检索结果-内蒙古大学图书馆

气象 2020年第1期46卷 108-118页

作者：祁海霞彭涛林春泽彭婷吉璐莹李兰孟翠丽中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205 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 武汉区域气候中心武汉430074 武汉农业气象试验站武汉430040

基于TIGGE资料中的ECMWF、UKMO、JMA、CMA四套模式的2016年6月1至7月31日逐日降水集合预报资料,结合清江流域10个国家基准站观测数据,建立了流域贝叶斯模型平均(BMA)概率预报模型,开展流域多模式集合BMA技术的概率预报试验与评估。结果... 详细信息

基于TIGGE资料中的ECMWF、UKMO、JMA、CMA四套模式的2016年6月1至7月31日逐日降水集合预报资料,结合清江流域10个国家基准站观测数据,建立了流域贝叶斯模型平均(BMA)概率预报模型,开展流域多模式集合BMA技术的概率预报试验与评估。结果表明,在清江流域多模式集合的BMA模型最佳滑动训练期长度为40 d,BMA模型预报比原始集合预报有更高预报技巧,比四个原始集合预报MAE平均值减少近11%左右,而对于CRPS除了CMA中心无订正效果外,较其他三个模式平均值提高近15%左右。多模式集合BMA技术能预报降水全概率PDF曲线和大于某个降水量级的概率,同时能给出确定性降水预报,对于极端强降水(大暴雨一特大暴雨量级),BMA 75~90百分位数预报效果较好,对于强降水(暴雨量级),BMA 50~75百分位数预报效果较好,对于一般性降水(小雨一大雨量级),BMA确定性预报结果或50百分位数预报效果较好。

关键词： TIGGE 贝叶斯模型平均(BMA) 多模式集合概率预报

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连绵起伏山体对雷电电磁信号的影响研究

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电瓷避雷器 2021年第3期 57-66页

作者：陈佳雯王磊王超于振国宁欣婷黄诗叶孔维奇张翼驰张其林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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

连绵起伏的山体地形会对雷电电磁信号的强度和传播时间产生影响,进而影响到时间到达(time-of-arrival,TOA)雷电定位技术的准确性。本研究基于二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D FDTD)算法,对地闪回击... 详细信息

连绵起伏的山体地形会对雷电电磁信号的强度和传播时间产生影响,进而影响到时间到达(time-of-arrival,TOA)雷电定位技术的准确性。本研究基于二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D FDTD)算法,对地闪回击电磁场在连绵山体地形的传播特征进行数值模拟,结果表明:1)连绵起伏山体的屏蔽作用和传播衰减对雷电信号强度的影响不可忽略。观测点附高山的静电屏蔽会引起垂直电场的显著削减。山体高度每增加500 m,山体传播衰减导致雷电信号的幅值平均下降约10%,不同观测点位置的衰减程度存在一定差异。2)连绵起伏的山体同时还会引起回击电磁场波形传播时间的变化。通过不同方法计算得到的到达时间结果存在较大差异,其中10%峰值、20%峰值以及最大导数点切线方法得到的结果相对接近。3)在2种路径延长的等效方法中,包络等效与上述3种计算方法得到的到达时间有很好的一致性,地表等效在山体较高时会对到达时间产生过高的估计。

关键词：雷电电磁场二维时域有限差分法连绵起伏山体路径延长

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“两湖盆地”秋季黑碳气溶胶的分布及来源特征

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大气科学学报 2020年第4期43卷 592-602页

作者：朱彬王媛敏高晋徽赵天良王伶瑞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/国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及... 详细信息

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及地形的特殊性,在不同的风场条件下,本地源和外来源对两湖盆地BC的贡献占比变化较大。两湖盆地秋季BC的来源主要有3种情形:1)北风控制下的传输型:地面风速大,BC质量浓度相对低,上风向源对两湖盆地近地面BC的贡献占比达30.6%,其中汾渭地区的贡献最大,本地源的贡献占比为61.7%。2)地面风速小、大气稳定条件下的静稳型:近地面BC质量浓度高,本地源的贡献占比高达79.6%。3)东北风控制下的传输型:本地源和外来源的贡献共同使得两湖盆地BC维持较高质量浓度,本地源的贡献占比为64.1%,外来源的贡献主要包括安徽省、汾渭地区及长江三角洲的输送。在垂直方向上,传输型的本地源贡献占比仅在300 m以下较高;静稳型的本地源贡献占比较高,可延伸到1500 m以上(本地源的贡献占比在近地面约为75%、至1500 m约为50%)。在日变化上,本地源与外来源对两湖盆地BC的贡献占比呈相反变化,夜间和早间本地源的贡献占比较高而外来源的贡献占比较低,午后本地源的贡献占比减小而外来源的贡献占比明显增大;相对静稳型而言,传输型的这一日变化特征更为显著。

