检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2023年第1期46卷 152-160页

作者：王珺雨陈丹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江苏南京210044

利用1979—2019年ECMWF提供的ERA-Interim逐日再分析资料,采用Morlet小波分析、滤波及合成分析等方法,探究了青藏高原夏季对流层高层纬向风季节内振荡(IntraSeasonal Oscillation,ISO)的主要周期及其传播特征。结果表明:青藏高原夏季高... 详细信息

利用1979—2019年ECMWF提供的ERA-Interim逐日再分析资料,采用Morlet小波分析、滤波及合成分析等方法,探究了青藏高原夏季对流层高层纬向风季节内振荡(IntraSeasonal Oscillation,ISO)的主要周期及其传播特征。结果表明:青藏高原夏季高层纬向风季节内振荡的主要周期为10~30 d,其强度存在明显的年际差异。在纬向风ISO强年,振荡过程持续时间长、振幅强,ISO方差中心从对流层高层向下影响到对流层中层,表现为相当正压结构。其传播在纬向上主要表现为ISO中心从高原东部3次向东传,可达西太平洋地区;经向上分别有4次自中高纬向南传播的10~30 d ISO中心与来自低纬地区的ISO中心在高原南侧汇合,其强度在高原南侧有所加强,强振荡中心可向南传播到达低纬地区。ISO的位相演变主要表现为低频反气旋和低频气旋中心在高原东部交替出现,引起东部地区上空低频东风和低频西风的强度变化。在ISO极端活跃位相,高原东部低频西风达最强。

关键词：青藏高原季节内振荡纬向风 10~30d

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基于多种机器学习模型的西北地区蒸散发模拟与趋势分析

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大气科学学报 2023年第1期46卷 69-81页

作者：季鹏袁星南京信息工程大学水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/水文与水资源工程学院江苏南京210044

基于机器学习方法和多源数据构建高精度蒸散发(Evapotranspiration,ET)产品对研究气候变化背景下干旱、半干旱地区陆地水循环变化具有重要意义。本文利用西北地区12个草地通量站点与卫星遥感产品,基于随机森林、极端梯度提升、支持向量... 详细信息

基于机器学习方法和多源数据构建高精度蒸散发(Evapotranspiration,ET)产品对研究气候变化背景下干旱、半干旱地区陆地水循环变化具有重要意义。本文利用西北地区12个草地通量站点与卫星遥感产品,基于随机森林、极端梯度提升、支持向量回归和人工神经网络4种机器学习方法构建ET估算模型,制作5 km分辨率ET产品,并分析ET的长期变化趋势。交叉验证结果表明,4种模型的均方根误差都低于0.57 mm·d^(-1),R^(2)高达0.73~0.88。SHAP(SHapley Additive exPlanation)可解释性分析表明,4种模型均将净辐射、植被和土壤湿度作为ET估算的重要因子,也能刻画出土壤偏干时土壤水分对ET的限制作用,有较好的物理解释性。多模型集合的ET结果相比单一机器学习模型以及现有遥感产品误差分别降低7%~20%和45%~70%。趋势分析结果显示,西北地区非裸地下垫面在2001—2018年间整体呈现ET增加趋势,平均速率为19 mm/(10 a)。在河套平原和内蒙古中部和东北部地区,ET的增长速率超过降水,这可能会进一步加剧这些地区的干旱化。

关键词：西北地区蒸散发机器学习可解释性趋势分析

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太行山地形在“7·19”华北持续性低涡暴雨中的作用

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气象科学 2023年第1期43卷 46-58页

作者：林慧敏闵锦忠朱利剑徐渊陶雅琴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

本文对2016年“7·19”华北特大暴雨进行观测分析和数值模拟,并设置了改变地形高度的敏感性试验,以探究该过程降水系统的发生发展机制以及太行山地形的作用。结果表明:(1)本次强降水过程发生在“东高西低”的有利环流形势下,受太行... 详细信息

本文对2016年“7·19”华北特大暴雨进行观测分析和数值模拟,并设置了改变地形高度的敏感性试验,以探究该过程降水系统的发生发展机制以及太行山地形的作用。结果表明:(1)本次强降水过程发生在“东高西低”的有利环流形势下,受太行山地形和平原环流系统影响,低层东风急流造成强的对流性降水和低涡作用的叠置造成“7·19”华北地区持续性暴雨的维持和加强;(2)第一阶段为对流性降水,太行山东麓大气对流不稳定能量释放,大气逐渐转为稳定层结;第二阶段为低涡降水,涡度收支分析表明水平散度项和扭转项对低涡维持和发展起到了主要的正贡献,同时伴随有较强的上升运动和垂直风切变,垂直风切变的增强促使水平涡度向垂直涡度转变;(3)太行山地形在持续性暴雨中对两阶段降水、低涡和水汽的作用存在差异。地形高度敏感性试验中,地形高度增高对低层气流的阻挡和强迫抬升作用增强,使得地形降水增强,低涡路径东移,且强度增大。水平散度项使得对流层低层辐合上升运动增强,造成涡度的垂直输送,这是低涡发展和维持的重要原因之一。太行山地形阻挡截留东部平原水汽,且水汽回流加强,有利于太行山东麓水汽的输送与辐合。

