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第31届中国气象学会年会

作者：吴荷陈海山黄菱芳本溪市气象局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信息工程大学大气科学学院

利用国家气候中心提供的中国区域753站降水观测资料、欧洲中心逐月再分析地表感热通量资料和NECP/NCAR再分析资料,讨论了欧亚大陆中高纬春季地表感热异常与长江中下游夏季降水之间的联系及其可能的影响机制。进一步分析发现欧亚大陆中... 详细信息

利用国家气候中心提供的中国区域753站降水观测资料、欧洲中心逐月再分析地表感热通量资料和NECP/NCAR再分析资料,讨论了欧亚大陆中高纬春季地表感热异常与长江中下游夏季降水之间的联系及其可能的影响机制。进一步分析发现欧亚大陆中高纬春季地表感热异常与长江中下游地区夏季降水存在显著的正相关:感热偏强期,长江中下游夏季降水偏多;感热偏弱期,长江中下游夏季降水偏少。春季感热异常偏强时,夏季东亚副热带西风急流主体位置偏东、强度偏强、范围偏大,长江中下游地区主要受辐合上升气流控制,水汽输送条件好,降水异常偏多。而春季感热偏弱时,情况大致相反,则夏季降水异常偏少。研究表明欧亚大陆中高纬春季地表感热通量异常变化对我国长江中下游夏季降水预测具有一定的指示意义。

关键词：欧亚大陆中高纬地表感热通量大气环流异常长江中下游夏季降水

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CMIP5对东北地区气温评估和2℃/4℃升温阈值出现时间研究

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江西农业学报 2021年第1期33卷 82-90页

作者：王涛赵萌初王乙舒周晓宇沈玉敏王小桃沈历都沈阳区域气候中心辽宁沈阳110166 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

利用全球气候模式、多模式集合和东北三省观测数据,评估了不同典型浓度路径下全球气候模式和多模式集合对东北区域气温变化模拟能力和可信度,结果发现最优模式模拟结果优于多模式集合,具有较高的可信度。2℃升温阈值结果分析表明:大部... 详细信息

利用全球气候模式、多模式集合和东北三省观测数据,评估了不同典型浓度路径下全球气候模式和多模式集合对东北区域气温变化模拟能力和可信度,结果发现最优模式模拟结果优于多模式集合,具有较高的可信度。2℃升温阈值结果分析表明:大部分地区首次稳定到达2℃阈值开始年份分别出现在2025年之前(RCP2.6),在2015年之前(RCP4.5)和在2033年(RCP8.5)之前;其中RCP2.6情景下出现最早,RCP8.5情景下最晚,各情景下大体呈西晚-东早分布形势。4℃升温阈值结果分析表明:随着情景增加,首次达到4℃阈值的年份呈提前趋势,其中RCP4.5下出现最早,大部分站点出现在2048年之前,RCP8.5下出现最晚,大部分站点出现在2073年之前。东北三省气温预估结果分析表明:东北三省未来气温呈同步一致变化特征,随着情景增加,各省升温速率均呈上升趋势。

关键词： CMIP5模式不确定性预估 4℃阈值 2℃阈值东北地区

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基于FDTD方法的垂直接地体冲击时-频特性分析

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电瓷避雷器 2018年第1期 68-76页

作者：陶玉郎冯建伟张其林申元侯文豪姜苏王梦寒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 苏州市气象局江苏苏州215000 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 贵州省电力设计研究院贵阳550000

基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研... 详细信息

基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研究了不同接地体长度和不同电流幅值对垂直接地体冲击散流特性的影响,于频域内从电场强度和电导率分布的角度来研究了垂直接地体在不同正弦电流频率中的散流特性。研究表明:1)接地体长度越长,土壤横向击穿区域越小,纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越小,暂态冲击阻抗越小;2)电流幅值越大,土壤横向和纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越大,暂态冲击阻抗越小;3)正弦电流频率越高,土壤的"趋肤效应"越强,极大影响了接地体的散流过程。

