检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2018年第1期76卷 104-116页

作者：冯沁鲍艳松闵锦忠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南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 广东省气象台广州510080 中国气象局气溶胶与云降水开放重点实验室南京210044 国家卫星气象中心北京100081

面对日益严峻的大气污染形势,针对卫星气溶胶光学厚度(AOD)资料在灰霾数值预报领域的合理有效利用问题,使用WRF-Chem(WRF coupled with Chemistry)大气化学模式以及GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)三维变分同化系统,利用MODIS... 详细信息

面对日益严峻的大气污染形势,针对卫星气溶胶光学厚度(AOD)资料在灰霾数值预报领域的合理有效利用问题,使用WRF-Chem(WRF coupled with Chemistry)大气化学模式以及GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)三维变分同化系统,利用MODIS和FY-3A/MERSI AOD资料,对一次灰霾天气过程进行了同化预报试验。试验结果显示,同化卫星AOD资料有效改善了模式初始场,MODIS和MERSI同化试验分别在AOD分析场的中心强度和空间分布各具优势,且对PM_(2.5)和PM_(10)的后续预报改进明显;从统计分析上看,同化试验的预报效果整体上好于控制试验,同化试验中PM_(2.5)和PM_(10)预报值的平均值、中值、平均偏差、均方根误差等指标均明显优于控制试验,且MODIS和MERSI同化试验分别在PM_(2.5)和PM_(10)预报统计结果中体现出了优势;卫星AOD资料同化能明显降低污染事件的空报率和漏报率,提高预报的TS评分和ETS评分。不同卫星AOD资料的差异对分析场中AOD的分布和强度产生了相应影响,进而影响了模式的灰霾预报效果;本次试验中,MODIS和MERSI AOD同化试验分别在PM_(2.5)和PM_(10)预报的评分上表现更佳。结果表明,卫星AOD资料同化对数值预报产生了积极的效果。

关键词：卫星资料同化气溶胶光学厚度(AOD) WRF-Chem PM2.5 PM10

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非ENSO年夏季西风带波包活动特征及其对长江中下游强降水事件的影响:以1993年为例

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大气科学学报 2018年第2期41卷 167-175页

作者：李鑫管兆勇叶德超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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用Hadley中心海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和中国740站逐日降水资料,运用一点滞后相关等方法,分析了非ENSO年长江流域夏季降水特征,并以1993年为例探讨了非ENSO年波包活动特征及其对长江流域夏季降水的影响。结果表明:非ENSO年长江... 详细信息

利用Hadley中心海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和中国740站逐日降水资料,运用一点滞后相关等方法,分析了非ENSO年长江流域夏季降水特征,并以1993年为例探讨了非ENSO年波包活动特征及其对长江流域夏季降水的影响。结果表明:非ENSO年长江中下游地区夏季降水年际和年代际变化明显,20世纪90年代初强降水事件多发。在1993年,波包起源于里海南侧,自西向东向长江中下游地区传播,为长江流域夏季降水的发生提供了必要的扰动能量积聚。通过非ENSO年和ENSO年波包活动个例的初步对比,发现非ENSO年的南支波导作用较为明显,波包主要表现为自西向东传至长江中下游地区;而作为ENSO年的1983年,则存在一支明显的偏北波导,使波包沿着西北—东南向的路径向下游传播,最终到达长江中下游地区。这些结果有利于深刻认识非ENSO年长江流域夏季强降水事件的形成机理。

关键词：非ENSO年长江中下游夏季降水斜压波包

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基于BMA方法的地面气温的10～15 d延伸期概率预报研究

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大气科学学报 2018年第5期41卷 627-636页

作者：智协飞彭婷王玉虹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江苏南京210044 南京大气科学联合研究中心江苏南京210008 河北省气象台河北石家庄051001

利用TIGGE资料提供的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、美国国家环境预报中心(NCEP)、英国气象局(UKMO)三个预报中心2013年6月1日至8月31日的地面2 m气温10~15 d预报资料,对延伸期地面气温进行贝叶斯模式平均(Bayesian Model Averaging,BMA... 详细信息

