检索结果-内蒙古大学图书馆

高原气象 2023年第3期42卷 553-563页

作者：鲍艳王玉琦南素兰俞淼无锡学院江苏无锡214105 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 丹东市气象局辽宁丹东118000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室所北京100081

本文使用NCAR的公共陆面过程模型CLM4.5-CNDV对21世纪末青藏高原(以下简称高原)植被的变化趋势和时空分布进行了预测,以研究高原植被对未来气候进一步变暖的反馈。模式大气驱动数据基于“美国大气科学研究中心”NCAR/NCEP历史时期的气... 详细信息

本文使用NCAR的公共陆面过程模型CLM4.5-CNDV对21世纪末青藏高原(以下简称高原)植被的变化趋势和时空分布进行了预测,以研究高原植被对未来气候进一步变暖的反馈。模式大气驱动数据基于“美国大气科学研究中心”NCAR/NCEP历史时期的气候数据和“第五次国际耦合模式比较计划”CMIP5的多模式集成数据未来气候的变化构建而成,目的是为模式提供高原未来相对真实的气候变化特征。研究得到的主要结论如下:未来高原叶面积指数(LAI)总体呈增加趋势,植被覆盖度增加,高原总体变绿。在未来高原气候变暖湿的状况下,高原植被迁移活动明显,以乔木为代表的植被功能类型倾向于向更冷干的西北方向扩展,覆盖面积增大,高原植被类型整体呈现从冷到暖的一个“升级”调整过程。在未来气候进一步暖化的情况下,高原植被LAI的显著变化区与降水和土壤水变化表现出了较好的一致性,表明未来地表水循环分量(尤其是降水和土壤水)可能成为限制植被生长的最重要的气候因子。研究中也发现CLM4.5-CNDV模式初始植被类型设置与高原实际植被分布严重不符,导致了高原植被模拟和预测上产生了较大的不确定性,这也是未来模式改进的方向。

关键词：青藏高原植被变化覆盖度

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青海东北部地区一次雷暴过程电荷结构成因数值模拟

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电瓷避雷器 2023年第2期 26-33页

作者：蔡彬彬郭凤霞张坤张志伟邹迪可初雨吴泽怡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

利用三维雷暴云动力—电耦合数值模式,通过对青海东北部地区2011年7月29日一次雷暴发展过程进行研究模拟,分析了青海东北部地区雷暴的电荷结构演变特征并从微物理方面讨论了其过程主要形成原因。结果表明,对流过程中霰粒子比含水量分布... 详细信息

利用三维雷暴云动力—电耦合数值模式,通过对青海东北部地区2011年7月29日一次雷暴发展过程进行研究模拟,分析了青海东北部地区雷暴的电荷结构演变特征并从微物理方面讨论了其过程主要形成原因。结果表明,对流过程中霰粒子比含水量分布广,雹粒子比较少,以液态降水为主。青海地区雷暴以三极性结构为主,在上升气流比较弱时电荷结构呈现出下正中负的电荷结构,结构整体电荷密度分布较低,底部正电荷区与负电荷区深厚,霰粒子在下荷正电,冰晶在上荷正电。随着上升气流增大,冰晶粒子随着上升气流抬升碰并时荷正电在负电荷区上形成比较强的正电荷区,中部负电荷区主要是由霰粒子所携带负电荷形成,霰分布广且贴近地面,霰粒子在较低地方主要荷正电荷形成下部弱的正电荷区,随着降水过程拖拽霰粒子下部正电荷区消失,此时霰粒子对下部弱正电荷区形成起着重要作用。

关键词：青海雷暴电荷结构比含水量冰相水成物粒子

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基于雷达估测降雨及WRF-Hydro模型的典型山洪模拟研究

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高原气象 2024年第1期43卷 254-263页

作者：胡迎春陈耀登高玉芳彭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/应用气象学院江苏南京210044 中国气象局武汉暴雨研究所中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点试验室湖北武汉430205 三峡国家气候观象台湖北宜昌443099

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开... 详细信息

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开展基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在山区小流域的山洪模拟研究,以评估雷达估测降雨的水文应用效果和WRF-Hydro模型在山区小流域的适用性。选取流域内典型的暴雨洪水过程,利用S波段的多普勒天气雷达的估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,并结合新安江模型进一步对比分析模拟效果。研究结果表明:(1)在二河流域,采用雷达估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,可以较好地模拟洪水过程、洪水流量以及峰现时间,纳什效率系数高于0.65,克林-古普塔效率系数高于0.50,相关系数高于0.85。(2)将WRF-Hydro模型与新安江模型进行比较分析,在二河流域,WRF-Hydro模型的模拟效果优于新安江模型,纳什系数差值0.03,相关系数差值为0.04,进一步表明WRF-Hydro模型在山区小流域较优的洪水模拟性能。总体而言,基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在二河流域表现出了良好的模拟洪水的性能,可进一步在类似小尺度山区流域进行应用研究。