关键词：垂直接地体土壤非线性击穿三维时域有限差分方法时-频特性冲击特性

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前期热带太平洋次表层海温异常与东亚夏季风的可能联系

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大气科学学报 2018年第1期41卷 103-112页

作者：郭胜利李锋葛非南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 中国民用航空华东地区空中交通管理局江苏分局江苏南京211100 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四川成都610225

利用1979—2012年日本气象厅次表层海温资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了前期冬季热带太平洋次表层海温与东亚夏季风的关系,并讨论了其可能机制。结果表明,前期冬季热带太平洋次表层海温与后期东亚夏季风强弱有显著的相关关系。冬季次... 详细信息

利用1979—2012年日本气象厅次表层海温资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了前期冬季热带太平洋次表层海温与东亚夏季风的关系,并讨论了其可能机制。结果表明,前期冬季热带太平洋次表层海温与后期东亚夏季风强弱有显著的相关关系。冬季次表层海温呈现东正西负的类El Nio分布型时,夏季副热带高压偏强,西北太平洋地区受反气旋型环流控制,能将大量的水汽输送到长江和淮河流域,有利于水汽在该区域辐合,为夏季降水偏多创造了条件,此时东亚夏季风活动整体偏弱,反之亦然。但类El Nio分布型对东亚夏季气候变化的影响较类La Nia分布型更显著。此外,冬季热带太平洋次表层海温可能通过其自身能够持续性地影响东亚—太平洋地区的大气环流异常,次表层海温随季节变化有明显的发展和移动趋势:冬季西太平洋暖池次表层冷(暖)海温不断堆积,沿温跃层向东传播使得中东太平洋次表层海温逐渐变冷(暖),冷(暖)海温上翻加强使得海表温度异常,进一步影响到西太平洋副热带高压的位置和强度,并在东亚地区形成经向遥相关波列,通过西北太平洋地区异常反气旋(气旋)环流的作用,影响东亚地区大气环流以及气候变化。

关键词：热带太平洋次表层海温异常 ENSO 西北太平洋异常反气旋东亚夏季风

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超级单体向平流层输送水汽机制的数值模拟

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大气科学学报 2017年第5期40卷 675-685页

作者：金莲姬毛志远肖辉翟晴飞杨牧田黄彦彬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 海南省气象局人工影响天气中心海南海口570203 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510080 辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110166

为了揭示深对流云直接向平流层输送水汽的物理机制,利用WRF中尺度模式的理想个例运行方式对CCOPE(Cooperative Convective Precipitation Experiment)试验期间的一次超级单体进行了数值模拟。选用Thompson云微物理过程方案设置一系列初... 详细信息

为了揭示深对流云直接向平流层输送水汽的物理机制,利用WRF中尺度模式的理想个例运行方式对CCOPE(Cooperative Convective Precipitation Experiment)试验期间的一次超级单体进行了数值模拟。选用Thompson云微物理过程方案设置一系列初始云滴数浓度(N_c)进行模拟试验后发现,N_c=175 cm^(-3)情形下模拟云的最大垂直风速与实测结果最为接近,并且模拟出了超级单体。因此,本文利用该模拟结果分析了超级单体向平流层输送水汽的机制。1 min一次的输出结果表明:冻干脱水机制与本次所模拟出的平流层加湿没有直接的关系,超级单体向平流层输送水汽的主要机制可能为湍流输送机制,而升华加湿机制的作用很小。这是由于超级单体云上部的冰晶大部分被消耗而形成雪,因此被输送到平流层的主要是雪这种落速较大粒子,这种粒子不易被向上输送但又容易降落,因此升华所形成的水汽量相比湍流输送的水汽量小很多。湍流造成的水汽输送通量密度的量级约为10^(-9)kg·m^2·s^(-1)。

关键词：超级单体垂直输送平流层水汽平流层—对流层交换

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1979—2016年夏季西南涡活动及其与降水的关系

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大气科学学报 2018年第2期41卷 198-206页

作者：马勋丹智协飞王静陈静冯汉中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 南京大气科学联合研究中心江苏南京210008 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 中国气象局数值预报中心北京100081 四川省气象台四川成都610071