关键词：华北暴雨持续性数值模拟太行山地形低涡

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基于Meta分析施肥与灌溉对夏玉米干旱的缓解效应及其影响因素

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中国农业气象 2023年第5期44卷 361-371页

作者：刘忠贤姚嫚杨再强张琪俞昕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

通过文献检索共获得56篇夏玉米干旱试验文献,其中施肥26篇、灌溉30篇,以不采取任何措施为对照,采用Meta分析方法探究施肥和灌溉对夏玉米干旱的缓解效应及其影响因素。结果显示:在干旱胁迫下,与不采取措施相比,施肥和灌溉均可显著增加夏... 详细信息

通过文献检索共获得56篇夏玉米干旱试验文献,其中施肥26篇、灌溉30篇,以不采取任何措施为对照,采用Meta分析方法探究施肥和灌溉对夏玉米干旱的缓解效应及其影响因素。结果显示:在干旱胁迫下,与不采取措施相比,施肥和灌溉均可显著增加夏玉米产量,增产率分别为19.30%和25.19%。施用不同类型肥料对干旱的缓解效应不同,施用大量元素肥和微量元素肥分别可以提高夏玉米产量20.55%和10.10%,提高效果均达到显著;大量元素肥中氮肥最为常用,其中施用控释尿素的效果最好,干旱情况下可使夏玉米产量提高31.63%,常规尿素分次施入的效果次之,增产率为20.73%,常规尿素全部基施增产率最低,仅为11.69%,且在315kg·hm^(-2)的施氮量范围内,夏玉米增产率与施氮量呈正相关关系;土壤容重和有机质含量也对干旱情况下的施肥效果有影响,在低容重和高有机质含量的土壤上,施肥效果更好;当种植密度较高时,施肥对夏玉米干旱的缓解效果降低,但并不显著。在夏玉米不同生育阶段发生干旱胁迫时,灌溉的缓解效果不同,当全生育期持续干旱时,灌溉缓解效果最好,增产率可达42.98%;抽雄-灌浆期发生干旱时,灌溉的缓解效果优于其他生育阶段;土壤容重和有机质含量对灌溉效果影响显著,土壤容重越低、有机质含量越高,灌溉对夏玉米干旱的缓解效果越好;种植密度也对灌溉效果有影响,密植时缓解效果有所下降;对于不同的夏玉米品种,灌溉对旱敏感品种的缓解效果显著优于耐旱品种。综上,施肥和灌溉均能显著缓解夏玉米干旱,施肥的效果受肥料类型和施用方式影响较大,控释肥料的施用效果更优;在夏玉米需水关键期通过灌溉缓解干旱最为直接有效;两种夏玉米干旱缓解措施的效果均受土壤性质、种植密度的影响,且在不同土壤容重和不同种植密度下,灌溉的缓解效果均优于施肥,具体实施时需结合这些因素综合考虑。

关键词：施肥灌溉夏玉米产量 Meta分析

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不同应对措施对高温胁迫下夏玉米生长的影响

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玉米科学 2024年第3期32卷 67-73页

作者：刘忠贤张琪杨再强姚嫚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

通过文献检索共获得52篇缓解夏玉米受高温影响的相关试验性文献,以不采取任何措施为对照,基于Meta分析方法定量研究高温胁迫下采取不同应对措施对夏玉米的影响。结果表明,高温胁迫下,选用耐热型夏玉米品种对产量的提升效果最优,达27.62%... 详细信息

通过文献检索共获得52篇缓解夏玉米受高温影响的相关试验性文献,以不采取任何措施为对照,基于Meta分析方法定量研究高温胁迫下采取不同应对措施对夏玉米的影响。结果表明,高温胁迫下,选用耐热型夏玉米品种对产量的提升效果最优,达27.62%,选用耐热性品种主要提高夏玉米的授粉结实能力。施用植物生长调节剂、施肥和调整播期可分别使夏玉米产量提高23.55%、19.15%和13.15%,施用植物生长调节剂主要影响穗位叶抗氧化酶活性,施肥对穗位叶净光合速率的提高效果最突出。综合分析表明,选用耐热型品种是缓解夏玉米高温热害最直接有效的方法,在此基础上可通过施用植物生长调节剂、施肥和调整播期进一步缓解高温所带来的不利影响。

