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1998年长江流域特大洪涝期水汽输送过程的诊断分析

大气科学学报 2017年第3期40卷 289-298页

作者：江志红浦建杨浩任伟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信息工程大学应用气象学院中国人民解放军94857部队61分队

利用基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLIT_V4.9),结合轨迹聚类法和气块追踪法,探讨1998年6月12日—8月27日期间长江流域强降雨的水汽输送轨迹、主要水汽源地及其水汽贡献,发现此次强降水过程的水汽源地主要为印度洋、孟加拉湾—南... 详细信息

利用基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLIT_V4.9),结合轨迹聚类法和气块追踪法,探讨1998年6月12日—8月27日期间长江流域强降雨的水汽输送轨迹、主要水汽源地及其水汽贡献,发现此次强降水过程的水汽源地主要为印度洋、孟加拉湾—南海和太平洋;不同降水阶段水汽输送轨迹、水汽源地存在差异。降水第一阶段水汽主要来自孟加拉湾—南海,水汽输送贡献为35%。降水第二阶段水汽主要由印度洋、孟加拉湾—南海和太平洋三个区域共同提供,水汽输送贡献分别为32%、28%和31%。降水第三阶段则是来自印度洋和孟加拉湾—南海的水汽输送占主导地位,它们对降水的水汽输送贡献分别为33%和41%。降水第四阶段水汽主要来源于孟加拉湾—南海,贡献为40%。强降水过程中大气环流的调整,导致了不同阶段水汽源地的变化及各源地水汽贡献的差异。

关键词：长江流域水汽输送水汽源地拉格朗日轨迹

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石家庄一次持续性霾过程形成原因及气溶胶垂直探空分析

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环境科学学报 2017年第3期37卷 824-832页

作者：杨洋王红磊侯雪伟董晓波朱莉莉范根昌赵有龙河北省人工影响天气办公室石家庄050021 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 邯郸市气象局邯郸056001

为了研究石家庄冬季霾过程的形成原因及污染物变化特征,对2015年12月17—26日一次持续性霾过程中地面气象要素、天气背景场、PM(PM_(2.5)和PM_(10))、气态污染物(SO_2、CO、NO_2和O_3)、边界层垂直结构和数浓度垂直分布进行了综合观测分... 详细信息

为了研究石家庄冬季霾过程的形成原因及污染物变化特征,对2015年12月17—26日一次持续性霾过程中地面气象要素、天气背景场、PM(PM_(2.5)和PM_(10))、气态污染物(SO_2、CO、NO_2和O_3)、边界层垂直结构和数浓度垂直分布进行了综合观测分析.结果表明,华北上空稀疏的等压线和均压场结构、地面小风、高湿度的气象条件为这次霾污染的发生和持续提供了有利的动力和水汽条件.霾过程中PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_3和CO的平均浓度分别为208.1、299.4、75.3、81.9、13.1μg·m^(-3)和4.2 mg·m^(-3),分别是清洁天的5.8、4.5、1.4、2.4、0.5和4.7倍.逆温层的存在阻碍了近地层气溶胶粒子向高层的传输.逆温层上部层边界层内<0.3μm和0.3~2.5μm的气溶胶数浓度分别减少了25%~40%和63%~85%.在<200 m高度内,<0.3、0.3~0.5、0.5~1.0和1.0~2.5μm的气溶胶在霾天的平均数浓度分别为503.0、295.7、103.9和8.9 cm^(-3),分别是清洁天的2.8、17.8、31.9和24.4倍.

关键词：霾 PM2.5 气溶胶数浓度垂直分布石家庄

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北太平洋冬季年代际尺度海气相互作用

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气象科学 2017年第2期37卷 272-277页

作者：宋斌智协飞潘梦婷侯美夷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

为了更深了解北太平洋年代际尺度海气相互作用,本文通过对湍流热通量和SST的相关关系进行了研究。当热通量和SSTA正相关时,代表海洋影响大气,而当二者相关系数为负时,表示大气强迫海洋。将整个北太平洋SSTA求平均和把北太平洋分成3个区... 详细信息

为了更深了解北太平洋年代际尺度海气相互作用,本文通过对湍流热通量和SST的相关关系进行了研究。当热通量和SSTA正相关时,代表海洋影响大气,而当二者相关系数为负时,表示大气强迫海洋。将整个北太平洋SSTA求平均和把北太平洋分成3个区域求SSTA平均,分别对热通量和SST的关系进行研究。结果表明,北太平洋冬季年代际尺度上的海气相互作用主要表现为海洋强迫大气,而在日本附近海域以及北太平洋中东部,海洋对大气的强迫作用最明显,因此这两个区域是北太平洋冬季年代际尺度上海气相互作用的关键区。

