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大气科学学报 2016年第4期39卷 455-467页

作者：王美管兆勇皮冬勤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 台州市气象局浙江台州318000 福建省气象信息中心福建福州350001

利用1963—2013年Hadley中心月平均海表温度资料,以及NCEP/NCAR再分析资料,根据两类厄尔尼诺事件发生时北半球冬季赤道太平洋地区海温异常的不同空间分布特征,即赤道中太平洋CP型和东太平洋EP型海温异常空间分布,从寻找与之相似的空间... 详细信息

利用1963—2013年Hadley中心月平均海表温度资料,以及NCEP/NCAR再分析资料,根据两类厄尔尼诺事件发生时北半球冬季赤道太平洋地区海温异常的不同空间分布特征,即赤道中太平洋CP型和东太平洋EP型海温异常空间分布,从寻找与之相似的空间型角度出发,设计了一组新的海温异常指数I_(CP)和I_(EP)。与以往ENSO指数相比,新指数组I_(CP)和I_(EP)不仅表示了空间上相互独立的海温异常分布,而且在相同的研究时段内,因时间域上相互独立而能更好地表征和区分两类El Ni?o/La Ni?a事件。据此,采用该新指数组探讨了与中部型和东部型海温异常事件相关的热带太平洋的主要海气耦合特征。结果表明,与传统的东部型El Ni?o事件发生时最大暖海温中心位于赤道东太平洋地区不同,中部型El Ni?o事件,异常增暖中心位于赤道中太平洋。中部型时异常Walker环流的上升支向西偏移,异常降水集中于热带中太平洋,不似东部型时异常限定于赤道东太平洋地区。不论哪类事件,海洋性大陆均可受到影响,即CP或EP型El Ni?o发生时,海洋性大陆区域降水偏少。但比较而言,中部型ENSO对海洋性大陆区域的影响更大。

关键词：北半球冬季中部型和东部型ENSO 海温异常指数海洋性大陆

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双多普勒雷达资料同化在飓风“艾克”预报中的应用研究

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海洋学报 2016年第11期38卷 60-72页

作者：沈菲菲闵锦忠许冬梅戴泽军张冰陈依濛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 江苏省气象科研研究所江苏南京210000 美国国家大气研究中心博尔德80302 湖南省气象科学研究所湖南长沙410118 南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044

本文采用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的中尺度数值模式WRFV3.7及其三维变分同化系统WRF-3DVAR对2008年飓风"艾克"进行了数值模拟研究。利用多普勒天气雷达观测资料具有高时空分辨率的优点,将美国两部多普勒天气雷达资料... 详细信息

本文采用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的中尺度数值模式WRFV3.7及其三维变分同化系统WRF-3DVAR对2008年飓风"艾克"进行了数值模拟研究。利用多普勒天气雷达观测资料具有高时空分辨率的优点,将美国两部多普勒天气雷达资料进行速度退模糊等必要质量控制后同化进中尺度数值模式,考察雷达资料同化对飓风"艾克"预报的改进程度。试验结果表明:将雷达资料用于对流尺度分辨率下飓风初始化需要对变分同化系统中特征尺度化因子进行优化调整,使观测资料能够以较为合理的方式调整模式初始场并进而改进预报;雷达径向风同化可以有效调整模式初始场中的飓风动力和热力结构,而经过尺度化因子调整后的雷达径向风同化则在飓风观测中心位置产生较为合理的气旋性风场增量,提供更为确切的中小尺度信息,使模式初始场更加接近观测并进而改进对飓风路径和强度的预报。

关键词：飓风雷达径向风 WRF模式循环同化

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附加气溶胶信息以改进地表温度反演算法

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科学技术与工程 2016年第25期16卷 1-8,15页

作者：周爱明鲍艳松蒋志昊魏鸣陆其峰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开放重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 国家卫星气象中心北京100081

FY-3A上搭载的中分辨率成像光谱仪(MERSI)和扫描辐射计(VIRR)都包含热红外通道,可用于地表温度的反演。结合热红外通道的光谱响应函数,用MODTRAN模拟清洁大气、城市气溶胶、乡村气溶胶和沙尘气溶胶条件下的亮温值,通过分裂窗算法求解不... 详细信息