关键词： WRF-chem 源追踪黑碳气溶胶两湖盆地

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基于不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性分析

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电瓷避雷器 2021年第3期 125-132,204页

作者：张翼驰王磊王超于振国戴炳哲陈佳雯孔维奇黄诗叶张其林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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

笔者选取了2018年8月3日发生在南京地区的一次正地闪放电过程,利用6站同步的VLF/LF(甚低频/低频)三维闪电探测数据,重点分析了不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性。首先,针对这次地闪回击的原始时域波形,利用巴特沃斯滤波器进... 详细信息

笔者选取了2018年8月3日发生在南京地区的一次正地闪放电过程,利用6站同步的VLF/LF(甚低频/低频)三维闪电探测数据,重点分析了不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性。首先,针对这次地闪回击的原始时域波形,利用巴特沃斯滤波器进行了回击频域信号的任意提取,分别为10 kHz~50 k Hz、10 k Hz~100 kHz、10 kHz~200 kHz、10 kHz~300 kHz、10 kHz~400 kHz、10 k Hz~500 kHz,从而得到不同频段的回击时域波形。然后,基于上述不同频段的地闪回击时域波形,分别利用互相关、逐峰法、10%峰值法和50%峰值法这4种最常用的TOA(time of arrival)时差定位方法,对比分析这4种不同时间差获取的定位结果的差异性。结果表明:如果以探测站获取的原始波形数据得到的位置作为参考,则利用互相关法和10%峰值法在上述不同频段内的定位结果距离参考位置基本比较接近,互相关法定位结果更优;50%峰值法和逐峰法的定位效果总体上比互相关法和10%峰值法要差一些。

关键词：闪电定位雷达回波地闪回击脉冲到达时间差滤波

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上海城乡细颗粒物中碳质、无机和重金属的全组分特征及来源分析

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科学技术与工程 2020年第29期20卷 12218-12225页

作者：陈耿常运华曹芳邹忠谢峰刘子贺王谦章炎麟南京信息工程大学应用气象学院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 浦东新区环境监测站上海200135

为系统研究中国超大城市上海城乡细颗粒物(PM 2.5)的组成特征及来源,于2015年夏季在上海中心城区(普陀区市政大楼)和农村(青浦区淀山湖边)两地进行同步观测,全面分析了两地PM 2.5浓度及各种化学组分:水溶性离子(8种)、元素(20种)、有机... 详细信息

为系统研究中国超大城市上海城乡细颗粒物(PM 2.5)的组成特征及来源,于2015年夏季在上海中心城区(普陀区市政大楼)和农村(青浦区淀山湖边)两地进行同步观测,全面分析了两地PM 2.5浓度及各种化学组分:水溶性离子(8种)、元素(20种)、有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)。结果表明,农村站点PM 2.5平均质量浓度[(43.5±19.8)μg/m 3]高于城区站点[(34.8±15.0)μg/m 3]。从化学组分来看,除Ca^2+、Mg^2+浓度低于城区站外,农村站测得的PM 2.5中水溶性离子质量浓度均高于普陀站。二次无机离子(硫酸盐、硝酸盐及铵盐)在两地PM 2.5中均占主导地位,贡献超过一半。元素分析表明,燃煤相关排放(以Pb、Hg等为示踪元素)对两地污染贡献均较大,其中城区站点有较显著的道路扬尘和机动车排放影响。观测期间两地同步出现一次PM 2.5高浓度污染事件,后向轨迹结合潜在源贡献因子(potential source contribution function,PSCF)分析表明,本次污染事件可能由浙江北部工业污染物的短距离传输所致。

关键词： PM 2.5 上海污染特征聚类分析潜在源贡献因子(PSCF)

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中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目2024年度最新进展

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大气科学学报 2025年第2期48卷 177-206页

作者：陈海山张耀存张文君尹志聪陈国森华文剑黄丹青况雪源刘芸芸马红云施宁孙善磊魏江峰赵海坤张杰韩婷婷李文铠桑英涵王润南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室/气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 南京大学大气科学学院江苏南京210093 国家气候中心气候系统预测与变化应对全国重点实验室/中国气象局气候变化研究重点实验室北京100081 中国气象科学研究院灾害天气科学与技术全国重点实验室/青藏高原气象研究所北京100081

围绕“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”2024年度主要进展,从极端事件变化的观测事实、环流特征与动力学机理,海洋关键过程与海气相互作用机理,海洋过程对极端天气气候的影响,陆面过... 详细信息

