检索结果-内蒙古大学图书馆

科技通报 2023年第3期39卷 23-31,66页

作者：孙善磊杜新观张艺方周舒佳周洋毕早莹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 金坛区气象局江苏金坛213200

厘清长江三角洲(长三角)地区昼夜降水变化规律有助于加深当地降水特征、过程和机制的理解。基于长三角地区202个气象站1973—2017年昼夜降水资料,详细分析了该地区昼夜降水时空变化特征。结果表明:(1)年尺度上,日总、白昼、夜间降水均... 详细信息

厘清长江三角洲(长三角)地区昼夜降水变化规律有助于加深当地降水特征、过程和机制的理解。基于长三角地区202个气象站1973—2017年昼夜降水资料,详细分析了该地区昼夜降水时空变化特征。结果表明:(1)年尺度上,日总、白昼、夜间降水均表现为由南向北递减;降水昼夜差异区域性特征明显,南部白昼降水显著多于夜间降水,而北部情况相反,且昼夜差异较大地区多对应复杂下垫面。降水昼夜差具有明显的季节性差异,春、夏季明显,其中以夏季最大。(2)整体而言,年和各季节(除春季)的日总、白昼、夜间降水均呈不同程度增加趋势,以夏季增加最为明显。年、秋和冬季的日总降水变化由夜间降水主导,春、夏季则由白昼降水主导。(3)夏季极端降水大值区位于浙江东南沿海和安徽西南部山区,且长江以北(南)的极端降水以夜间(白昼)降水为主导。夏季极端降水以增加趋势为主,其中长三角南部和北部的极端降水变化分别由白昼和夜间降水主导。

关键词：昼夜降水线性趋势极端降水时空变化长江三角洲地区

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气候变暖背景下青藏高原夏季水汽的长期变化趋势分析

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中国科学：地球科学 2022年第5期52卷 942-954页

作者：俞静雯李清泉丁一汇张杰吴清源沈新勇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 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未... 详细信息

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未来变化趋势进行了预估.结果表明,高原夏季水汽含量和水汽净收支都呈现显著的增加趋势,其水汽收支的变化趋势主要表现为水汽净收入的显著增加和东边界水汽支出的显著减少.导致高原夏季东边界水汽支出显著减少的原因是贝加尔湖到蒙古高原上空的异常高压反气旋.CMIP6多模式集合可以较好地模拟出高原水汽净收支的变化特征.预估结果显示,到21世纪末,高原整体水汽含量、水汽净收支以及降水量都呈现增加的趋势;在SSP5-8.5情景下,这三个变量在未来远期(2081~2100年)相对于当前时期(1991~2014年)分别增加47.99%、59.77%和18.59%.高原北侧经向水汽输送的显著增强可能是导致高原增湿的主要原因.

关键词：青藏高原夏季水汽输送变化趋势未来预估

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地闪三维随机模型的改进及多上行先导的数值模拟研究

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气象学报 2022年第6期80卷 999-1008页

作者：林雨荷谭涌波余骏皓樊佳乐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/南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室北京100081

为了探讨地闪连接过程中多上行先导的起始与发展,考虑到光学观测事实及雷暴电场环境,本研究在已有多上行先导三维随机参数化方案的基础上,植入背景电场模块并改进上、下行先导模块。基于新模型开展大量敏感性试验,结果如下:(1)新模型模... 详细信息

为了探讨地闪连接过程中多上行先导的起始与发展,考虑到光学观测事实及雷暴电场环境,本研究在已有多上行先导三维随机参数化方案的基础上,植入背景电场模块并改进上、下行先导模块。基于新模型开展大量敏感性试验,结果如下:(1)新模型模拟的下行先导形态多样、分支数大幅度减少,能更好地再现多样的地闪连接过程。(2)在孤立建筑物情况下,上行先导长度、闪击距离以及触发多上行先导的次数与建筑物高度成正相关。(3)随着建筑物增高,同一次地闪中首个始发的上行先导与后续始发的上行先导间的起始时间差整体呈现上升趋势。初步研究表明:建筑物高度对触发多上行先导的影响显著。此外,受到建筑物高度及正、负先导发展情况的影响,低矮建筑物触发的多上行先导几乎同时起始,而高建筑物上允许首个始发的上行先导优先发展一定长度后再始发后续上行先导。

关键词：数值模拟多上行先导建筑物高度

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华东地区地面和高空风场的多模式集成精细化预报研究

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大气科学学报 2023年第6期46卷 917-927页

作者：智协飞吴柏莹罗忠红曹晴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 天气在线气象应用研究所江苏无锡214000 中国民用航空局空中交通管理局厦门空中交通管理站福建厦门361006 中国民用航空局华东地区管理局上海200335

