检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2023年第5期47卷 1611-1625页

作者：马长健李艳徐邦琪南京信息工程大学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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用全国自动气象站降水观测资料和欧洲中期预报中心(ECMWF)的ERA-5再分析资料,分析了2021年7月19~22日河南极端暴雨过程中双低空急流对降水的影响。结果表明,此次降水过程中,天气尺度低空急流(SLLJ)随低涡的发展自西南向东北移动,风向... 详细信息

利用全国自动气象站降水观测资料和欧洲中期预报中心(ECMWF)的ERA-5再分析资料,分析了2021年7月19~22日河南极端暴雨过程中双低空急流对降水的影响。结果表明,此次降水过程中,天气尺度低空急流(SLLJ)随低涡的发展自西南向东北移动,风向由东南风转为偏南风;边界层急流(BLJ)存在偏东向东南风的偏转,且其强度具有夜间强白天弱的日变化特征。降水过程存在两类耦合方式,第一阶段[19日20时(北京时,下同)至20日18时]为偏东风BLJ(E-BLJ)与东南风SLLJ(SE-SLLJ)的耦合形势,第二阶段(20日18时至22日08时)为东南风BLJ(SE-BLJ)与偏南风SLLJ(S-SLLJ)的耦合形势,降水均发生在BLJ的出口区和SLLJ的入口区。E-BLJ与SE-SLLJ耦合时,E-BLJ出口处的强辐合叠加山脉的动力抬升作用使降水区域对流层低层大气辐合,SLLJ入口区和天气尺度低涡系统使对流层中层大气辐散,为中尺度对流的发展提供了强有力的抬升触发机制。由于E-BLJ的范围较小、强度较弱,因此E-BLJ和SE-SLLJ的耦合作用相对较弱,降水主要受SLLJ的显著影响。SE-BLJ与S-SLLJ耦合时,SE-BLJ出口区的辐合与SLLJ入口区的辐散增强了对流层低层的上升运动,对流层中层的中尺度辐合与高空急流入口区右侧的辐散进一步增强了对流层中高层的上升运动。受双低空急流的共同影响,中尺度对流系统的强度和高度强烈发展,促进了强降水的发生。两种耦合方式下,双低空急流的水汽输送对强降水均具有重要作用,第一阶段SLLJ的水汽输送作用明显,而第二阶段BLJ的作用更加显著。

关键词：极端暴雨天气尺度低空急流边界层急流双低空急流耦合

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CMIP6模式对亚洲陆地生态系统的模拟评估与预估

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气候变化研究进展 2023年第1期19卷 49-62页

作者：孙晓玲谢文欣周波涛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/大气科学学院南京210044

基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)模式模拟以及观测数据,评估了9个CMIP6模式对亚洲地区叶面积指数(LAI)、总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模拟性能。模拟评估结果表明,9个CMIP6模式能够较好地模拟出亚洲地区陆地生态系... 详细信息

基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)模式模拟以及观测数据,评估了9个CMIP6模式对亚洲地区叶面积指数(LAI)、总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模拟性能。模拟评估结果表明,9个CMIP6模式能够较好地模拟出亚洲地区陆地生态系统LAI、GPP和NPP的时空分布特征。综合来看,多模式集合(MME)模拟效果最佳,其模拟的LAI、GPP和NPP与观测的空间相关系数分别达到0.90、0.81和0.89,均方根误差在0.5左右。在此基础上,利用MME结果进一步预估了亚洲地区陆地生态系统在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的未来变化。总体而言,亚洲地区LAI、GPP和NPP到21世纪末都呈现上升趋势。其中,温室气体高排放情景下的上升趋势大于温室气体低排放情景下的上升趋势,亚洲中高纬度地区的增幅大于低纬度地区的增幅。从区域平均来看,到21世纪末期,与当今气候态相比,北亚LAI、GPP和NPP的增幅最大,其在SSP5-8.5情景下分别增加68%、106%和90%;东南亚增幅最小,分别为15%、34%和39%。在SSP1-2.6情景下,北亚LAI、GPP和NPP在21世纪末的增幅分别为23%、29%和26%;东南亚分别为3%、10%和11%,意味着未来全球变暖背景下亚洲区域陆地生态系统变绿和固碳幅度加强。

关键词：亚洲地区陆地生态系统 CMIP6 评估预估

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三江源地区冬季降水年代际变化特征及相关物理机制

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大气科学 2023年第6期47卷 1863-1875页

作者：王腾孙博王会军多典洛珠卓永西藏昌都市气象局昌都854000 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 西藏自治区气象台拉萨850001