围绕“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”2024年度主要进展,从极端事件变化的观测事实、环流特征与动力学机理,海洋关键过程与海气相互作用机理,海洋过程对极端天气气候的影响,陆面过程及其影响研究,极端事件模拟与预测等5个方面介绍了项目的最新研究成果。1)揭示了变暖趋势对中国近40年破纪录高温事件的影响,基于通用热气候指数分析了中国区域极端高温事件的时空变化特征,探讨了不同增暖期中国东部极端降水的演变规律,阐明了长江中下游极端热浪事件的热、动力学特征,并归因了人类活动对亚洲热点区域极端温度事件的影响。2)量化了前期冬季北太平洋涛动对后期ENSO发展的作用,指出热带太平洋年际-年代际变率在超长La Nina事件形成有重要贡献;揭示了La Nina纬向位置对印度洋偶极子的调制机理,发现ENSO对东海-黑潮区域海温的影响存在季节性反转;开展了黑潮延伸体区域SST异常和海洋热浪的季节可预报性研究,阐明了非线性过程对大气季节内振荡的作用,探讨了多因子影响北大西洋多年代际变化的物理机制。3)揭示了ENSO对晚冬“暖北极-冷欧亚”模态的非对称影响,发现了其与中国东部前、后冬降水模态及黑潮反气旋的联系,并阐释了对东海-黑潮区海温和东亚降水的季节性变化机理;指出Mega-ENSO与西北太平洋台风生成区域的向极移动存在密切联系,揭示了热带跨洋盆海气相互作用对台风生成位置和频次的影响过程;发现南极变暖驱动南大西洋变暖是2022年东亚高温热浪的重要成因,热带北大西洋变率显著调控我国东北森林野火。4)揭示了欧亚大陆土壤湿度次季节变化对我国北方群发性极端降水事件的影响机制,评估了积雪覆盖对温度次季节变化及预测的影响;开展了陆面因子与陆气耦合过程影响干旱的归因与预估研究;阐明了陆面过程与海陆协同影响中国夏季降水和超级梅雨、极端降水的物理机制;评估了华北夏季灌溉对降水日循环和区域水循环的影响及城市化对珠三角暖季中尺度对流系统和强降水的影响。5)系统评估了CMIP6模式对“暖北极-冷欧亚”模态前后冬次季节反转的模拟能力,构建了中国东南区域复合极端湿热事件的季节预测模型;利用年际增量方法构建了华北盛夏强降水频次的物理统计预测模型,基于深度学习方法改进长江中下游流域夏季极端降水动力模式的预测性能;同步开展了动力模式的发展及预测应用研究。最后,展望了面临的挑战和需要进一步加强研究的相关问题,以期为推动我国极端天气气候领域的研究提供一定参考。

关键词：极端天气气候事件海气相互作用陆面过程机理预测

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基于VLF/LF三维雷电探测数据的云-地闪电频谱差异性分析

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电瓷避雷器 2021年第3期 142-148,210页

作者：孔维奇王磊王超于振国黄诗叶宁欣婷张翼驰张其林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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

利用南京地区VLF/LF(甚低频/低频)三维雷电实时探测网探测到的2018年7月26日14时的一次正地闪和2018年8月3日14时的一次负地闪数据,对闪电不同放电阶段的频谱特征进行了详细的对比分析。初步结论如下:1)从两次闪电的三维通道结果可以看... 详细信息

利用南京地区VLF/LF(甚低频/低频)三维雷电实时探测网探测到的2018年7月26日14时的一次正地闪和2018年8月3日14时的一次负地闪数据,对闪电不同放电阶段的频谱特征进行了详细的对比分析。初步结论如下:1)从两次闪电的三维通道结果可以看出,这两次闪电都具有3次回击,同时从脉冲辐射源位置看出,所有的地闪回击放电过程基本是沿着相同通道闪击到地面;2)正地闪和负地闪的云内放电过程的频谱是相似的,主要集中在40 k Hz以上;3)正地闪和负地闪继后回击之前的箭式先导频谱集中在100 kHz以上,不同极性的箭式先导频谱几乎没有区别,但其比云内放电过程辐射频段要高很多;4)正地闪和负地闪的回击过程频谱相似,主要集中在20 kHz以下,并且继后回击的高频分量比首次回击少。

关键词：小波变换能量频谱三维雷电探测

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影响初夏江淮流域年代际极端干旱的欧洲关键区能量演变特征分析

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高原气象 2020年第1期39卷 143-152页

作者：刘诗梦张杰于涵气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京信息工程大学江苏南京210044 内蒙古自治区气候中心内蒙古呼和浩特010000 辽阳市气象局辽宁辽阳111000