利用TIGGE资料提供的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、美国国家环境预报中心(NCEP)、英国气象局(UKMO)三个预报中心2013年6月1日至8月31日的地面2 m气温10~15 d预报资料,对延伸期地面气温进行贝叶斯模式平均(Bayesian Model Averaging,BMA)预报试验。结果表明,BMA方法的预报效果随训练期长度而改变,训练期长度为30 d时预报效果最优。BMA方法可提供全概率密度函数,定量描述预报不确定性的大小,且陆地上预报不确定性大于海洋上的预报不确定性,高纬度地区预报不确定性大于低纬度地区的预报不确定性。利用CRPS评分对BMA概率预报技巧进行评估,发现预报技巧随预报时效的延长降低,且预报技巧在海洋上优于陆地、低纬度地区优于高纬度地区。此外,3 d、5 d和7 d滑动平均的预报值反映某些天气过程的平均要素预报,对于提高10~15 d延伸期概率预报技巧有一定效果,且滑动天数越长,预报效果越好。

关键词： BMA 延伸期预报概率预报滑动平均

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峨眉山及其周边地区降水气候特征研究

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高原气象 2018年第6期37卷 1544-1562页

作者：吕晶李忠贤李跃清邹槟骏江南李雪枫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江苏南京210044 乐山市气象局四川乐山614000 中国气象局成都高原气象研究所四川成都610072

基于1959-2016年峨眉山、峨眉市、乐山市及夹江县气象站逐日降水数据和1964-2016年6-9月逐时降水数据,应用统计诊断分析方法,研究了峨眉山及其周边地区降水量、雨日和降水频次的多时间尺度变化特征。结果表明,峨眉山及其周边地区年代降... 详细信息

基于1959-2016年峨眉山、峨眉市、乐山市及夹江县气象站逐日降水数据和1964-2016年6-9月逐时降水数据,应用统计诊断分析方法,研究了峨眉山及其周边地区降水量、雨日和降水频次的多时间尺度变化特征。结果表明,峨眉山及其周边地区年代降水变化趋势基本一致,但随海拔具有一定差异性,高海拔峨眉山趋势更明显。峨眉山与其周边地区年降水量和年雨日均在20世纪90年代后显著减少,且峨眉山年雨日比其周边地区减少更快。汛期峨眉山及其周边地区降水量、雨日变化均强于其年代和年降水量、雨日变化,较其他时段更突出;高海拔峨眉山冬季、秋季和夏季降水量减少趋势显著,而周边地区夏季和秋季降水量减少趋势明显;峨眉山及其周边地区四季雨日都呈减少趋势,但峨眉山减少程度大于其周边地区。峨眉山及其周边地区月降水量和雨日都呈减少趋势,但峨眉山更明显。峨眉山降水量日变化呈单峰单谷结构,而峨眉市则在清晨出现次峰值,两地夜雨特征突出,夜间降水量远大于白天,且两地降水量峰值出现时间都存在提前的变化特征;峨眉山小时降水频次最大值出现时间存在提前的变化特征,但峨眉市相反,具有延后的变化特征。在全球气候变暖下,峨眉山及其周边地区气候响应主要为降水减少,高海拔地区降水减少的趋势大于低海拔地区。峨眉山及其周边地区这种区域气候响应的一致性与差异性,可能与区域温度响应与水汽状况差异有关。

关键词：峨眉山降水量雨日降水频次区域气候变化

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中国东部和西部地区MODIS Level-3气溶胶光学厚度检验及其变化趋势

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中国科技论文 2018年第15期13卷 1690-1700页

作者：田蓉马晓燕贾海灵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候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 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 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了更好地掌握中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)Level-3反演精度和气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)变化趋势,选取区域代表性较好、观测时间序列较长的AERONET站,结合2003—2016年MODIS同期观测资料,对北京、香河、太湖、兰州以及纳木错地区MODIS的反演精度进行评价,并在此基础上对MODIS适用性较好的北京、香河和太湖地区AOD的年际变化特征进行了分析。研究结果表明,MODIS Level-3AOD产品反演精度主要受不同地区下垫面条件影响,在北京、香河地区反演精度较好,为研究区域长时间AOD变化特征和趋势提供了帮助。

