发现:螺旋度、垂直风切变、能量螺旋度指数和强龙卷参数对分析龙卷发生有很好的指示意义。"东北地区"对流有效位能和比湿均值远低于"江苏及其邻近地区"和"广东及其邻近地区",但高低空的温度直减率大、中低层的垂直风切变强,该地区也会产生龙卷。

关键词：龙卷环境参量时空分布对流有效位能螺旋度

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厦门市颗粒物输送路径和源区季节特征分析

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环境科学与技术 2018年第10期41卷 184-191页

作者：蒋永成蒋宗孝童怀忠陈德花李璇李镔邓发荣张磊赵丽娟赵天良海峡气象开放实验室厦门市气象台厦门市气象局福建厦门361012 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 福建省漳州市气象局福建漳州363000 福建省龙海市气象局福建龙海363100 辽宁省朝阳市气象局辽宁朝阳122000 福建省宁化县气象局福建宁化365400 厦门市环境监测中心站福建厦门361004

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.... 详细信息

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.5浓度较高;除局地累积外,冬季表现出明显的由北向南的跨区域输送特征,春季受来自长三角以及湖南、江西、福建西南等地区的污染气团影响明显;细颗粒物污染主要出现在局地输送和偏北路径下,粗颗粒污染则是在西北长距离路径下出现。潜在源区分析结果表明,本地排放、长三角、华北一带是冬春季污染输送的主要源地,珠三角至闽南沿海一带是厦门地区秋季的主要源区。空气相对清洁的厦门地区颗粒物来源存在明显季节差异,受多来源多尺度颗粒物共同影响。

关键词：颗粒物污染区域传输潜在源贡献因子法(PSCF) 聚类后向轨迹海峡西岸地区

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四套土壤湿度再分析数据在中国西北东部—华北—江淮地区的适用性研究

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气候与环境研究 2017年第5期22卷 538-550页

作者：邹永成宋耀明王志福南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 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

基于1992~2010年全国778个农业气象站土壤湿度观测资料、ERA-Interim、JRA55、NCEP-DOE R2和20CR土壤湿度再分析资料,通过平均差值、相关系数、差值标准差、标准差比四个参数,利用Brunke排名方法和EOF(Empirical Orthogonal Function)分... 详细信息

基于1992~2010年全国778个农业气象站土壤湿度观测资料、ERA-Interim、JRA55、NCEP-DOE R2和20CR土壤湿度再分析资料,通过平均差值、相关系数、差值标准差、标准差比四个参数,利用Brunke排名方法和EOF(Empirical Orthogonal Function)分析,对四套土壤湿度再分析资料在中国西北东部—华北—江淮区域的适用性进行了分析。主要结论如下:不同季节的平均偏差空间分布上,JRA55资料同观测数据的平均偏差在±0.08m^3 m^(-3)之间,春、夏季西北东部JRA55土壤湿度偏小,ERA-Interim、NCEP-DOE R2、20CR资料较观测数据偏湿,华北南部、江淮地区平均偏差小于西北东部、华北北部。在年际变化上,各个季节ERA-Interim资料同观测资料最为接近,能稳定地再现西北东部、华北、江淮地区土壤湿度干湿变化趋势,反映出重要的旱涝年。整体而言,四套再分析资料中ERA-Interim资料同观测资料接近,JRA55、NCEP-DOE R2资料次之,20CR资料最差。

关键词：土壤湿度观测资料再分析资料时空分布

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南京北郊霾天气下水溶性离子粒径分布特征

南京北郊霾天气下水溶性离子粒径分布特征

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第35届中国气象学会年会

作者：张程于兴娜安俊琳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

近年来随着我国经济发展及工业化水平的提高,我国正由传统的、单一的煤烟型大气污染类型,转变成多物质并存、相互影响、相互交织的复合型大气污染[1],国内大部分地区霾日数呈逐渐增加的趋势[2]。南京市位于长江下游中部,是国家综合交通... 详细信息

近年来随着我国经济发展及工业化水平的提高,我国正由传统的、单一的煤烟型大气污染类型,转变成多物质并存、相互影响、相互交织的复合型大气污染[1],国内大部分地区霾日数呈逐渐增加的趋势[2]。南京市位于长江下游中部,是国家综合交通枢纽,同时其也是我国大气污染最为严重的城市之一。因此本研究使用β射线测尘仪、安德森9级撞击式采样器和离子色谱分析仪对南京市2014年冬、春季中不同粒径霾日与非霾日中气溶胶水溶性离子污染特征进行分析,以期能够为南京霾天气污染治理提供必要的科学依据,主要研究结果如下:

关键词：霾水溶性离子污染来源南京北郊

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陆面热力异常与东亚夏季中纬度气旋年代际变化的联系

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气象科学 2017年第4期37卷 458-465页

作者：张莞昕陈海山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

基于欧洲中期预报中心的再分析数据ERA-interim,利用统计学方法分析了1979—2013年期间东亚中纬度地区气旋生成频率和陆面热力异常的年代际变化及两者的可能联系。结果表明,东亚中纬度地区存在气旋活动频繁的气旋源地,该地区的温带气旋... 详细信息

基于欧洲中期预报中心的再分析数据ERA-interim,利用统计学方法分析了1979—2013年期间东亚中纬度地区气旋生成频率和陆面热力异常的年代际变化及两者的可能联系。结果表明,东亚中纬度地区存在气旋活动频繁的气旋源地,该地区的温带气旋生成频率具有明显的年代际变化,1990年之前气旋生成频率偏多,1990s至今偏少,而且东亚中纬度地区陆面热力异常的变化有明显的年代际增暖信号;进一步的分析发现,东亚夏季中纬度气旋活动的年代际变化与陆面异常异常之间存在密切的联系,东亚中纬度地区陆面年代际增暖,是引起温度气旋活动年代际减弱的一个重要原因。由于陆面增暖的非均匀性,在50°N以北存在一个影响中纬度气旋生成频率的关键区,关键区陆面的年代际异常增暖,导致气旋源地温度经向梯度减弱,大气斜压性随之减弱,从而使得气旋生成频率年代际减少。

关键词：温带气旋陆面热力异常大气斜压性年代际变化

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东亚冬夏季风关系在1970s末的年代际转变

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气象科学 2017年第3期37卷 329-338页

作者：李明聪李栋梁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

利用NCEP/NCAR和Hadley中心的大气与海洋再分析资料,选取具有代表性的东亚冬、夏季风指数,采用滑动相关和线性回归等方法,主要讨论了受ENSO影响的东亚冬季风分量和后期夏季风之间关系的年代际变化,并分析了二者关系发生变化的原因。结... 详细信息

利用NCEP/NCAR和Hadley中心的大气与海洋再分析资料,选取具有代表性的东亚冬、夏季风指数,采用滑动相关和线性回归等方法,主要讨论了受ENSO影响的东亚冬季风分量和后期夏季风之间关系的年代际变化,并分析了二者关系发生变化的原因。结果表明:在1965—1979年,受ENSO影响的冬季风与后期夏季风强度的对应关系并不明显。在1980—2004年,受ENSO影响的冬季风强,对应后期的夏季风偏弱,弱冬季风对应的后期夏季风偏强。当受ENSO影响的冬季风较强时,冬季在对流层低层西北太平洋出现了异常气旋并可以维持到次年夏季,低纬地区位势高度偏低,削弱了西太平洋副热带高压,异常气旋西部的偏北气流阻碍了西南风的北进,导致夏季风偏弱。海表温度异常在1980年前后春、夏季不同的分布型可以解释环流在不同时段内的差异。

关键词：东亚冬季风东亚夏季风相关关系年代际变化

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支持向量机回归在臭氧预报中的应用

支持向量机回归在臭氧预报中的应用

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2018全国VOCs监测与治理高峰论坛

作者：苏筱倩安俊琳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

采用南京工业区2016年5月20日～8月15日这一高臭氧（O）期的O、O前体物和常规气象资料数据,利用支持向量机回归（SVMr）方法分别预报O的小时值、日最大值和最大8小时滑动平均值。结果表明,O小时值预报的相关系数（R）为0.91,均方误差（... 详细信息

采用南京工业区2016年5月20日～8月15日这一高臭氧（O）期的O、O前体物和常规气象资料数据,利用支持向量机回归（SVMr）方法分别预报O的小时值、日最大值和最大8小时滑动平均值。结果表明,O小时值预报的相关系数（R）为0.91,均方误差（MSE）、平均绝对差值（MAE）和平均绝对百分误差（MAPE）分别为0.05×10、3.73和27.54,O前期浓度、紫外B波段辐射（UVB）和预报时刻前一小时的NO、NO、氮氧化物（NO）浓度是关键因子。对于O日最大值和最大8小时滑动平均值,预报值与观测值间的浓度差分别不超过15×10和10×10,晴天的预报结果好于降水日,影响两者预报的重要因子是相对湿度和烷烃。

关键词：支持向量机回归臭氧预报臭氧小时值臭氧日最大值臭氧日最大8小时滑动平均

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