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)、中国国家气象中心业务运行的中尺度数值预报系统(Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System Meso,GRAPES-Meso)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的全球预报系统(Global Forecast System,GFS)、GRAPES全球预报系统(GRAPES-GFS)4个模式风场预报资料,利用双线性、反距离加权、三次样条、克里格等插值方法对华东及周边地区(110°~130°E,20°~40°N)2020年1—4月逐日地面和高空风0~72 h集合预报资料进行降尺度处理,得到满足机场及终端区气象保障的精细化风场预报。此外,还对精细化风场预报做多模式集成。结果表明,对于风场的精细化格点预报,反距离加权插值方法误差最小,为最优水平插值方法。基于扩展复卡尔曼滤波的多模式集成(Augmented Complex Extended Kalman Filter,ACEKF)可进一步减小风场预报的误差。对华东地区上海、青岛和厦门3个机场地面和高空风的多模式集成风场精细化预报的分析表明,ACEKF多模式集成预报不但均方根误差较BREM、ECMWF和GRAPES-GFS的预报误差小,且随高度变化也不如单模式预报的大,其预报性能更为稳定。

关键词：插值风场预报扩展复卡尔曼滤波高分辨率多模式集成

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近海台风对“21·7”河南极端暴雨过程水汽通量和动、热力条件影响的模拟

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大气科学 2022年第6期46卷 1577-1594页

作者：饶晨泓毕鑫鑫陈光华喻自凤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 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 中国科学院大学北京100049 中国气象局上海台风研究所上海200032

本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极... 详细信息

本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极端暴雨的发展过程。敏感性试验表明,在移除台风“烟花”后,副热带高压系统显著南压并在南侧形成东南风急流,河南地区的南风分量减弱、东风增强,东西方向的水汽输送占主导,有利于降水分布型由CTL试验的南—北向转变为东—西向;另一方面,由于低层东南风急流相较于移除“烟花”前的东风急流偏弱,河南降雨区的局地辐合减弱,水汽通量净流入值较CTL试验降低5.81%,且中纬度冷气团西移减慢,引起局地相当位温梯度减弱,最终导致移除台风“烟花”试验的降雨强度偏弱。移除台风“查帕卡”后,大尺度环流形势几乎未受影响,河南南侧的水汽输送略有减弱,因此强降水分布基本与CTL试验类似,降雨强度略有减小。与台风“烟花”相比,“查帕卡”对河南暴雨的影响较弱。

关键词：河南暴雨台风“烟花” 台风“查帕卡” 数值模拟

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近60年华北春季干旱特征及其与北大西洋海表温度的关系

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大气科学学报 2021年第3期44卷 451-460页

作者：臧迪郑有飞张顾炜南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用观测资料统计分析和CAM5.3数值模拟相结合的方法,基于标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),分析了1955—2018年华北地区春季干旱特征,并重点探讨了对北大西洋产生的影响。华北春季干旱... 详细信息

利用观测资料统计分析和CAM5.3数值模拟相结合的方法,基于标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),分析了1955—2018年华北地区春季干旱特征,并重点探讨了对北大西洋产生的影响。华北春季干旱的主要空间分布型为全区一致型,近60 a春季华北存在22 a偏旱年和14 a偏涝年。华北春季偏旱年主要大气环流特征是大陆暖高压增强、高空西风急流减弱以及华北位于下沉运动区中。观测分析和数值模拟结果均表明,春季北大西洋海温偏暖容易导致华北地区发生干旱。当春季北大西洋偏暖,其上空高度场被抬升,激发出一条自北大西洋经欧亚大陆至华北地区的“+-+”的波列,其波列中心分别位于北大西洋、欧洲大陆-西亚和西北-华北地区上空,这条波列最终导致了西北-华北上空大陆高压增强,华北位于高压底部,上空高度场抬升,西风急流减弱,引发下沉运动,导致空气绝热增温。同时,西风急流减弱导致西南暖湿气流减弱,水汽不易到达华北地区,不利于降水产生,高温少雨有利于干旱发生;当北大西洋偏冷时,波列中心发生了“翻转”,由“+-+”转变为“-+-”,此时大陆高压减弱,西风急流增强,不利于干旱发生。

关键词：华北地区春季干旱北大西洋波列

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基于迁移CNN的江淮持续性强降水环流分型

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应用气象学报 2021年第2期32卷 233-244页

作者：蔡金圻谭桂容牛若芸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 国家气象中心北京100081

利用新建的1981—2018年区域持续性强降水个例集、1981—2018年中国逐日降水量及NCEP/NCAR全球再分析资料,运用江淮地区持续性强降水典型模态个例样本及残差神经网络(CNN),通过迁移学习分步训练建立针对江淮强降水的环流客观分型模型;... 详细信息