利用1979—2016年ERA-Interim一日四次高度场、风场再分析资料,根据源地的不同将西南涡细分为九龙涡、盆地涡和小金涡,对1979—2016年夏季(6—8月)不同涡源的西南涡的活动规律及其降水特征进行统计分析。结果表明,夏季西南涡平均年发生... 详细信息

利用1979—2016年ERA-Interim一日四次高度场、风场再分析资料,根据源地的不同将西南涡细分为九龙涡、盆地涡和小金涡,对1979—2016年夏季(6—8月)不同涡源的西南涡的活动规律及其降水特征进行统计分析。结果表明,夏季西南涡平均年发生频数为11.6 a^(-1),其中生成的盆地涡最多(9.3 a^(-1)),九龙涡次之(1.9 a^(-1)),小金涡最少(0.4 a^(-1))。就移动频率而言,盆地涡移出率最高(44.2%),其次为小金涡(30.8%),九龙涡最低(29.73%)。38 a中夏季高影响型西南涡共有140例,只有105例能移出源地。生命史超过36 h的高影响型西南涡都会带来降水,并且超过88%的概率会造成大雨及以上的降水。高影响型九龙涡和盆地涡产生大雨及以上天气的概率分别是83%、91%,远远高于小金涡。

关键词：西南涡移动路径统计特征暴雨

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台风Chanchu(0601)变性过程中的强度变化及环境场分析

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热带气象学报 2019年第4期35卷 528-538页

作者：刘珍圆王咏青张秀年周玉淑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 南京大气科学联合研究中心江苏南京210009 云南省气象台云南昆明650034 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 中国科学院大学北京100049

利用非静力中尺度WRF模式模拟的台风Chanchu(0601)的输出资料,探讨了Chanchu减弱变性过程的强度及结构变化。分析结果表明:在台风Chanchu北移过程中,高层的暖心被破坏,强度快速减弱,眼壁对流发展高度降低,眼壁对流由对称结构演变为非对... 详细信息

利用非静力中尺度WRF模式模拟的台风Chanchu(0601)的输出资料,探讨了Chanchu减弱变性过程的强度及结构变化。分析结果表明:在台风Chanchu北移过程中,高层的暖心被破坏,强度快速减弱,眼壁对流发展高度降低,眼壁对流由对称结构演变为非对称,内核对流减弱。此减弱变性过程与惯性稳定度减小、垂直风切变增强、低层锋生等环境要素有关。惯性稳定度与台风强度变化一致,随着惯性稳定度降低,最大切向风减弱并不断外扩,Rossby变形半径增大从而潜热释放不集中难以维持台风强度,台风减弱;同时,内核区的高层暖心更易径向频散,从而高层暖心难以维持;环境的垂直风切变增强使台风的斜压性增强,台风垂直结构的倾斜度增大,对流发展高度降低;低层冷空气侵入台风中心趋于填塞,也利于台风强度减弱;台风登陆以后冷暖空气对比导致的锋生使得不稳定能量释放从而重新加强了Chanchu环流内的中低层对流活动,但较台风最强时刻而言对流强度减弱。总体减少的对流和降低的对流高度,导致潜热能释放减小,其向心输送也减少,不足以维持强暖心结构,最终使得台风减弱并变性。

关键词：台风变性垂直风切变暖心惯性稳定度低层锋生

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京津冀平原区冬季大气环境容量变化:观测与预估

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气象科学 2024年第2期44卷 210-221页

作者：王欣彤周波涛韩振宇胡跃鹏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/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 国家气候中心北京100081

本文基于ERA5再分析数据,探究了京津冀地区冬季大气环境容量(Atmosphere Environmental Capacity,AEC)的时空变化特征以及相关影响因子。结果表明,冬季AEC在京津冀地区表现为西南部低,北部高的分布特征,其低值集中在平原区。京津冀平原... 详细信息

