检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学进展 2023年第3期38卷 1000-1012页

作者：刘玉洁彭杰张峰吴琨刘鹏陈国兴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 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 上海市生态气象和卫星遥感中心上海200030 上海期智研究院上海200232 南京信息工程大学气候与应用前沿研究院南京210044 洛阳市气象局洛阳471000

基于CloudSat/CALIPSO卫星在2007—2010年的观测数据,研究了气候模式中用于表达云层垂直方向上重叠关系的关键参数——抗相关厚度(L),并构建了L与风切变强度的参数化关系.结果表明:全球范围内,L与风切变总体呈现较为明显的负相关,该关... 详细信息

基于CloudSat/CALIPSO卫星在2007—2010年的观测数据,研究了气候模式中用于表达云层垂直方向上重叠关系的关键参数——抗相关厚度(L),并构建了L与风切变强度的参数化关系.结果表明:全球范围内,L与风切变总体呈现较为明显的负相关,该关系在北半球中纬度地区更为显著,两者的相关系数可达-0.94.但在以洋面为主的南半球中高纬度地区,L与风切变强度的负相关关系明显减弱.用于计算L的云层空间采样尺度与云样本对应的L呈现出近似线性的正相关,这表明随着云层空间采样尺度的变大,不同高度的云层在垂直方向上重叠的部分趋于更多.此外,在不同的空间采样尺度条件下,L与风切变强度参数化关系式中的系数也存在差异.因此,云层的空间采样尺度也是气候模式中建立精细化的L参数化方案时需要考虑的重要因子之一.

关键词：云垂直重叠抗相关厚度风切变空间采样尺度

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中国区域性骤发干旱特征分析

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气象科学 2021年第3期41卷 295-303页

作者：叶天余锦华叶梦茜谢洁宏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

基于国家气象信息中心2400多个观测站的候平均日最高气温、GLDAS 2.0/2.1的土壤湿度、蒸散发资料和ERA5的500 hPa位势高度、925 hPa风场再分析资料,定义了格点骤发干旱指数,在分析1979—2017年4—9月中国区域骤发干旱气候特征和骤发干... 详细信息

基于国家气象信息中心2400多个观测站的候平均日最高气温、GLDAS 2.0/2.1的土壤湿度、蒸散发资料和ERA5的500 hPa位势高度、925 hPa风场再分析资料,定义了格点骤发干旱指数,在分析1979—2017年4—9月中国区域骤发干旱气候特征和骤发干旱指数的经验正交展开空间模态的基础上,确定骤发干旱发生频繁及变率大的区域,给出了区域性骤发干旱事件的识别标准,并对其演变过程进行合成分析,最后分析了典型个例的要素和环流特征。结果表明:骤发干旱多发于我国南方夏季,其中7月最多,以湖南和浙江地区发生最为频繁,这两个区域也是骤发干旱发生气候变率最大的区域。合成分析显示,高温是两个区域骤发干旱爆发的主要驱动因素:干旱爆发前一候,气温迅速升高,蒸散发快速增大,土壤湿度下降明显。2013年6—7月在湖南区域爆发了两次骤发干旱事件。第一次干旱爆发前,湖南地区500 hPa位势高度迅速增大,异常下沉气流导致降水减少和绝热增温,蒸散发随气温升高而增加,使土壤湿度减少,这次干旱由高温驱动;第二次干旱爆发前期,明显偏西、偏北且稳定的西北太平洋副热带高压使地表太阳净辐射通量增强、近地层的偏南气流使高温维持,蒸散发随降水而变化,这次干旱为降水减少所驱动,高温起促进作用。

关键词：区域性骤发干旱高温蒸散发土壤湿度

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考虑中间层低层的平流层最后增温事件分类及其机制分析

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大气科学 2024年第6期48卷 2141-2156页

作者：胡景高谢金材任荣彩刘帅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 中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100190 重庆市荣昌区气象局重庆402460