关键词：夏玉米高温胁迫应对措施 Meta分析

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2001~2021年中国NDVI时空格局变化及对气候的响应

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中国环境科学 2023年第10期43卷 5619-5628页

作者：孙瑞张方敏翁升恒刘倩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江苏南京210044 福建省气象科学研究所福建福州350007

基于MODIS MOD13A3数据集和气候资料数据,通过线性回归、Theil-Sen趋势与Mann-Kendall显著性检验等统计方法分析了2001~2021年中国九大流域NDVI时空变化特征,采用地理探测器探究了中国九大流域NDVI对降水、气温、太阳总辐射和饱和水气... 详细信息

基于MODIS MOD13A3数据集和气候资料数据,通过线性回归、Theil-Sen趋势与Mann-Kendall显著性检验等统计方法分析了2001~2021年中国九大流域NDVI时空变化特征,采用地理探测器探究了中国九大流域NDVI对降水、气温、太阳总辐射和饱和水气压差的响应.结果表明,2001~2021年中国及九大流域NDVI整体呈现显著上升趋势(P<0.05),其中长江流域、珠江流域、东南诸河流域及淮河流域冬季的NDVI变化率最大,海河流域春季最大,西南诸河流域秋季最大,其他流域夏季最大;NDVI变化率在不同土地利用变化类型上表现为非城市化地区(0.0026/a)>未发生土地利用类型变化地区(0.0021/a)>城市化地区(0.0013/a),其中东南诸河流域和西南诸河流域的城市化地区NDVI整体表现为退化.空间上,NDVI变化率呈现出由东向西、由南向北递减的分布.植被生长稳定区域占26.43%,主要集中在内陆河流域以及西南诸河西北部区域;植被改善面积占70.31%,主要分布在九大流域内的非城市化区域;植被退化面积占3.25%,集中在内陆河流域北部地区、西南诸河流域的东部、长江流域的西部及东部沿海流域.地理探测器分析表明,降水在全国尺度上是控制NDVI空间分布的主要决定因子,其次是气温、饱和水气压差、太阳总辐射;在九大流域内,降水仍是大部分流域的主要决定因子,但在长江流域、珠江流域和淮河流域,饱和水气压差是主要决定因子.2001~2021年,长江流域、松辽河流域、黄河流域和西南诸河流域的气候因子对NDVI的影响作用大部分在增加,而其他流域的气候影响作用基本在下降.

关键词：九大流域 NDVI 气候因素时空变化地理探测器

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ENSO对印度洋偶极子非对称性的影响及机制研究

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气象科学 2023年第1期43卷 1-14页

作者：黄怡陶张文君薛奥运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

利用海表温度再分析资料、NCEP/NCAR大气环流再分析资料以及MPI-ESM1-2-LR气候模式PI-Control试验输出数据等,通过对不同强度的厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation, ENSO)事件所对应的印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole, I... 详细信息

利用海表温度再分析资料、NCEP/NCAR大气环流再分析资料以及MPI-ESM1-2-LR气候模式PI-Control试验输出数据等,通过对不同强度的厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation, ENSO)事件所对应的印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole, IOD)事件的分析,探讨了ENSO对IOD偏度的调制作用。结果表明,伴随着赤道中东太平洋明显的正海温偏度,秋季印度洋海表温度存在西正东负的偏度。IOD与ENSO之间呈现出较强的非线性关系,且大部分强的正IOD事件对应着强El Nino事件。强El Nino位相下,IOD事件相关的海温与风场表现出很强的响应,强于La Nina事件产生的响应,表现为强的非对称性;相比较而言,弱El Nino事件与La Nina事件下引起的印度洋海温和风场的强度相当,并没有显著的非对称性。因此,ENSO可通过激发非对称的大气遥相关对IOD强度非对称性产生调制作用,印度洋海表温度偏度很大程度上是由强El Nino事件导致的强正IOD事件所贡献。

关键词：厄尔尼诺—南方涛动印度洋偶极子偏度大气非对称响应

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典型和非典型大西洋尼诺对前冬ENSO的响应及其在春夏季的反馈研究

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大气科学学报 2024年

作者：杨萌洲袁潮霞姜蕾衫山形俊男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信息工程大学气候与应用前沿研究院日本海洋研究开发机构应用实验室

