检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2024年第3期47卷 425-437页

作者：陈业雁金大超史瀛龙张茜柳春粤港澳大湾区气象监测预警预报中心(深圳气象创新研究院) 广东深圳518100 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 国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073 无锡学院大气与遥感学院江苏无锡214105 安徽省气象台安徽合肥230031

利用1979—2019年CN05.1中国区域高分辨率降水格点数据、英国Hadley中心观测海温数据、ERA5逐月大气再分析资料及大气环流模式,研究了华南后汛期期间(7—9月)IOD Modoki事件与华南后汛期降水异常的关系及可能机理。观测资料结果表明,华... 详细信息

利用1979—2019年CN05.1中国区域高分辨率降水格点数据、英国Hadley中心观测海温数据、ERA5逐月大气再分析资料及大气环流模式,研究了华南后汛期期间(7—9月)IOD Modoki事件与华南后汛期降水异常的关系及可能机理。观测资料结果表明,华南后汛期降水异常与热带印度洋中部(东和西部)海温异常呈显著正(负)相关关系,表现为印度洋IOD Modoki或印度洋三极子事件的空间分布型。滤除ENSO信号影响后,华南后汛期降水异常仍和IOD Modoki存在较为密切的联系。IOD Modoki正异常对华南后汛期降水异常的影响有以下途径,一方面,异常水汽从热带印度洋东部向西输送至热带中印度洋后,在北半球受科氏力作用向东输送至华南地区,为华南地区提供了充足的水汽条件,并且对华南地区降水正异常的主要水汽辐合贡献为平均水汽的水平扰动散度项和扰动引起的平均水汽垂直平流项。另一方面,热带东南印度洋海温负异常,通过Mastuno-Gill响应引起对流层低层自热带东南印度洋至热带中印度洋有东南风异常,增强了70°E附近的越赤道气流,在北半球向东输送至西北太平洋,这引起了华南地区对流层低层气旋式环流异常。另外,热带东印度洋对流层低(高)层异常辐散(辐合),华南地区低(高)层异常辐合(辐散)增强了东亚地区的局地Hadley环流,有利于华南地区降水的产生。再者,IOD Modoki引起南亚季风区受异常下沉运动控制,并通过季风-荒漠机制引起副热带北大西洋东部、北非荒漠区及地中海西部周围正涡度异常,激发了沿急流向下游传播的准静止Rossby波,增强了日本海高压异常和华南及邻近地区对流层低层气旋式环流异常。上述原因均有利于华南地区降水的产生,反之亦然。上述结果在数值模式中亦得到了验证。

关键词： IOD Modoki 华南后汛期降水异常环流异常

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汾渭平原至黄土高原不同海拔高度地区近地面臭氧浓度差异

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中国环境科学 2023年第1期43卷 77-87页

作者：钱朋朱彬刘慧敏蒋伊蓉张建康高美美康磊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 陕西省气象局秦岭与黄土高原生态环境气象重点实验室陕西西安710016 榆林市气象局陕西榆林719000

利用2017~2019年中国生态环境监测总站逐小时地面臭氧(O_(3))和二氧化氮(NO_(2))数据,结合再分析气象数据集,分析了从汾渭平原至黄土高原三个不同海拔高度的典型城市郊区(西安:500m、榆林:1100m和鄂尔多斯:1300m)O_(3)浓度的季-月-日变... 详细信息