关键词： WRF-Hydro模型山区小流域雷达估测降雨洪水预报新安江模型

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CRA资料对一次江淮暴雨过程模拟效果的评估

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气象科学 2023年第1期43卷 59-68页

作者：杨春马怡轩庄潇然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 中国气象科学研究院北京100081 江苏省气象台南京210044

利用中尺度模式WRF v4.1,分别以中国第一代全球大气/陆面再分析产品CRA、欧洲ECMWF的ERA5和美国NCEP的FNL作为初始场,对2013年7月4—6日江淮地区一次持续性暴雨过程进行了模拟试验。分析可知,此次暴雨过程是在东北冷涡、江淮切变线和西... 详细信息

利用中尺度模式WRF v4.1,分别以中国第一代全球大气/陆面再分析产品CRA、欧洲ECMWF的ERA5和美国NCEP的FNL作为初始场,对2013年7月4—6日江淮地区一次持续性暴雨过程进行了模拟试验。分析可知,此次暴雨过程是在东北冷涡、江淮切变线和西南急流3个影响系统的共同作用下,高低空冷暖空气形成对峙而导致的。与实况资料相比,3组试验均能够模拟出此次暴雨过程的主要环流形势,以及水汽、能量和动力条件。但3组试验的切变线和低空西南急流均较为偏南,强度较强,使得模拟的主要降水中心较实况位置更偏南,降水量级更大。其中CRA试验对安徽南部的水汽和垂直运动模拟更好,在该地区产生的降水也与实况更接近。而FNL试验对水汽条件和动力抬升条件模拟较弱,导致其模拟的降水明显偏小。整体而言,针对此次降水过程,ERA5模拟效果最好,CRA模拟效果接近ERA5,并且对大雨量级降水的TS(Threat Score)评分优于ERA5。

关键词：暴雨初始场 WRF模式 CRA

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中国区域性暴雨事件未来变化:RegCM4动力降尺度集合预估

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地学前缘 2022年第5期29卷 410-419页

作者：周波涛蔡怡亨韩振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/气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 四川省气候中心四川成都610072 中国气象局国家气候中心北京100081

区域性暴雨事件由于影响范围大、持续时间长,更易引发严重洪涝灾害,对经济社会可持续发展构成严重威胁。因此,预估区域性暴雨事件的未来变化对于气候变化适应和灾害风险管理意义重大。本文基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动... 详细信息

区域性暴雨事件由于影响范围大、持续时间长,更易引发严重洪涝灾害,对经济社会可持续发展构成严重威胁。因此,预估区域性暴雨事件的未来变化对于气候变化适应和灾害风险管理意义重大。本文基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟,利用“追踪式”客观识别方法,对我国区域性暴雨进行了识别,并从发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度5个方面预估了其在RCP4.5情景下的未来变化。多模式预估结果表明,我国平均区域性暴雨事件的发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度到21世纪末均呈不同程度的上升趋势。与1986—2005年相比,无论在21世纪中期(2046—2065年)还是末期(2080—2099年),位于“低值区”的事件出现频率减少,而位于“高值区”的事件出现频率增加。轻度区域性暴雨事件发生频次将减少,而中度、重度和严重的区域性暴雨事件发生频次将增加。在空间分布上,区域性暴雨事件的发生频次、持续时间和降水量均在我国东部区域大范围增加,并且三者增幅的空间分布型态较为一致。增加最显著的区域主要位于长江中下游、江南和华南地区,而且到21世纪末期的增加幅度大于中期。

关键词：区域性暴雨事件区域气候模式动力降尺度集合预估

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一次雷暴过程云闪放电通道三维结构及其始发阶段特征的观测分析

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电波科学学报 2023年第2期38卷 355-364页

作者：宋琳王曙东姚文孟繁辉李杰孙豪章俊超青岛市气象灾害防御技术中心青岛266003 中国气象局公共气象服务中心北京100081 营口市气象局营口115001 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