关键词：中分辨率成像光谱仪 AERONET站点气溶胶光学厚度年际变化

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近百年中国两次年代际气候变暖中的冷、暖平流背景

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气象学报 2018年第4期76卷 554-565页

作者：童宣严中伟李珍曹丽娟江志红中国科学院大气物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 国家气象信息中心北京100081 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信息工程大学南京210044

近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解(Ensemble Empirical Mode... 详细信息

近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法揭示两次变暖过程中国的冷、暖分布格局,进而利用全球格点气温和海平面气压资料计算了同期地转风导致的温度平流。结果表明,20世纪40年代中国华北北部至东北大部分地区和华南沿海局部地区偏冷而中东部至西南内陆大部分地区偏暖的年代际气候异常,站点冷、暖异常与大尺度温度平流的空间关联系数达0.85;而对于近20年中国气候变暖而言,这一关联系数仅0.49。研究结果从一个新颖的角度说明:早期变暖过程中气候系统内部过程如大气环流异常的作用较大,而近几十年气候变暖则更多地受迫于外强迫。

关键词：中国气候变暖大气环流冷暖平流 EEMD方法

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一次梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用的研究Ⅰ.理论分析

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大气科学 2018年第5期42卷 1109-1118页

作者：沈新勇沙莎李小凡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云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 上海海洋气象台上海201306 浙江大学地球科学学院杭州310027

本文是讨论梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用问题的开始部分。为了分析梅雨锋暴雨过程中的多尺度能量相互作用,从z坐标系中的运动方程和热力学方程出发,把基本物理量分成大尺度背景场(>2000 km)、α中尺度(200~2000 km)和β中小... 详细信息

本文是讨论梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用问题的开始部分。为了分析梅雨锋暴雨过程中的多尺度能量相互作用,从z坐标系中的运动方程和热力学方程出发,把基本物理量分成大尺度背景场(>2000 km)、α中尺度(200~2000 km)和β中小尺度系统(<200 km)分量,利用滞弹性近似,推导了大尺度背景场、α中尺度和β中小尺度系统三个尺度的动能方程和位能方程。能量方程中包含了各尺度动能之间的转换、位能之间的转换以及动能和位能之间的转换。动能方程主要包括各尺度动能之间转换项、动能输送项、水平气压梯度力做功项、垂直方向扰动气压梯度力做功项、浮力做功项、地转偏向力分量做功项以及摩擦力做功项。位能方程主要包括各尺度位能之间转换项、位能输送项、浮力做功项以及非绝热加热做功项。其中浮力做功项为位能和动能之间的能量转换项,是暴雨发生发展过程中比较关键的能量转换项。关于将能量方程用于梅雨锋暴雨过程中并且诊断能量相互作用影响暴雨发展和消亡过程的物理机制等问题,将在以后的研究中给出。

关键词：大尺度背景场 α中尺度 β中小尺度动能和位能方程相互作用

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一次梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用的研究Ⅱ.实际应用

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大气科学 2018年第5期42卷 1119-1132页

作者：沙莎沈新勇李小凡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 上海海洋气象台上海201306 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 浙江大学地球科学学院杭州310027

本文利用中国自动站与CMORPH(Climate Prediction Center Morphing technique for the production of global precipitation estimates)融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出一次典型的梅雨锋暴雨个例,运用WRF中小尺度模式进行模拟,对模拟得到的高分辨率结果进行Barnes滤波,最后将滤波结果代入动能和位能方程中,目的是定量地分析各个尺度能量的变化以及它们之间的相互作用对暴雨强度的影响。研究发现:模式模拟的降水过程和强度与实况较为吻合,推导的能量方程适用于这次暴雨过程。三种尺度能量之间的相互作用包含了各种跨尺度能量的相互作用。在整个暴雨过程中,跨尺度之间的斜压能量转换包括位能向动能的能量转换和动能向位能的能量转换。同尺度之间的斜压能量转换总是单向的,且量值较大,动能的强度主要靠位能向动能的能量转换来维持。斜压能量转换的多少影响着暴雨的强弱。大尺度斜压能量转换在中高层比较强,中尺度斜压能量转换在低层较强,尤以β中小尺度系统变化最为显著,β中小尺度系统扰动是影响暴雨强度的关键系统。风切变的大小影响各尺度动能之间的能量转换。温度或位温梯度的大小影响各尺度位能之间的能量转换。位能与动能之间的能量转换主要与各尺度垂直速度和温度的垂直分布有关,暖空气上升冷空气下沉是各个尺度位能向动能转换的主要过程。