本文主要利用1961/1962~2017/2018年CN05.1资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究三江源地区(以下简称三江源)冬季降水的年代际变化特征及相关物理机制。结果表明:三江源冬季降水在20世纪80年代末期经历了一次由少到多的年代际增多。三江源冬... 详细信息

本文主要利用1961/1962~2017/2018年CN05.1资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究三江源地区(以下简称三江源)冬季降水的年代际变化特征及相关物理机制。结果表明:三江源冬季降水在20世纪80年代末期经历了一次由少到多的年代际增多。三江源冬季降水的年代际变化受乌拉尔山上空异常低压和贝加尔湖—中国东北部上空异常高压影响,与中高纬北大西洋海气相互作用有关。从20世纪80年代末期开始,中高纬北大西洋海温增暖可以导致海表面上空上升运动异常,对流活动增强,激发向东传播的大气环流波列,引起乌拉尔山上空的异常低压和贝加尔湖—中国东北部上空的异常高压。在异常低压与异常高压的影响下,极锋急流南移加强,引起三江源高空辐散,对流活动增强,导致三江源冬季降水增多;另一方面,贝加尔湖—中国东北部上空异常高压还可以通过引起三江源上空异常东风,引起三江源水汽通量辐合异常,导致冬季降水增多。此外,印度洋海温异常可能通过影响南支槽强度变化,进一步调制三江源冬季降水。

关键词：三江源冬季降水年代际变化大气遥相关海温异常

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夏季欧亚环流的低频振荡对长江流域降水影响的多尺度诊断

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地球科学与环境学报 2024年第1期46卷 54-66页

作者：杨丹王黎娟鲍瑞娟南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 福建省灾害天气重点实验室福建福州350001 中国气象局海峡灾害天气重点开放实验室福建福州350001 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

长江流域夏季降水与欧亚中高纬大气低频振荡密切相关,定量诊断不同尺度环流异常对降水的贡献,对于提高旱涝灾害预测准确率具有重要意义。利用ERA5逐日再分析资料和CN05.1逐日降水资料,通过定义环流指数(CI),将夏季欧亚环流划分为两脊一... 详细信息

长江流域夏季降水与欧亚中高纬大气低频振荡密切相关,定量诊断不同尺度环流异常对降水的贡献,对于提高旱涝灾害预测准确率具有重要意义。利用ERA5逐日再分析资料和CN05.1逐日降水资料,通过定义环流指数(CI),将夏季欧亚环流划分为两脊一槽(DR)型和两槽一脊(DT)型,并探究了其低频特征以及不同尺度环流异常对长江流域降水的影响。结果表明:两类环流型是环流指数低频循环周期中的两个不同位相,均具有10~30 d振荡周期,对长江流域低频降水有着重要影响。其主要表现为:①两类环流型对应的500 hPa低频环流场在欧亚中高纬呈现正、负位势高度异常交替的波列结构,具有明显向东传播的特征,平均传播速度约为每天5°(经度);②当DR型达峰值位相时,850 hPa低频风场中鄂霍次克海反气旋南侧的东北风引导中高纬干冷空气向长江流域入侵,与来自南海反气旋西侧的西南气流交汇,使太平洋和南海的大量水汽向长江流域输送,低频降水正异常滞后于环流2 d达到最强,DT型的特征则与之相反;③欧亚环流对长江流域低频降水的影响以大于30 d的背景水汽条件和10~30 d低频尺度环流的共同作用为主导,小于10 d的天气尺度环流次之,大于30 d的背景环流较前二者作用偏弱,并且水汽辐合项约为水汽平流项贡献的3倍,先由湿平流提供充足的水汽条件,再通过较强的水汽辐合产生降水。

关键词：异常环流夏季降水多尺度诊断低频振荡传播特征水汽通量长江流域

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基于对流尺度集合样本的高原边坡对流系统和台风系统多元变量背景场误差特征研究

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高原气象 2025年第3期44卷 657-671页

作者：张万里王元兵李柔陈耀登孟德明钱新尧金喜立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 广东省罗定市气象局广东罗定527200

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡... 详细信息

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡对流系统和台风系统的资料同化方案,本文基于集合变换卡尔曼滤波和集合-变分混合同化方法分别更新集合扰动和集合平均得到含有80个集合成员的4公里分辨率对流尺度集合预报样本,选取2022年8月中旬发生在青藏高原东北边坡的对流个例和2022年第12号台风“梅花”个例,经过物理变换、垂直变换以及水平变换统计得到包含多相态水凝物和垂直速度在内的多元变量背景场误差协方差,同时对其空间误差特征如特征值、特征向量和特征长度尺度进行了分析。研究发现,与台风系统对比,高原边坡对流系统的背景场误差相对更大,对水凝物变量以及垂直速度的模拟更差。因此,在高原边坡对流系统的资料同化中,分析会更接近于观测而远离背景场,对其观测质量和数量要求相对更高。另外,高原边坡对流系统的大气特征和水凝物以及垂直速度变量的水平尺度相对于台风系统更小、更有局地性;对比常规控制变量,水凝物和垂直速度变量具有更小的水平尺度和更强的局地性特征。因此在同化分析时,高原边坡区域的观测资料以及与水凝物相关的观测信息影响范围相对有限。