关键词：北太平洋海气相互作用年代际尺度 PDO

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人为气溶胶对中国东部冬季风影响的模拟研究

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大气科学学报 2017年第4期40卷 541-552页

作者：王东东朱彬江志红廖宏陈海山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江苏南京210044

采用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1研究了人为气溶胶排放增加对中国东部冬季风的影响,同时通过对比中国东部地区不同人为气溶胶排放源的敏感性试验结果,探讨了人为硫酸盐、黑碳及总人为气溶胶(硫酸盐+黑碳)增加对东... 详细信息

采用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1研究了人为气溶胶排放增加对中国东部冬季风的影响,同时通过对比中国东部地区不同人为气溶胶排放源的敏感性试验结果,探讨了人为硫酸盐、黑碳及总人为气溶胶(硫酸盐+黑碳)增加对东亚冬季风的影响。结果表明:冬季硫酸盐气溶胶排放增加的直接和第一间接效应减少了到达地表的短波辐射通量,引起了陆地地表和对流层低层降温,海平面气压升高,增加了海陆间气压梯度,使得东亚冬季风增强。其第二间接效应导致中国南部大尺度降水率减少;黑碳气溶胶排放增加导致到达地表的短波辐射通量减少和大气中短波辐射通量增加,其半直接效应部分抵消了直接效应,故地表温度变化微小且不显著。加热的对流层低层导致中国南部对流活动和对流降水率增加;总人为气溶胶排放增加导致的大气温度变化表现为弱的降温作用,引起中国北部对流和大尺度降水率减少,而南部对流降水率增加。总人为气溶胶和黑碳气溶胶排放增加是导致中国北(南)部的东亚冬季风增强(减弱)的重要因素。

关键词：人为硫酸盐气溶胶人为黑碳气溶胶直接效应间接效应东亚冬季风

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土壤非线性电离对单根水平接地体冲击特性参数的影响研究

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科学技术与工程 2017年第2期17卷 63-69页

作者：陶玉郎张其林侯文豪陈隆王梦寒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

土壤非线性电离效应是影响接地体散流能力的重要因素。为了研究冲击电流作用下土壤非线性电离对接地体泄流能力的影响规律,以单根水平接地体为研究对象,采用三维时域有限差分(3-D FDTD)数值分析方法,基于L-D(Liew and Darveniza)提出的... 详细信息

土壤非线性电离效应是影响接地体散流能力的重要因素。为了研究冲击电流作用下土壤非线性电离对接地体泄流能力的影响规律,以单根水平接地体为研究对象,采用三维时域有限差分(3-D FDTD)数值分析方法,基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性电离效应模型;根据电磁场理论,建立了水平接地体仿真模型,然后从暂态冲击接地电阻、最大暂态地电位升(GPR)和电导率分布等接地体特性参数角度来研究水平接地体冲击散流的物理过程。研究表明:1雷电流在接地体及其周围土壤的散流是复杂的电磁暂态过程,接地体的散流极不均匀;2土壤非线性电离效应减小暂态冲击接地电阻,而且考虑了土壤非线性电离效应的最大暂态地电位升要远远低于未考虑土壤非线性电离的情况;3接地体端部附近土壤电离区域大于中部附近电离区域,具有明显的端部效应。

关键词：土壤非线性电离效应水平接地体三维时域有限差分算法冲击特性参数冲击散流

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华东地区一次飑线过程的地闪演变特征

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科学技术与工程 2017年第25期17卷 17-24页

作者：郭凤霞刘祖培鲍敏李雅雯石海峰李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

为深入了解飑线的触发机制和其地闪活动演变特征,本文利用全国地闪定位资料、常规气象观测资料、雷达资料,分析了发生在安徽和江苏地区的一次飑线过程的天气背景、地闪时空分布特征及其与雷达回波之间的关系。结果表明,飑线的发生依赖于... 详细信息

为深入了解飑线的触发机制和其地闪活动演变特征,本文利用全国地闪定位资料、常规气象观测资料、雷达资料,分析了发生在安徽和江苏地区的一次飑线过程的天气背景、地闪时空分布特征及其与雷达回波之间的关系。结果表明,飑线的发生依赖于"下湿上干"的不稳定大气层结,低层的辐射逆温层加剧了不稳定能量的积累,槽前高低空急流和副热带高压带来了充足的水汽和热量,同时低涡和切变线提供动力条件。此次飑线过程中,负地闪占主导,一般集中于45~55 d BZ的强回波区,而正地闪更容易发生于强对流中心外围30~45 d BZ的次强回波区内,负地闪和正地闪的频数演变特征在飑线成熟阶段基本一致,但正地闪在对流云体减弱时却显得相对活跃。地闪活动集中于回波顶高8~14 km且40 d BZ回波顶高突破了0℃层结高度尤其是突破了-10℃的区域。随着对流系统的减弱负地闪的发生位置更加趋近于强回波中心,而正地闪主要分布于回波单体之间的过渡区,对单体的对流强度要求较负地闪要低。

关键词：飑线地闪大气层结雷达回波

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西北地区干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应

