检索结果-内蒙古大学图书馆

气象 2022年第4期48卷 393-405页

作者：吴柏莹智协飞陈超辉张秀年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 天气在线气象应用研究所江苏无锡214000 国防科技大学气象海洋学院长沙410073 云南省气象台昆明650034

基于欧洲中期天气预报中心的业务预报系统(EC)、美国国家环境预报中心的全球预报系统(GFS)、我国的中尺度数值业务预报系统(CMA-MESO)和全球预报系统(CMA-GFS)这4个预报系统的华东及周边地区(20°~40°N、110°~130°E)... 详细信息

基于欧洲中期天气预报中心的业务预报系统(EC)、美国国家环境预报中心的全球预报系统(GFS)、我国的中尺度数值业务预报系统(CMA-MESO)和全球预报系统(CMA-GFS)这4个预报系统的华东及周边地区(20°~40°N、110°~130°E)2020年1—4月逐日地面和高空风的0~72 h预报资料,利用复卡尔曼滤波方法(augmented complex extended Kalman filter,ACEKF)对其进行多模式集成预报试验,并对结果进行检验和评估。结果表明,ACEKF方法的预报效果优于多模式消除偏差集合平均、多模式超级集合预报等方法和单一模式的预报,能够进一步降低风速预报的误差,提高风场预报的预报准确率。ACEKF在高空风速预报上的改进效果要优于地面风速预报,在地形复杂地区改进效果更优,在所有预报时效的均方根误差和距平相关系数上均有体现。

关键词：复卡尔曼滤波技术多模式集成预报风速数值预报

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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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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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北大西洋和热带印度洋海温的协同作用对松花江流域暖季降水年代际变化的影响

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气象学报 2023年第2期81卷 258-268页

作者：李永生陈晨李忠贤班晋赵佳莹黑龙江省气候中心哈尔滨150030 东北冷涡研究重点开放实验室沈阳110166 齐齐哈尔市气象局齐齐哈尔161006 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

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖... 详细信息

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖季降水具有明显的年代际变化特征,20世纪90年代中后期发生了明显的年代际转变,由多雨阶段转为少雨阶段。年代际尺度上,暖季北大西洋马蹄型(North Atlantic Horseshoe,NAH)海温模态和印度洋海盆一致型(Indian Ocean Basin,IOB)海温模态分别与同期松花江流域降水呈显著的负相关和正相关关系,相关系数分别为-0.77和0.68。20世纪90年代中期之前,NAH模态负位相的海温异常在欧亚中高纬度地区激发纬向波列,将异常波能量传递到东北亚地区,在日本海至贝加尔湖地区产生异常气旋式环流;同时,IOB模态正位相的海温异常通过激发开尔文波,引起中国南海到孟加拉湾地区异常反气旋式环流,该异常反气旋式环流在东亚沿海激发出太平洋-日本型(PJ)波列,使得松花江流域出现异常气旋式环流。两者的共同作用使北太平洋水汽输送至松花江流域,有利于松花江流域降水偏多;20世纪90年代中期之后,NAH(IOB)模态由负位相(正位相)转为正位相(负位相),在NAH正位相和IOB负位相的协同影响下,松花江流域出现异常反气旋式环流,导致该区域降水偏少。

关键词：松花江流域年代际变化北大西洋热带印度洋协同作用

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三大洋海温异常对2022年2月中国南方持续低温雨雪的影响

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大气科学 2024年第5期48卷 1837-1854页

作者：钱卓蕾马洁华尹志聪赵驰宇绍兴市气象台绍兴312000 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 中国科学院大气物理研究所气候变化研究中心北京100029 中国科学院大气物理研究所竺可桢—南森国际研究中心北京100029 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 绍兴市气象服务中心绍兴312000

2022年2月,中国南方出现持续低温雨雪天气:区域平均降水量126.6 mm,较多年(1981~2020年)平均偏多99.7%;日最低气温5.1℃,较多年平均偏低2.6℃。分析表明,该地区700 hPa到925 hPa异常强的经向风垂直切变是2月持续低温雨雪期间的关键环流... 详细信息

2022年2月,中国南方出现持续低温雨雪天气:区域平均降水量126.6 mm,较多年(1981~2020年)平均偏多99.7%;日最低气温5.1℃,较多年平均偏低2.6℃。分析表明,该地区700 hPa到925 hPa异常强的经向风垂直切变是2月持续低温雨雪期间的关键环流特征。经向风垂直切变与三大洋的海温异常均有联系:在赤道中东太平洋海温偏冷的背景下,热带西太平洋和北太平洋中部海温偏暖可导致东亚槽加深和对流层低层到近地面出现偏北风异常;北大西洋中部海温偏暖可通过西欧—东亚沿岸的北支Rossby波列加强乌拉尔山高压脊和东亚槽,使得西伯利亚高压和中国南方低层偏北风增强;东南印度洋海温偏暖有利于南支槽加深和西北太平洋异常反气旋加强,对流层中层偏南风加强。海温对环流的影响有明显的季内变化,北太平洋中部和北大西洋中部海温与西伯利亚高压仅在2月显著相关,有利于2月气温偏低;东南印度洋海温与1月和2月的南支槽显著相关,与2月西北太平洋异常反气旋显著相关,中国南方地区降水从1月中旬起增多可能与该海域海温持续偏暖有关。因此,上述三个海区的海温异常可能与2021/2022年冬季暖干到冷湿的季内转折以及2022年2月持续低温雨雪有关。