FY-3A上搭载的中分辨率成像光谱仪(MERSI)和扫描辐射计(VIRR)都包含热红外通道,可用于地表温度的反演。结合热红外通道的光谱响应函数,用MODTRAN模拟清洁大气、城市气溶胶、乡村气溶胶和沙尘气溶胶条件下的亮温值,通过分裂窗算法求解不同气溶胶类型和光学厚度下的地表温度。结果表明:气溶胶类型和光学厚度之间的差异会造成热红外通道的亮温差发生变化,这一现象在VIRR的热红外通道表现得尤为显著。通过拟合系数和气溶胶光学厚度之间的关系建立新的反演算法,发现:在分裂窗算法基础上加入气溶胶光学厚度这一参量之后,地表温度反演的均方根误差有所降低,尤其是在气溶胶浓度高时改进效果更佳,其中对城市气溶胶这一类型改善效果明显(RMSE由0.814 K下降到0.442 K,BIAS从0.998K降到0.668 K)。

关键词： FY-3A资料地表温度遥感反演气溶胶

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基于CMIP5多模式回报资料的地面气温超级集合研究

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大气科学学报 2016年第1期39卷 64-71页

作者：智协飞赵欢朱寿鹏葛非气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学) 江苏南京210044 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京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 武汉中心气象台湖北武汉430074

利用CMIP5的15个全球气候系统模式对东亚及周边地区（70~150°E,0°~60°N）地面气温的回报结果进行超级集合（简称SUP）试验,以欧洲中期天气预报中心ERA逐月气温资料作为观测值,并采用均方根误差（RMSE）、距平相关系数（... 详细信息

利用CMIP5的15个全球气候系统模式对东亚及周边地区（70~150°E,0°~60°N）地面气温的回报结果进行超级集合（简称SUP）试验,以欧洲中期天气预报中心ERA逐月气温资料作为观测值,并采用均方根误差（RMSE）、距平相关系数（ACC）、绝对误差（MAE）对多模式集合平均（EMN）以及超级集合（SUP）的回报结果进行检验和评估。结果表明,超级集合回报结果一定程度上取决于训练期的长度。随训练期长度的增加,距平相关系数呈增大的趋势,均方根误差呈减小的趋势,但训练期达到一定长度后,误差不再有明显的减小,甚至出现误差增长。15个全球气候系统模式对东亚及周边地区的地面气温具有一定的回报能力,可以较好地回报出地面气温的年际变化和空间分布,海洋上回报的均方根误差小于陆地。但不同模式回报的结果不尽相同,在单模式中CCSM4对地面气温的回报效果最好。多模式集成的回报效果优于单模式的回报效果,SUP的回报效果优于EMN,其区域平均的均方根误差比多模式集合平均小0.43℃,超级集合极大地改善了地面气温的回报效果。

关键词： CMIP5 回报地面气温超级集合

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气候变暖前后我国热度日和冷度日的特征分析

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气象科技 2016年第6期44卷 956-964页

作者：王玉虹智协飞朱寿鹏吉璐莹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/气候与环境变化国际合作联合实验室/东亚季风与区域气候变化科技创新团队南京210044 河北省气象台石家庄050000

基于全国1960—2011年气象台站的逐日资料,运用度日分析法、Mann-Kendall检验法研究了气候变暖前后我国热度日(HDD)、冷度日(CDD)的变化情况。结果表明,我国北方及高原地区冬季气温在1987年前后发生突变,气候变暖后HDD有所下降;我国南... 详细信息

基于全国1960—2011年气象台站的逐日资料,运用度日分析法、Mann-Kendall检验法研究了气候变暖前后我国热度日(HDD)、冷度日(CDD)的变化情况。结果表明,我国北方及高原地区冬季气温在1987年前后发生突变,气候变暖后HDD有所下降;我国南方夏季气温在1997年前后发生突变,气候变暖后CDD有所上升。利用NCEP/NCAR再分析资料和环流指数资料进一步分析气候变暖前后的环流场特征,发现冬季AO指数与我国东北、华北、新疆西藏部分地区HDD具有显著的负相关关系,AO指数偏强(弱)时,强冷空气活动减少(增加),HDD减小(增大);夏季西太平洋副高面积指数与我国南方地区CDD具有显著的正相关关系,副高面积指数偏强(弱)时,晴热高温天气增加(减少),CDD增大(减小)。

关键词：热度日(HDD) 冷度日(CDD) 气候变暖环流背景

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2015/2016和1997/1998超强El Nio衰减年我国夏季降水异常的比较

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大气科学学报 2016年第6期39卷 835-844页

作者：郭栋王琳玮李震坤苏昱丞覃皓黄莹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 上海市公共气象服务中心上海200030 上海市气候中心上海200030