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春... 详细信息

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春季,极区温度和纬向风场存在与平流层类似的年际变率,基于此认定中间层低层仍存在FW事件。本文随后确定了FW事件逐年爆发日期,结果表明,FW事件在各个层次的平均爆发日期为4月7~27日,年际变率在11.3~18.3天,其中,1 hPa FW平均爆发日期最迟,0.1 hPa FW事件的年际变率最小。依据FW爆发日期垂直廓线的演变特征,本文将FW事件分为三类,分别为同时型、顺延型与气候态型。同时型FW事件由强烈的行星波活动所主导,整层爆发日期相差不大,FW的爆发伴随着强烈的极区环流异常符号的反转。顺延型FW事件的爆发过程与同时型具有类似的特征,但其中行星波活动强度更弱,非绝热加热的作用进一步提高。气候态型时,以10 hPa为代表的平流层中层FW事件的爆发由动力因素主导。平流层中层FW爆发后,平流层高层行星波活动受到抑制,FW的爆发则由辐射非绝热加热主导。在中间层低层0.1 hPa,FW事件的爆发有两种可能,一方面,可以由辐射非绝热加热主导;另一方面,在一些平流层FW事件爆发后,0.1 hPa可能会因为平流层FW爆发后的次级行星波活动而造成FW的爆发。

关键词：平流层最后增温事件中间层分类环流演变行星波活动

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双多普勒雷达观测在一次雹云结构中的应用

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气象科学 2023年第2期43卷 225-234页

作者：王子昕王咏青胡志群徐芬江苏省气象服务中心南京210041 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/大气科学学院南京210044 南京大气科学联合研究中心南京210041 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京气象科技创新研究院南京210041

利用常州站和泰州站双多普勒天气雷达探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日一次强对流天气过程的天气形势、雷达回波强度演变特征和双多普勒雷达反演的三维流场信息。重点利用双多普勒雷达径向速度资料反... 详细信息

利用常州站和泰州站双多普勒天气雷达探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日一次强对流天气过程的天气形势、雷达回波强度演变特征和双多普勒雷达反演的三维流场信息。重点利用双多普勒雷达径向速度资料反演出格点流场,并结合回波特征分析雹云的结构。结果表明:强对流天气过程中,江苏受高空冷涡影响,在高空冷槽、高空急流、低层切变线和地面辐合线的配置条件下,形成了上干冷、下暖湿的层结不稳定结构。本次过程中,雹云不仅具有典型的强对流单体雷达回波特征,在中层强回波中心处,还有明显的“S”型水平流场结构。雹云的低层,是明显的辐合与旋转配置的水平流场。深厚的零线结构是成雹的典型特征。

关键词：雹云 S型流场双多普勒雷达风场反演零线

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2019年南海夏季风爆发特征及其与10~25 d ISO的关系

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气象科学 2022年第3期42卷 324-333页

作者：张颖王黎娟赵小芳邓顺芷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 成都信息工程大学大气科学学院成都610225

使用NCEP/NCAR再分析资料对2019年高度场、OLR场和风场进行了环流分析,计算假相当位温、西南风和垂直风切变等物理量,并且使用Lanczos滤波器滤波后进行分位相讨论了ISO与2019年南海夏季风爆发的关系。结果表明,2019年南海夏季风爆发的... 详细信息

使用NCEP/NCAR再分析资料对2019年高度场、OLR场和风场进行了环流分析,计算假相当位温、西南风和垂直风切变等物理量,并且使用Lanczos滤波器滤波后进行分位相讨论了ISO与2019年南海夏季风爆发的关系。结果表明,2019年南海夏季风爆发的日期为5月6日,其爆发偏早。在5月6日后具体特征表现为:200 hPa高空急流范围扩大,强度增强;副热带高压不断东撤,南海地区不再盛行西南风;850 hPa上南海地区盛行西南风且对流大面积爆发;假相当位温随高度变化的特征显示出对流增强的趋势。为了探讨2019年南海夏季风爆发与ISO的关系,进一步研究发现2019年存在10~25 d大气季节内振荡。一方面,ISO有利于2019年爆发时间偏早,另一方面,南海夏季风爆发后从孟加拉湾—印度洋东部低频对流多次随时间向东北传播,经历发展—最强—减弱—抑制—最弱—恢复的6个阶段,有利于南海地区偏西风增强以及对流活动的爆发维持,使得其爆发强度增强。

关键词：南海夏季风爆发特征大气季节内振荡

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民航气象观测的中国中东部大气边界层廓线数据的评估与应用

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地球物理学报 2022年第11期65卷 4174-4193页

作者：徐孝泽张元杰宋树刚杨云帆李想高志球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大气物理学院南京210044 93110部队北京100843 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029