利用2017~2019年中国生态环境监测总站逐小时地面臭氧(O_(3))和二氧化氮(NO_(2))数据,结合再分析气象数据集,分析了从汾渭平原至黄土高原三个不同海拔高度的典型城市郊区(西安:500m、榆林:1100m和鄂尔多斯:1300m)O_(3)浓度的季-月-日变化特征,以及导致三地O_(3)浓度差异可能的化学和气象成因.结果表明:与其他季节比较,夏季三地的O_(3)浓度都较高且差值较小,其中西安昼间O_(3)的净增量最大、夜间净减量也最大且前体物NO_(2)浓度最高,说明西安夏季白天O_(3)光化学反应最强烈、夜间NO滴定O_(3)效应也最强,榆林其次、鄂尔多斯最弱;冬季三地的O_(3)浓度都较低且差异较大,其中西安最低、鄂尔多斯最高,可能是由于冬季白天光化学反应都弱、夜间NO滴定O_(3)效应差异和高海拔地区背景O_(3)浓度高共同导致的,反映了三地O_(3)浓度水平差异不仅受不同NOx水平下局地化学作用影响,还由区域背景值决定.分析还发现,高海拔的鄂尔多斯和榆林二地O_(3)浓度在上午升高的速率快于西安,与二地边界层向上发展的速率一致,可能是由于此时的夹卷效应将高海拔自由对流层的高背景O_(3)向下湍流输送所致.在每个季节雨天夜间,三地的O_(3)浓度均高于其阴、晴天,但是这一差异在西安较弱,而在榆林和鄂尔多斯较强,这进一步意指高海拔地区近地面O_(3)在雨天夜间更强烈地受到高浓度背景O_(3)的影响,一方面是通过降水的拖曳作用,另一方面是因为雨天夜间NO的滴定作用减弱.本研究通过长期观测资料分析,推测了不同海拔高度对近地面O_(3)的影响机制,还需在更多地区进行分析和利用模式开展验证.

关键词： O_(3) NO_(2) 海拔高度光化学反应夹卷背景浓度

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基于Meta分析的东北地区水稻冷害不同防御措施效果对比

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科学技术与工程 2023年第3期23卷 982-990页

作者：姚嫚刘忠贤张琪杨再强南京信息工程大学应用气象学院南京210044 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/江苏省农业气象重点实验室南京210044

全面、定量地分析施肥、化控剂、耐冷品种这三种最主要的水稻冷害防御措施的效果,为东北地区水稻冷害防御提供具有针对性的指导。搜索并整理1990年以来东北地区水稻冷害防御措施的相关文献59篇,其中施肥21篇、化控剂18篇、耐冷品种20篇... 详细信息

全面、定量地分析施肥、化控剂、耐冷品种这三种最主要的水稻冷害防御措施的效果,为东北地区水稻冷害防御提供具有针对性的指导。搜索并整理1990年以来东北地区水稻冷害防御措施的相关文献59篇,其中施肥21篇、化控剂18篇、耐冷品种20篇,采用Meta分析的方法,以不采取防御措施为对照,量化3种防御措施对水稻生长发育的影响。结果表明:①低温胁迫下,3种措施中耐冷品种对水稻产量提升效果最优,达33.8%。②对于施用不同的肥料而言,施磷肥对水稻产量、产量相关量、叶绿素含量的增幅最大,分别为26.2%、13.2%、14.4%;施硅肥对提高水稻耐冷性物质含量影响最突出,达22.1%;施氮肥的效果与用量有关,施氮量在95~115 kg/hm^(2)水稻产量增幅最大,施氮量≥150 kg/hm^(2)水稻产量显著减少-12.4%。③施化控剂可显著增加低温胁迫下水稻叶绿素含量、耐冷性物质含量,分别为14.7%、16.5%,且对冷敏感水稻品种影响更大。④低温胁迫下耐冷性水稻品种与冷敏感品种相比,可分别显著提高水稻产量、产量相关量、叶绿素含量33.8%、9.2%、10.4%,显著减少丙二醛含量16.5%。综上,选用耐冷品种是水稻应对低温冷害最直接有效的方法,在此基础上可通过施用化肥和化控剂进一步提高水稻耐低温的能力。研究结果定量比较了不同防御措施的效果和作用机制,对于指导选择合适的水稻冷害防御措施具有重要的实际应用价值。

关键词：施肥化控剂耐冷品种水稻 Meta分析防御措施

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北极—欧亚温度偶极型对应环流的非对称特征及可能成因

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气象科学 2024年第3期44卷 401-410页

作者：穆高元张文君姜枫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

基于1950—2021年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料以及英国哈德莱中心提供的海温、海冰密集度资料,分析了年际尺度上北极—欧亚温度偶极型模态及其对应环流的非对称特征和可能形成机理。结果表明,这种模态自身... 详细信息