利用新建的1981—2018年区域持续性强降水个例集、1981—2018年中国逐日降水量及NCEP/NCAR全球再分析资料,运用江淮地区持续性强降水典型模态个例样本及残差神经网络(CNN),通过迁移学习分步训练建立针对江淮强降水的环流客观分型模型;并运用该模型对1981—2015年全国持续性强降水个例的环流进行客观分型,比较其与相似量(R)分型、余弦相似系数(COS)分型的效果,且对2016—2018年逐日环流进行客观识别与分型。结果表明:迁移CNN在拟合准确率达到100%后,测试集损失函数很快稳定,准确率较高,比R分型、COS分型效果好。在强降水客观分型中,迁移CNN所得各型与典型模态降水之间的相关系数远高于R分型、COS分型,其中不一致型个例分析表明迁移CNN所得各型与典型模态降水间的相关系数明显高于R分型、COS分型。在独立样本分型中,迁移CNN所得各型与典型模态降水的相关系数也均高于R分型、COS分型,且对非持续性强降水环流分型也存在一定的识别能力。

关键词：江淮地区强降水客观分型残差神经网络迁移学习

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高矮建筑物多上行先导连接过程的数值模拟

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应用气象学报 2022年第1期33卷 80-91页

作者：雷艺楠谭涌波余骏皓郑天雪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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室北京100081

运用改进后的三维多先导模型,允许高矮建筑物上均可以始发上行先导,对多次地闪的连接过程进行模拟。结果表明:矮建筑物始发上行先导和被击中的概率较小,高建筑物对矮建筑物上行先导的始发具有较明确影响。建筑物间的高度差是影响上述连... 详细信息

运用改进后的三维多先导模型,允许高矮建筑物上均可以始发上行先导,对多次地闪的连接过程进行模拟。结果表明:矮建筑物始发上行先导和被击中的概率较小,高建筑物对矮建筑物上行先导的始发具有较明确影响。建筑物间的高度差是影响上述连接过程的主要因子,当建筑物间高度差较小时,高建筑物对矮建筑物的屏蔽效应不明显,下行先导通道的相对位置对矮建筑物是否优先始发上行先导存在影响;随着建筑物间高度差的增加,矮建筑物难以优先始发上行先导,只在下行先导通道明显偏向矮建筑物时,矮建筑物才可能始发上行先导,并有一定概率与下行先导连接形成回击;当建筑物间高度差超过某阈值后,矮建筑物既不会始发上行先导,更不会被击中。

关键词：数值模拟连接过程多上行先导建筑物间高度差

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西北太平洋热带气旋频数异常与五类主要大尺度环流型的关系

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大气科学学报 2022年第1期45卷 30-39页

作者：周伟灿张小雨赵海坤沈新勇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 武警陕西省总队陕西西安710000 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

利用Yoshida and Ishikawa(2013)提出的一套客观分类方法对1979—2013年夏季(5—10月)共796个热带气旋(Tropical Cyclone,TC)生成前的大尺度环流背景场进行了分型,主要包括了季风切变线型(monsoon Shear Line,SL)、季风涡旋区(monsoon Gyre,GY)、季风辐合区(monsoon Confluence Region,CR)、东风波(Easterly Wave,EW)和热带气旋生成诱发的罗斯贝波扰动(Preexisting Tropical Cyclone,PTC)五大类大尺度环流型,其中SL、CR、GY与季风环流型紧密相关联。统计结果显示,大部分热带气旋生成与季风槽环流有关,并分析了五类环流型扰动下TC生成的位置及强度特征。基于分型结果可知,PTC环流型的异常增强和季风槽环流型的异常减弱是导致TC异常增加和异常减少的主要因素。并初步给出了可能的物理成因。

关键词：热带气旋生成频数异常西北太平洋大尺度环流型

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我国延伸期预报业务现状及其协同运行机制分析

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气象科技进展 2023年第2期13卷 5-15,25页

作者：杨滟茹邓星辰虞越越周玉谈佳铭谷金穗南京信息工程大学大气科学学院/气象灾害教育部重点实验室(KLME)/气象与环境联合研究中心(ILCEC)/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心(CIC-FEMD) 南京210044

10~30 d延伸期预报是构建“无缝隙预报”的必然要求,在防灾减灾工作和各行业气象保障服务中起着至关重要的作用。我国自2002年起,对延伸期预报业务进行了多方面的探索,但仍存在预报方法和技术不纯熟、人才队伍较薄弱、预报体制不完善等... 详细信息

10~30 d延伸期预报是构建“无缝隙预报”的必然要求,在防灾减灾工作和各行业气象保障服务中起着至关重要的作用。我国自2002年起,对延伸期预报业务进行了多方面的探索,但仍存在预报方法和技术不纯熟、人才队伍较薄弱、预报体制不完善等问题,当前的延伸期预报业务仍较难满足业务需求。通过文献调研法、问卷调研法、访谈调研法对比分析了国内外延伸期预报业务现状、人才队伍以及协同运行机制建设现状,提出了制约我国延伸期预报业务进一步发展的可能因素,并提出了若干对策,为延伸期预报业务相关决策提供科学的支撑和依据。

关键词：延伸期预报业务现状分析人才队伍协同运行机制

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