本文从民航气象报告(AMDAR)数据库中提取了2008—2019年期间我国中东部18个机场飞机起飞和降落期间的大气边界层(ABL)廓线数据,并利用常规探空数据评估了不同季节和高度范围的AMDAR数据准确性及其随探空站与机场距离和飞行状态的变化.... 详细信息

本文从民航气象报告(AMDAR)数据库中提取了2008—2019年期间我国中东部18个机场飞机起飞和降落期间的大气边界层(ABL)廓线数据,并利用常规探空数据评估了不同季节和高度范围的AMDAR数据准确性及其随探空站与机场距离和飞行状态的变化.与常规探空数据相比,低层(P>850 hPa)的AMDAR温度和风分量的均方根误差(RMSE)均比较高层(850~500 hPa)小,且各高度层上的温度和风分量的RMSE都随间隔距离的增加而增大.相对而言,飞行状态对AMDAR数据准确性的影响很小.在间隔距离小于50 km且P>850 hPa高度层范围内,温度、纬向风和经向风的平均RMSE分别为0.68~0.83 K、1.48~1.62 m·s^(-1)和1.73~1.81 m·s^(-1).相比于RMSE,对应的平均偏差都显著更小,且随间隔距离无明显变化.数据应用示例表明,AMDAR廓线数据由于其较高的时间分辨率,不仅可以反映ABL结构的日变化特征,还可用于研究ABL局地环流特征.基于18个机场AMDAR廓线数据分析发现,我国远内陆、干燥地区大气边界层高度(ABLH)具有较强的日变化,尤其是在春夏两季,而沿海和近内陆地区ABLH的日变化强度和季节差异都较小.

关键词： AMDAR 大气边界层探空数据日变化大气边界层高度

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南京秋季大气PM_(2.5)中类腐殖质的光学性质与来源分析

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环境化学 2021年第1期40卷 301-311页

作者：洪一航曹芳鲍孟盈章炎麟张益兴南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心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

类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针... 详细信息

类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针对HULIS分离方法的研究很少.固相萃取法(solid phase extraction, SPE)因其操作简单、分离效果较好而被广泛应用,但对于低浓度样品仍存在检出限较高、回收率较低的问题,且很少有人关注提纯过程中流程空白所包含的含碳组分及其吸光能力.本研究通过调整活化溶液(0.01 mol·L^(-1) HCl溶液+甲醇+2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)与洗脱溶液(2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)用量的比例对提纯方法进行优化.结果表明,应用优化后的方法对流程空白进行测量时,检出限(MDL)降低到0.035 mg·L^(-1)以下,精密度RSD <5.41%(n=20),标准品回收率达到95%,在保证回收率的情况下减少了流程空白,提高了样品的精密度,使测定浓度较低的HULIS含量成为可能.为了探究生物质燃烧期间含碳组分的光学特性和来源特征,本研究对2017年10月6日至11月9日南京北郊秋季大气气溶胶样品进行采集.采样期间PM_(2.5)的浓度为(87.9±43.7)μg·m^(-3),WSOC和类腐殖质碳(HULIS-C)的浓度分别为(4.2±2.3)μg·m^(-3)和(3.6±2.0)μg·m^(-3),HULIS-C占WSOC的比例为47.3%,是WSOC中的重要组成部分.本研究还对HULIS在330—400 nm波段的吸光进行测定,使用Angstrom指数(absorption angstrom exponent,AAE)进行表征,得到采样期间AAE的值为2—7,说明HULIS污染主要来自二次转化.后向轨迹结果表明,重污染期间污染物来源为本地生物质燃烧和区域或者长距离气团的输送.

关键词：类腐殖质固相萃取吸光特性来源 PM_(2.5) 南京

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基于云依赖背景场误差协方差的雷达资料同化及对降雨预报影响研究

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气象学报 2022年第2期80卷 243-256页

作者：陈娴雅陈耀登孟德明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 南京大学大气科学学院中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210023

传统变分同化方法中使用各向同性和均质的背景场误差协方差,忽略了背景场误差协方差的天气系统依赖性,而在变分框架下引入集合流依赖的背景场误差协方差还需要额外的集合预报。为在变分同化中引入更合理的背景场误差协方差,通过引入云... 详细信息