基于1950—2021年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料以及英国哈德莱中心提供的海温、海冰密集度资料,分析了年际尺度上北极—欧亚温度偶极型模态及其对应环流的非对称特征和可能形成机理。结果表明,这种模态自身即相关地表气温异常的位置和强度在其正负位相下非对称性都较弱,其中暖北极—冷欧亚(Warm Arctic-Cold Eurasia,WACE)事件下的温度异常分布略偏北,在欧亚大陆的冷异常相较于冷北极—暖欧亚(Cold Arctic-Warm Eurasia,CAWE)事件暖异常的强度略强。然而,WACE模态正负位相对应的环流有明显的非对称性,WACE事件对应着弱的北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)正位相以及欧亚大陆上空的强大的高压异常,而CAWE事件则对应着强NAO负位相。进一步研究表明,这种环流的非对称性特征与热带太平洋海温调控的非对称性有关,当La Ni?a事件出现,尤其海温的负异常中心偏西时,欧亚大陆中高纬地区地表气温易呈现WACE的形态,而CAWE事件则主要由大气内部变率调控,与热带太平洋海温的联系不明显。

关键词： WACE模态非对称性年际变率 La Ni?a

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我国华北盛夏强降水频次的统计预报模型

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中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 157-170页

作者：蒋顺莉韩婷婷周昕王会军尹志聪宋晓蕾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 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST_IO)、2月北亚积雪深度(SDE_NA)和5月华北融雪(MSDE_NC),利... 详细信息

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST_IO)、2月北亚积雪深度(SDE_NA)和5月华北融雪(MSDE_NC),利用年际增量方法(the year-to-year difference,DY),建立了华北地区盛夏强降水频次(heavy precipitation days,HPDs)的季节预测模型.结果表明,SST_IO通过太平洋-日本遥相关影响华北降水.SDE_NA通过激发欧亚大陆上空Rossby波向东南传播,进而引起东亚反气旋异常来影响华北降水.MSDE_NC异常往往伴随着后期盛夏局地的垂直运动异常和比湿异常,从而引起华北降水异常.该预测模型能很好地预测HPDs的年际变化特征,预测与观测的HPDs_DY(HPDs)的相关系数分别为0.81和0.65.15个极端HPDs年的距平同号率为100%.在1982~2022年留一法交叉验证中,HPDs极值年份距平同号率高达100%,具有较低的均方根误差(1.14).在2013~2022年独立试报结果中,预测与观测的HPDs_DY(HPDs)的相关系数分别为0.93和0.83,同时具有较高的Nash-Sutcliffe效率系数(0.82)和一致性指数(0.89).值得注意的是,2015年、2016年、2017年、2021年和2022年独立试报结果与观测结果基本一致,这也表明了该预测模型对华北地区强降水频次预测的优异性能.

关键词：华北强降水年际增量方法季节预测海温积雪深度

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区域气候模式对长江中下游梅雨的数值模拟:积云对流参数化方案和水平分辨率的影响

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大气科学 2024年第6期48卷 2178-2200页

作者：李昊谦王璐陈林孙明葛子安程一峰张荣华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 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 南京信息工程大学海洋科学学院南京210044

本文研究了区域气候模式RegCM4.7对长江中下游梅雨期降水的模拟技巧,聚焦不同积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式对梅雨降水模拟的影响及可能原因。基于区域模式中积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆... 详细信息