El Nio可通过海—气相互作用遥相关型影响东亚季风,进而影响中国气候,是中国短期气候最重要的预测指标之一。典型的El Nio事件通常在春、夏季开始,在秋、冬季成熟,在下一年的春、夏季消退,考虑到海—气作用的滞后效应,El Nio事件... 详细信息

El Nio可通过海—气相互作用遥相关型影响东亚季风,进而影响中国气候,是中国短期气候最重要的预测指标之一。典型的El Nio事件通常在春、夏季开始,在秋、冬季成熟,在下一年的春、夏季消退,考虑到海—气作用的滞后效应,El Nio事件甚至可以在消退时期对东亚大气环流系统造成影响。因此,利用中国160站的逐月降水资料、NCEP/NCAR再分析资料以及美国NOAA提供的全球海温数据,对比分析了2015/2016年和1997/1998年典型El Nio衰减年我国夏季降水和东亚环流特征的差异,并讨论了造成差异的可能原因。结果表明:1)2016年和2008年夏季降水都大范围偏多,2016年夏季降水异常更为集中,但降水强度不及1998年。2)2016年降水的季节推进特征不明显。1998年6—8月的降水逐渐从南向北推进,与传统的季风降水演变进程较为一致。3)2016年和2008年我国夏季降水的差异与副热带高压的变化有直接的关系。1998年6—7月副热带高压较2016年同期偏西偏南,而2016年8月副热带高压更为偏西并明显比气候平均偏北。4)1997/1998年El Nio事件中的赤道西太平洋异常冷海温比较强盛,而2015/2016年基本表现为偏暖,可能是造成1998年6—7月副热带高压较2016年同期偏西偏南的原因。

关键词： El Nino衰减年东亚大气环流中国降水异常

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区域气候模式REMO对中国气温和降水模拟能力的评估

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气候变化研究进展 2016年第4期12卷 286-293页

作者：徐经纬徐敏蒋熹 ArmelleReca C.Remedio Dmitry V.Sein Nikolay Koldunov Daniela Jacob 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/资料同化研究与应用中心南京210008 江苏省气象局南京210008 Climate Service Center Germany (GERICS) Hamburg 20095 German Alfred Wegener Institute (AWI) Bremerhaven 27568 German

采用泰勒图和偏差分析等统计方法,评估分析了德国区域气候模式(REMO)对中国1989—2008年气温和降水的模拟能力。结果表明:REMO气温模拟值与观测值空间相关系数为0.94,降水空间相关系数较低(0.42),气温模拟结果明显优于降水;从空间偏差上... 详细信息

采用泰勒图和偏差分析等统计方法,评估分析了德国区域气候模式(REMO)对中国1989—2008年气温和降水的模拟能力。结果表明:REMO气温模拟值与观测值空间相关系数为0.94,降水空间相关系数较低(0.42),气温模拟结果明显优于降水;从空间偏差上看,在中国大部分地区,REMO模拟的气温高于观测值,偏差在±4℃以内,青藏高原整体有明显的-4^-2℃的冷偏差;模拟的降水值则高于观测值,空间偏差分布较均匀,中国大部分地区偏差在±300mm之内;除青藏高原、华南和西南地区外,REMO能较准确地反映出中国气温和降水的空间分布特征,其中华北和东北地区模拟效果最好;REMO对夏季气温和冬季降水的模拟能力相对较好;REMO在地形起伏较大地区的模拟能力有待提高。

关键词：区域气候模式(REMO) 气温降水模拟能力评估

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地基遥感西藏改则站大气可降水量变化特征及其与夏季降水的关系

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气象科学 2016年第3期36卷 403-410页

作者：周顺武王烁马思琪王传辉丁锋南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 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南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 安徽省气象局合肥230031 山东省青岛市气象局山东青岛266003

利用中日JICA项目2010—2011年期间的地基GPS探测逐时大气可降水量(PWV)资料,分析了西藏西部改则站PWV的季节变化和日变化特征及其与夏季降水的关系。结果表明:(1)该站PWV存在明显的季节变化特征,其高(低)值出现在6—9(12—3)月,呈现出... 详细信息