关键词：持续低温雨雪经向风垂直切变北太平洋中部海温北大西洋中部海温东南印度洋海温季内转折

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多源星载微波传感器在台风“小犬”强度和风场结构分析中的应用研究

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气象学报 2024年第6期82卷 816-826页

作者：方贺张驰严睿恺董林杨劲松张国胜浙江省气候中心杭州310051 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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 浙江省气象信息网络中心杭州310051 浙江省气象台杭州310051 国家气象中心北京100081 自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

星载微波传感器可以穿透云雾对海面10 m高度风场进行全天时、全天候和大范围的直接观测,这为台风强度和风场结构的变化监测提供了契机。以2023年超强台风“小犬”为研究对象,基于主动式星载合成孔径雷达(SAR)和被动式微波辐射计提供的... 详细信息

星载微波传感器可以穿透云雾对海面10 m高度风场进行全天时、全天候和大范围的直接观测,这为台风强度和风场结构的变化监测提供了契机。以2023年超强台风“小犬”为研究对象,基于主动式星载合成孔径雷达(SAR)和被动式微波辐射计提供的长时序观测资料,在风暴生命周期内对台风强度、最大风速半径(RMW)和风圈半径等信息进行识别,并利用国际气候管理最佳轨迹档案(IBTrACS)数据集和国家气象中心(NMC)实况资料进行验证。结果表明,利用星载微波传感器提取的台风强度与IBTrACS记录强度具有较好的一致性,两者均方根误差(RMSE)为3.8 m/s,相关系数达0.91。同样地,基于卫星提取的RMW与IBTrACS资料也具有较好的一致性,两者RMSE为6.12 km。对于风圈半径,卫星提取的7级(R7)、10级(R10)和12级(R12)风圈半径和NMC实况资料的RMSE分别为102、43和35 km。对于台风“小犬”这类具有长生命期的风暴,利用主动式星载SAR和被动式辐射计资料进行多时段联合观测,可为精细化台风风场监测及其强度和结构的变化研究提供重要数据支撑。

关键词：台风强度台风风圈半径最大风速半径星载合成孔径雷达星载微波辐射计

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利用位涡反演方法对一次台风暴雨过程的成因分析

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大气科学学报 2021年第3期44卷 441-450页

作者：周伟灿罗丽君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

采用NCEP FNL的客观分析资料、中国自动站与CMORPH的逐小时降水融合资料,对2015年8月23—24日发生在上海的一次强降水天气过程进行了天气学分析,并通过位涡反演方法对1515号台风“天鹅”在本次降水过程的具体作用进行了定量诊断分析,以... 详细信息

采用NCEP FNL的客观分析资料、中国自动站与CMORPH的逐小时降水融合资料,对2015年8月23—24日发生在上海的一次强降水天气过程进行了天气学分析,并通过位涡反演方法对1515号台风“天鹅”在本次降水过程的具体作用进行了定量诊断分析,以探讨本次暴雨过程的发生机制。得出以下主要结论:1)位涡反演方法能够较为准确地反映西风槽、台风及副热带高压等重要天气系统的位置及强度,能够较为有效地再现系统的演变过程;2)北方冷空气与远距离台风外围的东北气流交汇是产生本次降水过程的主要原因;3)通过对比原始场与剔除台风后的分析场,可以发现台风“天鹅”本身的扰动对应的水汽通量占比53.3%,是本次降水过程的水汽输入的主要贡献来源;4)台风“天鹅”对降水区域提供了一定的热力条件,在扣除台风后原分析场的大值区和暖湿舌消失,相应的锋区也消失。

关键词：台风暴雨位涡反演水汽贡献

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热带印度洋-太平洋海温主模态对中国南部秋季降水异常的影响

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大气科学学报 2021年第6期44卷 954-964页

作者：张玲马茜雅袁晓钰封佳利姜玉洁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

基于HadISST逐月海温数据,对热带印度洋-太平洋海区海温场主模态及其组合进行了研究。结果表明:三种类型的El Niño事件中,东部型(EP)和对称中部型(CPⅠ)发展年,热带印度洋东部及海洋性大陆降水为负异常,印-太海区Walker环流减弱,... 详细信息