关键词：背景场误差资料同化高原边坡对流台风

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东亚大槽和西伯利亚高压的季节内变率对冬季东亚气温的影响

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大气科学学报 2024年第2期47卷 184-200页

作者：李天明丁柳丹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 夏威夷大学马诺阿分校大气科学系夏威夷檀香山96822

基于气候态定义了西伯利亚高压指数(SH index)、东亚大槽指数(ET index)和高低压系统间的东亚经向风指数(V index),使用回归分析探究西伯利亚高压和东亚大槽在季节内尺度上对东亚地区冬季温度的影响机理,构建线性模型对冬季华南地区季... 详细信息

基于气候态定义了西伯利亚高压指数(SH index)、东亚大槽指数(ET index)和高低压系统间的东亚经向风指数(V index),使用回归分析探究西伯利亚高压和东亚大槽在季节内尺度上对东亚地区冬季温度的影响机理,构建线性模型对冬季华南地区季节内尺度温度进行延伸期预报。结果表明:西伯利亚高压和东亚大槽系统变化中最显著的是季节内尺度信号;季节内尺度SH index和ET index对V index的贡献分别为82.6%和42.2%;3个指数的回归模态在对流层中层对应西北-东南向低频罗斯贝波列缓慢东南传播,低层水汽、近地面层环流、降水及2 m温度场配置良好,当西伯利亚高压深厚或东亚大槽发展时,经向风关键区北风强盛,有利于冬季高纬度地区干冷空气向东亚输送;V index对华南地区冬季季节内尺度2 m气温的有效预报时效达25 d。

关键词：西伯利亚高压东亚大槽季节内尺度变率冬季东亚气温延伸期预报

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典型农业流域不同类型池塘水体CO_(2)排放特征

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湖泊科学 2024年第1期36卷 88-98页

作者：陈嘉宁肖启涛刘臻婧肖薇谢晖罗菊花邱银国胡正华段洪涛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 中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室南京210008 湖南省气候中心长沙410118

内陆水体是大气CO_(2)收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO_(2)排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为... 详细信息

内陆水体是大气CO_(2)收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO_(2)排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为研究对象,选取流域中用于水产养殖(养殖塘)、生活污水承纳(村塘)、农业灌溉(农塘)、蓄水(水塘)的4个功能不同的景观池塘,基于为期1年的野外实地观测,以明确农业流域小型池塘CO_(2)排放特征。结果表明,不同功能池塘水体CO_(2)排放差异显著,受养殖活动、生活污水输入和农田灌溉等人类活动影响,养殖塘((80.37±100.39)mmol/(m^(2)·d))、村塘((48.69±65.89)mmol/(m^(2)·d))和农塘((13.50±15.81)mmol/(m^(2)·d))是大气CO_(2)的热点排放源,其CO_(2)排放通量分别是自然蓄水塘((4.52±23.26)mmol/(m^(2)·d))的18、11和3倍。统计分析也表明,该流域池塘CO_(2)排放变化总体上受溶解氧、营养盐等因素驱动。4个不同景观池塘CO_(2)排放通量全年均值为(37.31±67.47)mmol/(m^(2)·d),是不容忽视的CO_(2)排放源,其中养殖塘和村塘具有较高的CO_(2)排放潜力,在未来研究中需要重点关注。

关键词：农业流域池塘 CO_(2)通量影响因子

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中国夏季极端高温日数年际变化的主要模态及产生机理

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大气科学 2024年第4期48卷 1657-1673页

作者：尹秋超王璐葛子安高庆九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南京210044 青岛海洋科技中心区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266237

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型... 详细信息

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型分布,该模态主要与北极涛动(AO)有关。AO正位相时从北欧向南传播的罗斯贝波列加强横贯中国的纬向高压异常。(2)第二模态表现为经向偶极子型分布,该模态主要受从北大西洋向东亚地区传播的极地—欧亚型遥相关波列(POL)和赤道西太暖池区上升支加强局地哈德来环流的共同影响,使得华南地区(中国北方)受高压(低压)的控制。前两个模态的极端高温日数增加均与局地高压异常造成的降水减少引起的入射太阳短波辐射增加有关。(3)第三模态的分布集中在青藏高原,主要受从地中海向下游传播的纬向波列的影响。与该波列对应的环流异常一方面会造成水汽辐散、上升运动减弱,从而使得云量减少、向下的云—短波辐射增加,另一方面会造成大气增温、从而使得晴空向下的长波辐射增加,二者共同为极端高温日数增加提供有利条件。本研究结果将有助于加深对中国夏季极端高温变化特征的认识,并为未来开展极端高温的季节预测提供理论参考。