关键词：梅雨锋暴雨 WRF模式 Barnes滤波动能和位能方程相互作用

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雷暴云内电荷水平分布形式对闪电放电的影响

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应用气象学报 2018年第3期29卷 374-384页

作者：林辉谭涌波马宇翔杜赛周洁晨仇梦扬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 广西壮族自治区梧州市蒙山县气象局梧州546700

为了定量探究雷暴云内电荷水平分布形式对闪电类型和先导传播行为的影响,建立了典型雷暴云电荷结构模型,引入控制电荷水平分布的参数,利用改进的随机放电参数化方案,开展二维高分辨率模拟试验。结果表明:主正电荷区电荷水平分布不均匀... 详细信息

为了定量探究雷暴云内电荷水平分布形式对闪电类型和先导传播行为的影响,建立了典型雷暴云电荷结构模型,引入控制电荷水平分布的参数,利用改进的随机放电参数化方案,开展二维高分辨率模拟试验。结果表明:主正电荷区电荷水平分布不均匀且向中心聚集时,产生的闪电类型多为正地闪和正极性云闪,随着电荷水平分布趋于均匀,闪电类型转变为负地闪;主负电荷区电荷水平分布趋于均匀时,闪电类型由负地闪向正极性云闪再向正地闪转变;闪电先导传播特征有较大差异,电荷分布密集不均匀时,先导被束缚在电荷高密度中心,主要在电荷区内发展,当电荷分布单一均匀时,先导能穿出电荷区并水平延伸十几至二十多千米。分析两个电荷区之间的电位分布发现,电荷区电荷水平分布趋于均匀时,位势线向电荷密度中心集中,整个位势阱水平延展,闪电触发点的初始电位值有较大差异,有利于闪电类型和先导传播行为的改变。

关键词：电荷分布形式闪电类型先导传播行为数值模拟

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WRF模式不同云参数化方案的暴雨预报能力检验及集成试验

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大气科学学报 2018年第6期41卷 731-742页

作者：梅钦智协飞王佳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江苏南京210044 南京大气科学联合研究中心江苏南京210008 江苏省气候中心江苏南京210008

利用WRFV3. 6的8种微物理方案和6种积云参数化方案对湖北及其周边地区夏季12次暴雨过程进行回报,分析各种方案对暴雨预报的影响。结果显示,各种方案均能较好地预报出降水过程,但其降水强度和范围存在一定差异。当积云参数化方案为KF方案... 详细信息

利用WRFV3. 6的8种微物理方案和6种积云参数化方案对湖北及其周边地区夏季12次暴雨过程进行回报,分析各种方案对暴雨预报的影响。结果显示,各种方案均能较好地预报出降水过程,但其降水强度和范围存在一定差异。当积云参数化方案为KF方案时,对Lin、WSM6、Thompson、Morrison 2-mom、CAM5. 1、WDM5、WDM6、NSSL 2-mom微物理方案做敏感性试验,发现CAM 5. 1方案优于其他7种微物理方案,M orrison 2-mom次之。当微物理方案为CAM 5. 1时,对KF、BM J、GD、SAS、G3D、Tiedtke积云参数化方案做敏感性试验,发现在不同量级降水预报中,6种积云参数化方案各有优劣。综合考虑,GD、SAS、Tiedtke积云参数化方案优于其他3种方案。在此基础上开展多方案集成试验,结果表明集合平均(ensemble mean,EMN)在一定程度上可以减少预报误差,降低单个成员预报的不确定性。

关键词：暴雨 WRF模式微物理参数化方案积云对流参数化方案集成试验

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