为了定量描述云闪三维通道的结构演变,通常建立闪电脉冲辐射源与雷达回波强度之间的关系,还可为雷电预警提供有益参考依据.本文基于南京地区的低频三维闪电辐射源定位系统,观测研究了2018-08-03一次强对流天气过程中典型的三次云闪,利... 详细信息

为了定量描述云闪三维通道的结构演变,通常建立闪电脉冲辐射源与雷达回波强度之间的关系,还可为雷电预警提供有益参考依据.本文基于南京地区的低频三维闪电辐射源定位系统,观测研究了2018-08-03一次强对流天气过程中典型的三次云闪,利用波形互相关算法来确定闪电脉冲到达不同测站的时间差这一定位技术,对云闪的脉冲辐射源点进行三维空间定位,并对其放电通道三维结构特征进行详细分析.结果表明:南京地区此次雷暴过程的三次云闪其始发位置均从6 km高度开始,并近似垂直向上发展,平均发展速度为2.9×10^(5)~3.6×10^(5)m/s,在到达10 km高度后,呈现水平发展趋势,而随后的水平发展阶段位于两个高度或集中于同一高度;三次云闪脉冲始发点处的回波强度均小于30 dBZ,且脉冲辐射源点几乎都是从强回波区的上部或者靠近弱回波区处始发,并在弱回波区继续垂直向上发展.利用波形互相关时间差定位技术对云闪的脉冲辐射源进行空间定位,可以较为清晰地描绘云闪的三维通道结构,进而分析得到南京地区云闪始发阶段脉冲辐射源与雷达回波强度之间的定量映射关系.

关键词：低频磁场三维闪电定位雷达回波闪电始发辐射源

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葵花8号辐射率资料同化在一次川渝暴雨预报中的应用研究

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高原气象 2023年第6期42卷 1478-1491页

作者：梁皓许冬梅束艾青张雪薇宋丽欣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 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 承德市气象局河北承德067000 中国气象局雷达气象重点开放实验室江苏南京210000

新一代静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)上搭载的静止轨道成像仪AHI(Advanced Himawari Imager)凭借其高时空分辨率可以对重庆地区暴雨进行连续观测。本文选取2019年4月19日的一次区域性暴雨天气过程为试验个例,采用WRF(Weather Researc... 详细信息

新一代静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)上搭载的静止轨道成像仪AHI(Advanced Himawari Imager)凭借其高时空分辨率可以对重庆地区暴雨进行连续观测。本文选取2019年4月19日的一次区域性暴雨天气过程为试验个例,采用WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度模式进行数值模拟。基于WRFDA(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation)同化系统对葵花8号静止气象卫星的AHI辐射率资料进行相应的质量控制和云检测,进而开展循环同化试验,考察卫星资料同化对这次强对流天气过程预报结果的改进。结果表明在同化AHI红外辐射率资料之后,辐射传输模式模拟的亮温和观测亮温更为接近。此外,AHI水汽通道辐射率资料同化有效提高了对各层高度上的风场、水汽场、雷达回波等要素特征的分析效果,并且使模式的初始条件更逼近真实的大气状态。研究发现同化AHI水汽通道辐射率资料后模拟的降水整体分布与实际情况更为接近,主要雨带位置以及强降水中心的精确程度显著高于背景场的预报效果。经过卫星同化的试验可以预报出控制试验漏报的强降水中心,并且有效地削弱了四川东部和甘肃东南部的虚假强降水范围以及强降水中心。本研究可以为川渝地区暴雨天气数值预报系统中的静止红外辐射率资料的预处理和同化应用提供有益的参考。

关键词：川渝暴雨 AHI辐射率资料资料同化水汽场

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CWRF模式对长江流域极端降水气候事件的模拟能力评估

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气候变化研究进展 2022年第1期18卷 44-57页

作者：孙晨汪方周月华李兰武汉区域气候中心武汉430074 国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 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1980—2016年长江流域站点观测降水,评估了CWRF区域气候模式对长江流域面雨量和极端降水气候事件的模拟能力。结果表明:CWRF模式能较好地再现1980—2016年长江流域及不同分区降水空间分布及月/季面雨量年际变率,且在冬、春季表现较... 详细信息