传统变分同化方法中使用各向同性和均质的背景场误差协方差,忽略了背景场误差协方差的天气系统依赖性,而在变分框架下引入集合流依赖的背景场误差协方差还需要额外的集合预报。为在变分同化中引入更合理的背景场误差协方差,通过引入云指数构建“云依赖”背景场误差协方差,提出了一种云依赖背景场误差协方差的同化方案,并应用于雷达等多源观测资料同化。基于云依赖背景场误差协方差的资料同化方案,开展了一系列单点观测试验、梅雨期批量循环同化预报试验以及降雨个例详细诊断分析。从单点观测试验看,云依赖背景场误差协方差可以实时动态地调整各格点背景场误差,使分析增量具有明显的各向异性和对云雨特征的依赖;批量循环同化与预报试验表明采用云依赖背景场误差协方差的雷达资料同化可以稳定提高降水预报能力,对大量级降水评分的改善尤为明显;对强对流暴雨过程的诊断进一步表明,云依赖背景场误差协方差的应用改进了动力、热力、水汽和水凝物场的预报。基于云依赖背景场误差协方差的同化方案,能在变分同化框架下引入更符合实时天气特征的背景场误差协方差信息,为更好地同化高分辨率雷达资料提供了基础,有效提高了降雨预报的效果。

关键词：雷达资料同化变分同化背景场误差协方差云依赖

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中国地表日平均风与日极大风气候特征的对比

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干旱区研究 2024年第9期41卷 1468-1479页

作者：南宇琨刘鹏王伟陈遗志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联合国际研究实验室气象灾害预测与评估协同创新中心江苏南京210044 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏南京211106

据多项研究指出,中国地表平均风速在全球变暖的背景下呈现长期下降的趋势。而极大风速与平均风速特征变化是否一致,值得我们关注。通过对比分析国家基本气象站1951—2018年的地表日平均风速和日极大风速数据,结果表明:全国范围内,日平... 详细信息

据多项研究指出,中国地表平均风速在全球变暖的背景下呈现长期下降的趋势。而极大风速与平均风速特征变化是否一致,值得我们关注。通过对比分析国家基本气象站1951—2018年的地表日平均风速和日极大风速数据,结果表明:全国范围内,日平均风速主要集中在2 m·s^(-1)左右,而日极大风速主要集中在8 m·s^(-1)左右,这两种风速在青藏高原地区和内蒙古地区较大。此外,日平均风速出现小风速概率更高,而日极大风速的概率分布更接近于正态分布。从1960—2010年,日平均风速下降了19%,而日极大风速下降更为显著,达到20%。然而,在2010年之后,随着全球变暖的加剧,二者均略有回升,尤其是日平均风速的回升更为显著。这一结论强调了在全球变暖背景下持续关注和研究风速变化的重要性,有助于深入了解中国地表风速的变化特征,同时也为风速预报、风能开发等项目提供科学参考。

关键词：日平均风日极大风气候特征风速差异

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RTTOV中模拟亮温对垂直插值方案的敏感性研究

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科学技术创新 2023年第4期 212-216页

作者：周校立官莉南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京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

以搭载在风云3号D星上的红外高光谱探测仪HIRAS为例,研究了目前广泛使用的快速辐射传输模式RTTOV中模拟辐射值对垂直插值方案的敏感性。以逐线LBLRTM模式模拟亮度温度为基准,分析发现:当输入大气状态参数廓线层数比RTTOV系数层数多时,... 详细信息

以搭载在风云3号D星上的红外高光谱探测仪HIRAS为例,研究了目前广泛使用的快速辐射传输模式RTTOV中模拟辐射值对垂直插值方案的敏感性。以逐线LBLRTM模式模拟亮度温度为基准,分析发现:当输入大气状态参数廓线层数比RTTOV系数层数多时,各插值方案在窗区、水汽通道模拟结果差异不大;当大气廓线层数比模式系数层稀疏时,方案1在多数通道上比其它插值方案偏差大,但5种插值方案之间差异较小。在输入大气廓线层数少于系数层数时,温度Jacobian和湿度Jacobian矩阵垂直分布较为平滑,各插值方案结果相近;但当输入廓线层层密于系数层数时,使用插值方案2得到的水汽Jacobian矩阵表现出强烈的振荡。

关键词：辐射传输模式 RTTOV 垂直分层插值方案

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