本文研究了区域气候模式RegCM4.7对长江中下游梅雨期降水的模拟技巧,聚焦不同积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式对梅雨降水模拟的影响及可能原因。基于区域模式中积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式的不同配置组合,本研究共开展了96组成员试验,分析了不同模式配置方案下2020年超强梅雨个例以及1990~2020多年长江中下游梅雨期降水的模拟性能。结果发现:RegCM4.7模式在长江中下游梅雨期降水模拟方面具有一定技巧,其中积云对流参数化方案的选取对模拟结果影响较大,Tiedtke方案对梅雨降水的模拟技巧相对较高,而Grell方案相对较低。分析发现Tiedtke方案能够更合理地再现对流降水以及对流降水与层状云降水的比率,这可能是导致该方案对梅雨降水整体模拟效果较好的原因。进一步地,水平分辨率对梅雨期降水模拟的影响与地形因素有关,低水平分辨率(60 km)试验在复杂地形区域表现出显著的降水湿偏差,随着水平分辨率的提高,复杂地形带来的降水湿偏差可以明显减小。研究发现,在低分辨率试验中,中尺度对流系统(MCS)降水被长时间地锢囚在山区陡峭地形处,这将导致长时间尺度上的平均降水表现出湿偏差;而高分辨率试验能够更好地刻画复杂地形区域MCS从午后生成并逐渐向东传播的日变化特征,进而合理地再现梅雨期平均降水。最后,RegCM4.7中的微物理方案和陆面模式的选取对降水的模拟影响不大。综上,一系列数值试验结果表明区域气候模式RegCM4.7对包括2020年超强梅雨个例在内的长江中下游梅雨期降水具有较好的模拟技巧,相较而言,当RegCM4.7模式采用Tiedtke积云对流参数化时梅雨降水整体模拟技巧相对最佳,若更关注复杂地形区域的降水可考虑采用高水平分辨率配置。

关键词：梅雨模拟 RegCM4区域模式积云对流参数化方案模式分辨率 2020超强梅雨

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四川省暖季降水时空分布特征及机理

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热带气象学报 2023年第1期39卷 115-128页

作者：孙婉莹朱磊王明昊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 新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐830002

特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色,存在明显的区域差异。利用1998—2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料,研究四川省暖季(4—9月)降水的时空分布特征,并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。... 详细信息

特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色,存在明显的区域差异。利用1998—2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料,研究四川省暖季(4—9月)降水的时空分布特征,并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。研究发现:(1)4—5月降水量偏低,6—8月最多,9月也相对较少。暖季的逐月降水在四川盆地西南部均有一个强降水中心,而6—9月在四川省最南部存在一个强度相当的降水中心,这种分布特征是由高低层大尺度环境场的配置所引起;(2)四川暖季降水峰值出现在夜间至凌晨,但不同月份以及不同区域的降水存在较大的差异,两个夜间降水峰值中心的形成均与地形造成的低层风场辐合以及水汽累积密切相关;(3)位于四川省西部(青藏高原的东坡)有一个相对较弱的午后降水峰值,这是受到两侧的山谷风辐合所致,且受到高低层环境场作用影响其分布区域和强度。

关键词：四川省日变化夜雨复杂地形

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近60年“二十四节气”起源地气温与降水时空变化特征

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中国农业资源与区划 2023年第8期44卷 21-31页

作者：吕爱丽霍治国吴海婷郭志芳山西省临汾市气象局中国气象科学研究院灾害天气国家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

[目的]“二十四节气”长期以来对晋南农业生产起着重要的指导作用，探究其气候变化特征对农业适应性耕作和种植结构调整存在潜在影响。[方法]文章选取1961—2020年尧都区、翼城县、侯马市3个气象代表站逐日气温、降水资料，采用线性趋... 详细信息

[目的]“二十四节气”长期以来对晋南农业生产起着重要的指导作用，探究其气候变化特征对农业适应性耕作和种植结构调整存在潜在影响。[方法]文章选取1961—2020年尧都区、翼城县、侯马市3个气象代表站逐日气温、降水资料，采用线性趋势、滑动平均、Mann-Kendall分析、F检验等方法，对二十四节气气温、降水时空分布特征及变化趋势进行分析。[结果]（1）研究区二十四节气的气温、降水均呈准正态单峰型分布，大暑气温最高，小寒气温最低，降水主要集中在夏至至秋分节气之间。（2）二十四节气的平均气温均呈上升趋势，其中冬季和春季型节气升温趋势极显著，秋季型节气升温趋势显著，夏季型节气升温趋势不明显；最低气温升温趋势极显著，有21个节气升温趋势通过0.01水平的显著性检验；最高气温升温趋势不明显。雨水是一年中升温最大的节气，平均气温变化率为0.729℃/10年（P<0.001）。（3）多年来研究区年平均降水量呈减少趋势，谷雨和夏至两个节气降水减少趋势显著（P<0.05）。（4）反映降水的7个节气平均气温均呈显著升温趋势，升温突变时间集中在20世纪90年代末。反映物候的4个节气中，惊蛰和清明升温趋势极显著，5年平均气温滑动曲线变化为两峰两脊型，2000年以前为相对偏冷期，2000年以后为相对偏暖期；小满和芒种节气升温趋势较弱，20世纪80—90年代有明显谷值区，2000年以后气温明显升高。[结论]春初、秋末节气气温显著升高，作物生长季延长，研究成果对适应气候变化，合理利用气候资源，适时调整农事活动和种植结构具有一定的指导意义。