基于1980—2016年长江流域站点观测降水,评估了CWRF区域气候模式对长江流域面雨量和极端降水气候事件的模拟能力。结果表明:CWRF模式能较好地再现1980—2016年长江流域及不同分区降水空间分布及月/季面雨量年际变率,且在冬、春季表现较好,夏、秋季次之。CWRF模式对长江流域面雨量存在系统性高估,对面雨量的模拟能力在长江中下游明显优于长江上游和金沙江,这可能和长江流域上游及金沙江地区地形复杂、站点稀少导致的面雨量实况代表性不足,以及CWRF模式自身模拟能力欠缺均有关。CWRF模式对长江流域极端降水事件也具备一定的模拟能力,能较好反映出长江中下游的变湿趋势,对长江上游极端强降水减弱而长江中下游地区极端强降水增强的趋势均有所体现,但对于日尺度极端降水和复杂地形下的降水模拟效果不佳。

关键词： CWRF 长江流域面雨量极端降水

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21世纪第2个10年初华北夏季降水年代际增加及与大气环流异常的联系

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气象学报 2023年第5期81卷 764-775页

作者：赵嘉诚李清泉丁一汇刘芸芸谭桂容沈新勇吴清源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 中国气象局气候预测研究重点开放实验室国家气候中心北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

华北是中国人口聚集区及主要的农业和工业区,旱涝灾害会造成严重的经济损失和环境影响。基于近61年(1961—2021年)逐月降水量观测数据研究发现,华北地区夏季降水在21世纪第2个10年初发生了明显的年代际变化——在2011/2012年前后经历了... 详细信息

华北是中国人口聚集区及主要的农业和工业区,旱涝灾害会造成严重的经济损失和环境影响。基于近61年(1961—2021年)逐月降水量观测数据研究发现,华北地区夏季降水在21世纪第2个10年初发生了明显的年代际变化——在2011/2012年前后经历了从干到湿的变化。选择1999—2011年作为干旱期,2012—2021年作为湿润期,进一步对比分析了华北地区在干旱期和湿润期相关大气环流系统的差异。结果表明,华北地区此次从干到湿的年代际变化与东亚夏季风的变化关系不大,这与20世纪70年代末和90年代末发生的年代际变化有所不同。在2011—2021年湿润期,对流层中低层环流场上在蒙古高原—中国东北地区上空为气旋式环流异常,气旋西侧的偏北风将高纬度的冷空气输送到华北,有利于冷、暖空气在华北地区的交汇;对流层高层则在蒙古高原—贝加尔湖地区上空为气旋式环流异常,有利于东亚西风急流的东伸北抬,由涡度方程诊断可知相对涡度的水平平流项对急流位置偏北东伸有重要贡献;上述环流形势有利于华北地区上升运动的增强。与此同时,湿润期华北地区上空假相当位温升高,且假相当位温垂直变化增强,说明华北上空大气更加暖湿,且大气层结更不稳定,也有利于垂直运动的发展。动力和热力条件异常变化共同导致华北地区在2012—2021年降水较前期降水明显增多。

关键词：华北夏季降水年代际变化东亚西风急流

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大规模植被恢复对东亚气候的可能影响

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气候与环境研究 2022年第3期27卷 351-367页

作者：马丹萌俞淼刘伟光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

利用动态植被模型CLM4-CNDV、区域气候模式RegCM4.6-CLM3.5和全球气候模式CAM4探究了当前气候状态下东亚区域可能的自然植被分布以及自然植被恢复对东亚区域气候产生的可能影响。结果表明,当前气候条件下,农作物区可能分布的自然植被为... 详细信息

利用动态植被模型CLM4-CNDV、区域气候模式RegCM4.6-CLM3.5和全球气候模式CAM4探究了当前气候状态下东亚区域可能的自然植被分布以及自然植被恢复对东亚区域气候产生的可能影响。结果表明,当前气候条件下,农作物区可能分布的自然植被为:蒙古高原以北、东北、华北平原和四川盆地的部分地区为裸土;东亚东南部及蒙古高原以北地区主要为林地;四川盆地及山东半岛主要为灌木;东北地区、东南沿海和长江中下游地区主要为草地。将农作物区恢复为自然植被后将对区域气候产生显著影响。其中,东亚东部大部分地区由于植被叶面积指数增加引起的蒸散发增强,使得夏季降水增加且温度降低显著;华北、四川盆地和广东中部平原地区植被叶面积指数减小,伴随区域内夏季降水显著减少且温度升高。而蒙古高原地区的气候变化不仅受区域内植被覆盖变化影响,还可能与印度地区和我国东南部植被变化引起的大气环流调整有关,使得蒙古高原西部冬季温度降低,而其东部夏季温度升高,同时夏季降水减少显著。研究所采用的试验方案是在相对理想的情况下进行的,但其结果为进一步区分不同地区植被覆盖变化的影响提供一定的参考。

关键词：植被恢复东亚气候响应

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