关键词：极端高温日数年际变化经验正交函数分解中纬度罗斯贝波

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近40年大气10~20 d准双周振荡对华西秋季涝旱年降水的影响

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热带气象学报 2024年第5期40卷 845-858页

作者：温雨李丽平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/大气科学学院江苏南京210044

利用1980—2021年格点化数据集(CN05.1)的中国逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了中国华西秋季典型涝旱年低频降水特征及其与不同纬带大气低频环流的关系,并给出前期预报信号。(1)华西秋季降水在涝旱年存在显著10~20 d、... 详细信息

利用1980—2021年格点化数据集(CN05.1)的中国逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了中国华西秋季典型涝旱年低频降水特征及其与不同纬带大气低频环流的关系,并给出前期预报信号。(1)华西秋季降水在涝旱年存在显著10~20 d、20~30 d和30~60 d低频振荡周期,10~20 d准双周振荡周期(简称为10~20 d)最重要。(2)无论涝旱年,欧亚大陆均有两脊两槽低频环流形式,低频巴尔喀什湖-贝加尔湖(简称为“巴-贝湖”)高压脊、东亚大槽、孟加拉湾反气旋和西太平洋副热带高压(华南及沿海反气旋)是影响华西秋雨的关键低频环流系统,但涝年中高纬(低纬)低频环流系统较旱年偏强偏西(偏南),副热带西风急流更强,对流更活跃,导致更丰富的干冷和暖湿气流交绥于华西。(3)影响涝旱年的低频水汽环流系统主要包括“巴-贝湖”低频反气旋式、华北-日本群岛附近的低频气旋式、孟加拉湾低频反气旋式和南海-西太平洋低频气旋式水汽环流,但涝年来自中高纬偏北干冷、偏东北的湿冷气流较旱年偏西偏南偏强;涝年的干(湿)冷气流源地在新地岛(鄂霍次克海和日本海),旱年的在中西伯利亚(日本群岛以东的西北太平洋)。涝年有较多来自孟加拉湾和热带北太平洋中部及南海暖湿水汽流,旱年暖湿水汽流则主要来自南海,少量来自孟加拉湾和西太平洋。(4)无论涝旱年,都要关注“巴-贝湖”高压脊、东亚大槽和西太平洋副高的前期低频预测信号。涝年预测信号出现在-10 d,信号主要沿西北-东南路径传播,旱年信号出现在-8 d,各个信号传播路径不同且略复杂。

关键词：华西秋雨华西旱涝秋季低频降水大气低频振荡延伸期预报信号

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触发2023年春季中国北方沙尘暴的沙源累积和天气扰动机制

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大气科学学报 2023年第3期46卷 321-331页

作者：尹志聪霍芊伊麻晓晴张艺佳马小会王会军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/大气科学学院江苏南京210044 北京市气象台北京100089

2023年3—4月,我国共出现10次沙尘天气过程,其中3月19—24日和4月9—13日的沙尘过程分别达到强沙尘暴和沙尘暴等级,给人群健康、生态环境和交通运输带来了严重不利影响。后冬至前春的欧亚大气环流异常呈纬向带状分布,导致沙源地的地表... 详细信息

2023年3—4月,我国共出现10次沙尘天气过程,其中3月19—24日和4月9—13日的沙尘过程分别达到强沙尘暴和沙尘暴等级,给人群健康、生态环境和交通运输带来了严重不利影响。后冬至前春的欧亚大气环流异常呈纬向带状分布,导致沙源地的地表气温以及土壤温度持续偏暖、降水整体偏少、蒸散发效应显著。疏松的沙源为春季沙尘天气提供了丰富的物质基础。触发3月19—24日和4月9—13日沙尘暴过程的天气扰动系统都是蒙古气旋,但两次蒙古气旋及其与后部冷高压的配置存在差异,这也直接造成两次沙尘暴过程在强度、路径和持续时间上的差别。此外,本文也从气候累积效应和天气扰动机制两个方面分析了沙尘事件的研究重点,并侧重讨论了开展沙尘次季节-季节以及年代际预测的必要性和关键点。

关键词：沙尘暴沙源地蒙古气旋 PM10 极端气候

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