本文基于ERA5再分析数据,探究了京津冀地区冬季大气环境容量(Atmosphere Environmental Capacity,AEC)的时空变化特征以及相关影响因子。结果表明,冬季AEC在京津冀地区表现为西南部低,北部高的分布特征,其低值集中在平原区。京津冀平原区AEC变化与东亚冬季风、边界层高度、边界层内平均风速以及通风强度密切相关。东亚冬季风强、边界层高度高、边界层内平均风速大以及通风强度强,使得AEC偏高,反之亦然。进一步利用区域气候模式RegCM4对3个CMIP5全球气候模式的动力降尺度进行模拟,预估了京津冀平原区冬季AEC在RCP4.5和RCP8.5情景下的变化。结果显示,与1986—2005年相比,两种情景下京津冀平原区冬季AEC在21世纪中、末期都将下降,其中末期下降幅度高于中期、RCP8.5情景下的变化大于RCP4.5情景。上述变化与东亚冬季风减弱、东亚西风急流北移、边界层高度降低以及边界层内平均风速减小有关。

关键词：大气环境容量京津冀观测分析集合预估

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一次寒潮过程中冷堆增强的动力原因分析

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高原气象 2021年第2期40卷 394-402页

作者：张弛沈新勇张玲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 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 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ECMWF的0.75°×0.75°再分析资料对2016年2月14日的寒潮冷堆增强过程进行了分析,结果发现,寒潮冷堆增强过程中等熵面位涡守恒,315 K等熵面上寒潮冷堆表现为6 PVU的高位涡中心,垂直方向上寒潮冷堆区域高位涡下传到低层... 详细信息

利用ECMWF的0.75°×0.75°再分析资料对2016年2月14日的寒潮冷堆增强过程进行了分析,结果发现,寒潮冷堆增强过程中等熵面位涡守恒,315 K等熵面上寒潮冷堆表现为6 PVU的高位涡中心,垂直方向上寒潮冷堆区域高位涡下传到低层形成高位涡柱,冷堆的运动对应高位涡柱的运动。分析500 hPa寒潮冷堆变化发现,寒潮冷堆中存在上升运动使空气绝热冷却,导致寒潮冷堆的增强。从动力学角度分析冷堆空气抬升冷却的原因,寒潮冷堆主要位于两支高空急流核的左前方,受到两支高空急流次级环流上升支的共同影响,上升运动导致的绝热冷却使寒潮冷堆增强。此外在冷堆移动过程中,由于冷堆与低压中心相对位置发生变化,冷堆温度最低处绝对涡度增加,根据位涡守恒原理,气柱拉伸,冷堆的冷空气变得更加深厚,寒潮冷堆增强。

关键词：寒潮冷堆位涡守恒高空急流绝热冷却

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华南飑线升尺度增长过程中的多尺度能量相互作用分析

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热带气象学报 2021年第1期37卷 102-111页

作者：张弛沈新勇张玲王林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 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 内蒙古自治区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

采用WRF模式对华南飑线的升尺度增长过程进行模拟,利用Barnes滤波将模式数据分解为三个尺度,分别代入相应的能量方程中进行计算,从能量角度研究飑线升尺度增长过程中动能和位能的变化,以及三个尺度系统能量的相互转化。研究表明:动能的... 详细信息

采用WRF模式对华南飑线的升尺度增长过程进行模拟,利用Barnes滤波将模式数据分解为三个尺度,分别代入相应的能量方程中进行计算,从能量角度研究飑线升尺度增长过程中动能和位能的变化,以及三个尺度系统能量的相互转化。研究表明:动能的变化与飑线过程中各尺度系统的演变有较好的对应,β中小尺度对流的发展对应β中小尺度系统动能的变化,而在飑线升尺度增长过程中,α中尺度系统动能快速增长。在飑线发展过程中环境场通过位能向动能的转化使得β中小尺度对流快速发展加强,而β中尺度飑线的快速发展与合并加强导致了飑线的升尺度增长。在飑线的升尺度增长过程中,β中小尺度动能大量转化为α中尺度动能使得α中尺度飑线迅速增强,而环境场对飑线升尺度增长过程的直接影响较小。

关键词：飑线升尺度增长多尺度能量相互作用

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