利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的全球再分析数据,使用局地多尺度能量涡度分析法(localized Multiscale Energy and Vorticity Analysis,MS-EVA)分析了初夏影响江淮流域极端干旱发生的欧洲关键区动能变率的时间特征及其动能收支。结果表明:初夏欧洲关键区高层动能有增长趋势时,我国江淮流域极易发生极端干旱事件。该处增长的动能主要来自天气尺度动能的传输,其次来自气压梯度力做功和动能的垂直输送;动能向有效位能的转换和季节平均尺度动能的传输是高层动能流失的原因。深入研究三项动能来源因子后发现:上层增加的动能一部分来自低层北大西洋东岸和欧洲大陆西南地区的动能东传,在欧洲辐合后向上输送,为高层传递能量;同时,由于关键区地面热强迫增强,使垂直风切变增大,大气斜压稳定度降低,气压梯度力做功项增大,使得高层动能得到补充。在此期间,由于地面加热,天气尺度传输项对高层动能的传输量也增多。关键区增加的净能量经西风环流在江淮地区辐合,有助于该地上空的脊增强,促进了极端干旱事件发生。该结果从能量转换角度探究了江淮流域干旱发生的部分成因,为干旱预估提供依据。

关键词：动能气压梯度力做功项动能平流项天气尺度传输项

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全球气候变化中的云辐射反馈作用研究进展

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中国科学：地球科学 2022年第3期52卷 400-417页

作者：张华王菲汪方李剑东陈晓龙王在志李建周喜讯王秋艳王海波游婷谢冰陈琪端义宏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 中国气象局气候研究开放实验室国家气候中心北京100081 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 中国气象局气候模式室国家气候中心北京100081 中国气象科学研究院气候与气候变化研究所北京100081 中国科学院大学北京100049 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 重庆市气象科学研究所重庆401147

云的形成过程及其类型复杂多样,在气候系统中发挥着重要作用.在当前气候背景下,云在大气顶的净辐射效应为负值,即对地气系统起着强烈的冷却作用.云反馈过程是当前气候变化研究中不确定性最大的因子之一,其强度会随时间、空间、云量、云... 详细信息

云的形成过程及其类型复杂多样,在气候系统中发挥着重要作用.在当前气候背景下,云在大气顶的净辐射效应为负值,即对地气系统起着强烈的冷却作用.云反馈过程是当前气候变化研究中不确定性最大的因子之一,其强度会随时间、空间、云量、云高、云光学厚度等发生变化.目前,观测研究和气候模拟都表示全球平均云反馈为正值,以热带高云高度反馈和热带海洋低云量反馈两个正反馈为主,但是云反馈仍然存在较大的不确定性.在温室气体驱动的全球变暖下云如何对气候系统进行反馈至关重要,它直接影响气候敏感度的估算并决定着气候模式对未来全球变暖预估的准确性.因此,云反馈强度也会在很大程度上影响温室气体减排政策的制定.为此,本文回顾了云在气候系统中反馈作用的最新研究进展,指出了该研究领域当前面临的关键挑战,最后,对未来需要开展的研究进行了讨论与展望,以期为全球和东亚区域云辐射物理过程模拟、模式不确定性分析以及未来气候变化和全球变暖预估等方面的研究提供系统的科学参考.

关键词：云辐射云反馈气候反馈气候敏感度气候变化

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机载高光谱分辨率激光雷达探测大气气溶胶的研究

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中国激光 2020年第7期47卷 403-412页

作者：徐俊杰卜令兵刘继桥张扬朱首正王勤竹孝鹏陈卫标南京信息工程大学气象灾害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实验室教育部气象灾害重点实验室江苏南京210044 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 上海卫星工程研究所上海201109

高光谱分辨率激光雷达能够在无需假设激光雷达比的情况下,实现气溶胶光学参数的高精度定量观测。研制了一台用于气溶胶光学特性观测的机载高光谱分辨率激光雷达,并将其用于机载观测试验。针对气溶胶光学参数反演算法进行相应改进,选取... 详细信息

高光谱分辨率激光雷达能够在无需假设激光雷达比的情况下,实现气溶胶光学参数的高精度定量观测。研制了一台用于气溶胶光学特性观测的机载高光谱分辨率激光雷达,并将其用于机载观测试验。针对气溶胶光学参数反演算法进行相应改进,选取不同飞行区域和不同飞行架次的试验数据进行反演,结合太阳光度计、大气污染物输送扩散轨迹模型HYSPLIT和卫星数据等对气溶胶特性进行分析。分析结果表明,不同区域的气溶胶光学参数有明显差异:在城镇、工厂等人类活动频繁的区域,气溶胶的消光系数最高超过1.2 km-1,激光雷达比随高度变化较大,最大可达60 sr,0~3 km高度层的气溶胶光学厚度集中在0.7~1;山区和海洋区域气溶胶的消光系数集中在0.2~0.8 km-1,激光雷达比随高度变化较小,数值集中在5~30 sr,0~3 km高度层的气溶胶光学厚度集中在0.3~0.7。气溶胶的分布受风、天气、污染过程等气象条件的影响,不同日期同一区域的气溶胶光学特性也受大气污染物输送扩散等因素的影响。

关键词：遥感机载高光谱分辨率激光雷达碘分子滤波器大气气溶胶气溶胶光学特性

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