基于HadISST逐月海温数据,对热带印度洋-太平洋海区海温场主模态及其组合进行了研究。结果表明:三种类型的El Niño事件中,东部型(EP)和对称中部型(CPⅠ)发展年,热带印度洋东部及海洋性大陆降水为负异常,印-太海区Walker环流减弱,赤道印度洋为东风异常,根据Bjerknes反馈,东印度洋海温负异常,易形成正位相印度洋偶极子(Positive Indian Ocean Dipole,PIOD)事件;而非对称中部型(CPⅡ)与印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)事件无相关性。进一步对印-太海区海温场主模态及其组合与中国南部秋季降水异常的关系进行分析发现,独立EP型、独立CPⅠ型、EP与PIOD组合型及CPⅠ与PIOD组合型四种模态下,在赤道印度洋及热带太平洋暖湿气流的作用下,中国东南部秋季降水呈正异常,其中独立EP型、独立CPⅠ型和CPⅠ与PIOD组合型对中国东南部的局地水汽净输入以自西向东的纬向贡献为主,而EP与PIOD组合型由于西太平洋副热带高压的异常西伸,水汽沿副高西南边缘向北输送进入中国东南部,对中国东南部的局地水汽净输入以经向贡献为主。CPⅡ型El Niño事件发展年,中国南部大部分地区秋季降水异常偏少;独立PIOD事件发展年,中国西南部地区秋季降水表现为正异常,而东南部呈负异常。

关键词： El Niño IOD 降水秋季中国南部

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针对WRF模式中行星边界层参数化过程倾向项的扰动方法

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大气科学学报 2021年第2期44卷 240-251页

作者：武天杰闵锦忠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

针对WRF模式中行星边界层参数化过程中的不确定性,发展了一种针对行星边界层参数化过程的随机物理扰动方案(SPPBLPT),该方案针对行星边界层计算的温度、风场、水汽倾向项进行扰动。使用该方案、多行星边界层参数化方案、多参数扰动方案... 详细信息

针对WRF模式中行星边界层参数化过程中的不确定性,发展了一种针对行星边界层参数化过程的随机物理扰动方案(SPPBLPT),该方案针对行星边界层计算的温度、风场、水汽倾向项进行扰动。使用该方案、多行星边界层参数化方案、多参数扰动方案及针对WRF模式总倾向的随机物理过程扰动(SPPT)方案对2014年7月进行对比实验,发现使用较大格点方差的SPPBLPT方案能有效降低地面温度与风场的误差,也能降低降水的预报误差,而其他方案对预报改善不明显。针对地面温度和风场的BS评分显示,SPPBLPT方案通过降低可靠性评分(提高可靠性),显著改善了集合预报对温度与风场的可能性预报,同时该方案能显著提高降水的GSS评分,在所有实验中,较大格点方差的SPPBLPT方案表现最好。针对行星边界层参数化过程的随机物理扰动方案(SPPBLPT)能显著提升集合预报系统性能,但是该方案的扰动参数的设置还需要进一步研究。

关键词：行星边界层随机物理过程扰动集合预报 WRF模式

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2022年8月南海典型空心台风“木兰”的诊断分析及高分辨率模拟

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大气科学学报 2024年第2期47卷 346-359页

作者：王静瑶于恩涛马洁华汪君陈冬陈科艺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 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 中国科学院大气物理研究所气候变化研究中心北京100029 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

利用站点观测、FNL分析数据和融合降水等多源资料,对2022年8月南海空心台风“木兰”的特征及成因开展系统的诊断分析,结果表明“木兰”属于南海的季风低压发展而成的弱台风,具有季风低压的特征,整个台风过程无明显台风眼,前期气旋环流... 详细信息

利用站点观测、FNL分析数据和融合降水等多源资料,对2022年8月南海空心台风“木兰”的特征及成因开展系统的诊断分析,结果表明“木兰”属于南海的季风低压发展而成的弱台风,具有季风低压的特征,整个台风过程无明显台风眼,前期气旋环流中有多个小环流。虽为弱台风,但其东北侧的低空东南急流配合南海充沛的水汽输送,以及陆地局部的强对流活动,造成了我国广东、广西和云南南部等地的大风和暴雨天气。使用中尺度模式WRF开展分辨率为9 km和3 km的嵌套模拟,结果显示模式能合理再现“木兰”的环流结构特征和演变过程,但模拟的副热带高压南侧季风槽偏强,风速偏大。模式模拟的台风路径与观测整体上较为吻合,与FNL分析资料的结果相比,WRF对降水量的模拟有显著改进,此外,WRF模式分辨率的提高可降低模拟降水的误差。

关键词： WRF “木兰”台风诊断分析空心台风高分辨率模拟

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