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atla... 详细信息

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atlantic Ni?o，CA）和非典型大西洋尼诺（Non-canonical Atlantic Ni?o，NCA）对前冬厄尔尼诺—南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）的响应及对衰退中ENSO的反馈过程及物理机制。结果表明，观测中前冬拉尼娜（La Ni?a）和厄尔尼诺（El Ni?o）可通过不同物理过程分别引起CA和NCA，而NCA可加速前冬El Ni?o的衰退并向La Ni?a转换。这是因为，前冬La Ni?a在热带大西洋的松野—吉尔（Matsuno-Gill）响应为西风异常，可通过局地皮耶克尼斯（Bjerknes）反馈导致CA。而前冬El Ni?o可通过太平洋—北美遥相关在热带北大西洋形成反气旋异常和暖海温异常，其海表暖水在埃克曼辐合的作用下被输送至次表层，进而由气候态的南向平流增暖赤道大西洋并发展为NCA。此外，由前冬El Ni?o引起的热带印度洋暖海温异常和NCA可分别激发东传的大气上升开尔文（Kelvin）波至海洋性大陆附近，形成东风异常并导致水汽辐合和对流增强，最终可通过热带太平洋的Bjerknes正反馈过程促使前冬El Ni?o向La Ni?a演变。耦合模式可再现上述现象及机制，即有效验证了观测中CA和NCA对前冬ENSO的响应和反馈过程。

关键词：典型大西洋尼诺非典型大西洋尼诺厄尔尼诺—南方涛动反馈

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夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化

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地球物理学进展 2025年第1期40卷 1-10页

作者：顾稷泰曾刚李忠贤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协同创新中心南京210044 中国气象局气象发展与规划院北京100081

本研究利用1979—2023年哈德来中心HadISSTv1.1数据集的月平均海表温度、海冰密集度资料及NCEP/NCAR全球大气再分析资料,分析了夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化及其可能机理.结果表明,夏季热带中太平洋海表温度... 详细信息

本研究利用1979—2023年哈德来中心HadISSTv1.1数据集的月平均海表温度、海冰密集度资料及NCEP/NCAR全球大气再分析资料,分析了夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化及其可能机理.结果表明,夏季热带中太平洋海表温度与同期波弗特海海冰关系在2001年前后发生了显著的年代际变化,特征为由相关性不显著转变为显著的正相关,其原因在于热带中太平洋海表正温度异常由弱转强.2001—2023年期间,由于热带中太平洋海表温度异常,增强了局地大气垂直运动,加强Rossby波的经向传播,在环流场上形成“+-+-”的经向四极波列,为波弗特海海冰正异常创造了有利的平流与辐射条件,使得热带中太平洋海表温度与波弗特海海冰关系表现为显著正相关.同时,我们也利用Liang-Kleeman信息流验证了热带中太平洋海表温度异常仅能单方面影响波弗特海海冰的变化.1979—2000年,由于热带中太平洋海表温度正异常偏弱,难以激发到达高纬地区的波列,因此热带中太平洋海表温度与波弗特海海冰相关性不显著.

关键词：热带太平洋海表温度波弗特海年际关系年代际变化

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低成本高密度监测网在城市CO_(2)浓度监测中的可行性——以杭州为例

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中国环境科学 2025年第5期45卷 2377-2389页

作者：吴晋辉肖薇陈亮胡凝王君刘远泽南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心江苏南京210044 南京信息工程大学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 浙江省大气探测技术保障中心浙江杭州310018

基于杭州搭建的低成本CO_(2)分析仪高密度观测网络,对2023年4月至2024年3月完整一年的浓度数据进行分析.结果表明:(1)在野外观测条件下低成本仪器存在数据缺测,各站点一年数据收集量在38.58%~99.39%,两款非色散红外(NDIR)仪器MBE为(3.2&... 详细信息

基于杭州搭建的低成本CO_(2)分析仪高密度观测网络,对2023年4月至2024年3月完整一年的浓度数据进行分析.结果表明:(1)在野外观测条件下低成本仪器存在数据缺测,各站点一年数据收集量在38.58%~99.39%,两款非色散红外(NDIR)仪器MBE为(3.2±1.4)μmol/mol,进行高密度组网时要提高站点的数据收集率.(2)基于NDIR的低成本仪器观测结果对环境变化较为敏感,机器学习的校正方案可有效校正,组网数据校正后与高精度观测相关性R2由0.33提升至0.77,MBE为1.2μmol/mol.(3)低成本的高密度组网可以观测到城市内部CO_(2)浓度的时空变异性,站点的日变化及空间浓度分布均反映出城市CO_(2)源汇的季节变化特征.通过搭建的组网验证了低成本高密度网络在中国这种下垫面复杂的城市运行的可行性,为估算城市排放量和评估减排措施效果提供依据.

关键词：高密度组网低成本仪器杭州 CO_(2)浓度

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