关键词：二十四节气气候特征气温与降水时空变化晋南地区

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水稻生长季CO_(2)通量的时间动态和影响因子研究

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环境科学与技术 2024年第3期47卷 27-36页

作者：张丽君胡凝刘珊珊徐敏王伟邰久葛培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中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044 江苏省气候中心江苏南京210019 衡水市气象局河北衡水053000

为了明确长三角地区稻麦轮作生态系统中水稻生长季CO_(2)通量的多时间尺度变化特征,量化环境因子对农田CO_(2)通量变化的贡献度,拆分环境因子的直接影响和间接影响,该研究利用涡度相关观测系统进行了2年CO_(2)通量的连续观测,分析了辐... 详细信息

为了明确长三角地区稻麦轮作生态系统中水稻生长季CO_(2)通量的多时间尺度变化特征,量化环境因子对农田CO_(2)通量变化的贡献度,拆分环境因子的直接影响和间接影响,该研究利用涡度相关观测系统进行了2年CO_(2)通量的连续观测,分析了辐射类、温度类、水汽类和风速对CO_(2)通量的影响。结果表明:稻麦轮作生态系统在水稻生长季是一个二氧化碳汇,2020、2021年水稻生长季的总固碳量分别为396.3、491.9 g/m^(2)(以C计);CO_(2)通量也有明显的日变化,呈现出“U形”和“V型”的单峰曲线,吸收峰值出现在第200~250天。在不同时间尺度上,影响CO_(2)通量的主控因子始终是光合有效辐射;但随时间尺度的增加,各个因子贡献度的差异逐渐减小。饱和水汽压差也是影响CO_(2)通量的重要因子,它与光合有效辐射的交互作用会抑制彼此对CO_(2)通量的直接贡献。

关键词：稻麦轮作生态系统 CO_(2)通量贡献度交互作用涡度相关

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变分框架下双偏振雷达直接同化算子的构建及其初步应用

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气象学报 2024年第6期82卷 774-788页

作者：张海阳陈耀登孙涛陈敏黄向宇孙健王瑞春范水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南京210044 美国国家大气研究中心博尔德803073 北京城市气象研究院北京100089 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081

双偏振雷达探测资料(简称双偏振雷达资料)能够更好地识别水凝物粒子特征。为发挥双偏振雷达资料的作用,更有效地同化双偏振雷达资料,提高对流天气的预报效果,发展建立了一套基于水凝物控制变量的双偏振雷达资料变分直接同化方案,并开展... 详细信息

双偏振雷达探测资料(简称双偏振雷达资料)能够更好地识别水凝物粒子特征。为发挥双偏振雷达资料的作用,更有效地同化双偏振雷达资料,提高对流天气的预报效果,发展建立了一套基于水凝物控制变量的双偏振雷达资料变分直接同化方案,并开展了观测算子和伴随算子的切线性及伴随检验、单点观测试验及真实个例的循环同化预报试验。切线性及伴随检验结果表明,该双偏振雷达资料直接同化方案的模拟结果符合精度要求,算子构建合理。单点观测试验表明,双偏振观测信息通过水凝物背景场误差协方差传递到水凝物等相关变量,实现了相关变量的协调分析。一个真实个例的循环同化及预报试验表明,双偏振雷达资料同化改进了分析场及预报场的热力和动力及微物理结构特征,进而提高了降雨预报效果。基于变分框架下的双偏振雷达资料直接同化方案能够合理同化双偏振雷达观测信息,并改进6 h降水预报效果,相对采用集合卡尔曼滤波方案同化该资料效率更高,更便于业务推广应用。

关键词：数值预报资料同化双偏振雷达直接同化

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