利用中日JICA项目2010—2011年期间的地基GPS探测逐时大气可降水量(PWV)资料,分析了西藏西部改则站PWV的季节变化和日变化特征及其与夏季降水的关系。结果表明:(1)该站PWV存在明显的季节变化特征,其高(低)值出现在6—9(12—3)月,呈现出明显的单峰型变化特征,同时表现出春季持续上升和秋季快速下降的特点。(2)谐波分析表明,改则站各季PWV日变化均以日循环为主,只是夏季也表现出一定的半日循环特征。(3)改则站PWV存在明显的日变化特征,低值一般出现在当地时间的凌晨至次日上午,各季谷值普遍出现在当地时间10∶00前后;高值通常出现在当地的午后至午夜,但各季最大值出现时间不固定;(4)改则站降水通常都发生在PWV高值期,降水发生前后PWV有明显的逐渐积累与迅速下降的变化特征,PWV达到峰值的时间提前于降水。PWV对累积降水频次的影响要比累积降水量更显著。

关键词：降水大气可降水量地基GPS 季节变化日变化

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华北雨季监测及对应环流变化特征

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干旱区地理 2016年第3期39卷 539-547页

作者：闵锦忠赵悦晨郝立生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 天津市气象局天津300074 中国气象局兰州干旱气象研究所/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730020

利用华北37站日降水量和NCEP/NCAR再分析大气环流等资料,定义一种新的华北雨季监测指数,即用850 h Pa比湿特征线监测华北雨季,并将500 h Pa高度场、海平面气压场、850 h Pa风场变化特征作为参考指标。结果表明:1961-2014年,华北雨季开... 详细信息

利用华北37站日降水量和NCEP/NCAR再分析大气环流等资料,定义一种新的华北雨季监测指数,即用850 h Pa比湿特征线监测华北雨季,并将500 h Pa高度场、海平面气压场、850 h Pa风场变化特征作为参考指标。结果表明:1961-2014年,华北雨季开始日期平均在7月4日,结束日期平均在9月2日,平均雨季长度60 d,雨季累计降水量多年平均为278 mm,平均日降水强度4.5 mm·d^(-1)。1961-2014年华北雨季强度表现为减弱趋势,近年雨季强度有增强的趋势,但还没有达到20世纪60~70年代的强度,在连续三年偏强后2013、2014年出现雨季偏弱,华北是否"雨季转型"还存在不确定性。这里采用连续变量定义的华北雨季监测指标较国家气候中心目前采用的日降水监测方法效果好,可以在业务中参考应用。

关键词：华北雨季监测指数

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四川盆地气溶胶变化对弱降水的影响:基于干能见度的气候分析

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生态环境学报 2016年第4期25卷 621-628页

作者：王健颖郑小波赵天良马晓燕郭晓梅李跃清罗磊南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室//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//中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 贵州省山地环境气候研究所贵州贵阳550002 中国气象局成都高原气象研究所四川成都610072

降水是气候变化中最主要也是变化较大的因素,相对于较大量级的降水,小量级降水对增暖、气溶胶等因素的变化更为敏感,但目前有关小量级降水与气溶胶相互关系的研究较少.利用1973-2010 年四川盆地及周边46 个气象台站逐日降水、能见度、... 详细信息

降水是气候变化中最主要也是变化较大的因素,相对于较大量级的降水,小量级降水对增暖、气溶胶等因素的变化更为敏感,但目前有关小量级降水与气溶胶相互关系的研究较少.利用1973-2010 年四川盆地及周边46 个气象台站逐日降水、能见度、相对湿度等资料,分析了弱降水（0-1 mm）日数和干能见度资料替代的气溶胶浓度变化趋势及二者可能的关系.结果表明,（1）近38 年来,四川盆地的平均年弱降水日为72.2 d,年平均弱降水日数呈减少趋势,减少率达3.3 d/10 a,盆地的中南部和西部经济发达区域减少明显.（2）盆地半数以上站点的消光系数变化与弱降水日数变化呈负相关,弱降水日数的减少在干能见度低值区（即气溶胶高值区）比干能见度高值区更显著;（3）借鉴降水地形强化因子（Orographicenhancement factor）的概念,提出弱降水变化因子R0（干能见度低值区弱降水日与干能见度高值区弱降水日比值）,R0 反映了气溶胶浓度的差异影响弱降水日数相对变化的程度.弱降水变化因子R0 有逐年减少趋势,弱降水日R0 在38 年间减少了7%,即相较于干能见度高值区,干能见度低值区的弱降水的发生频率较少,这说明气溶胶对于降水的抑制作用在气溶胶高值区较明显.

关键词：气溶胶气候效应弱降水四川盆地干能见度

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