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科学技术与工程 2017年第34期17卷 8-16页

作者：王磊褚荣浩申双和李萌韩艳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省农业气象重点实验室/应用气象学院南京210044 河南大学环境与规划学院开封475004

选取西北地区1961~2014年124个气象站点逐日气象资料,分析该区域降水量及可能蒸散量变化特征,采用相对湿润度指数探讨分析该区域四季及喜温、喜凉作物生长季干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区降水量短缺呈增... 详细信息

选取西北地区1961~2014年124个气象站点逐日气象资料,分析该区域降水量及可能蒸散量变化特征,采用相对湿润度指数探讨分析该区域四季及喜温、喜凉作物生长季干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区降水量短缺呈增加趋势,可能蒸散量呈减少趋势,二者区域间差异均较大,其上升、下降趋势信度达99%及无明显变化站点分别占西北地区总站点的23.4%、0.8%、75.8%和18.5%、31.5%、50%。(2)西北地区相对湿润度表现为春季多特旱,夏秋两季多轻旱,冬季及喜温、喜凉作物生长季多中旱,且秋季呈变干趋势,其余各时段呈变湿趋势,春、夏、冬三季极为显著,空间上总体呈东南向西北逐渐递增后趋缓的趋势。(3)西北地区不同干旱发生频率总体呈现出春季>冬季>秋季>夏季,喜温作物生长季>喜凉作物生长季,而干旱频率区域分布特征与相对湿润度基本一致。(4)西北地区各时段日平均气温均呈显著增加趋势,降水量在秋季表现为减少趋势,其余各时段均呈增加趋势;日照时数在春季、喜温和喜凉作物生长季表现为增加趋势,而在夏、秋、冬三季表现为下降趋势;相对湿度、风速在各时段均表现为减少趋势。(5)相对湿润度指数M与各时段降水量、日照时数及相对湿度的相关性最大,与各时段风速及日平均气温也存在一定的相关性。

关键词：西北地区干旱相对湿润度气候变化响应

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西北太平洋热带气旋达到不同强度时所处位置的长期趋势研究

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气候变化研究进展 2017年第1期13卷 31-40页

作者：毕鑫鑫陈光华周伟灿沈新勇曹西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季风系统研究中心北京100080

本文利用美国联合台风预警中心(JTWC)、中国气象局上海台风研究所(CMA)及日本气象厅东京台风中心(JMA)3套热带气旋(TC)数据集,分别选取TC达到生命史极值强度时、达到台风等级时以及达到热带风暴等级时所在的位置作为研究指标,分析了1980... 详细信息

本文利用美国联合台风预警中心(JTWC)、中国气象局上海台风研究所(CMA)及日本气象厅东京台风中心(JMA)3套热带气旋(TC)数据集,分别选取TC达到生命史极值强度时、达到台风等级时以及达到热带风暴等级时所在的位置作为研究指标,分析了1980—2013年5—11月西北太平洋TC达到不同强度时所在位置的长期变化趋势。研究得出如下结论:西北太平洋TC在达到生命史极值强度时所处的位置表现为显著向北移动的趋势,3个不同数据集向北移动趋势值分别为90、93、113 km/10a。同时TC在达到台风和热带风暴级别时还存在相对明显的向北和向西移动趋势。本文进一步从环境场出发,分析了垂直风切变、海表温度以及潜在生成指数等影响因子的变化特征,为TC达不同强度时所处位置的长期变化趋势给出可能的物理解释。

关键词：热带气旋西北太平洋不同强度变化趋势

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1979—2013年东亚中纬度春、夏温带气旋活动特征及其与东北地区同期降水的联系

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大气科学学报 2017年第4期40卷 443-452页

作者：陈海山滕方达蒋大凯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 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 沈阳中心气象台辽宁沈阳110001

基于ERA-Interim一日4次海平面气压再分析资料,利用气旋的客观识别和追踪方法分析了1979—2013年东亚中纬度地区春、夏温带气旋活动的变化特征,并探讨了气旋活动与同期东北地区降水的可能联系。结果表明,气旋活动在蒙古中部阿尔泰山脉... 详细信息

基于ERA-Interim一日4次海平面气压再分析资料,利用气旋的客观识别和追踪方法分析了1979—2013年东亚中纬度地区春、夏温带气旋活动的变化特征,并探讨了气旋活动与同期东北地区降水的可能联系。结果表明,气旋活动在蒙古中部阿尔泰山脉以东地区至中国黑龙江省北部这一带状区域内活动最为频繁,气旋在移动过程中强度逐步增强,在大兴安岭以西地区达到最大值后减弱消亡。春季气旋活动范围比夏季大,并且强度更强,但两个季节气旋的生命史长短差异不大。近35 a在气旋活动的关键区(80~140°E,40~50°N)内春、夏季气旋数均呈现线性减少趋势。春、夏两季气旋活动均对东北地区同期的降水有影响,特别是在东北东部地区两者呈现正相关关系,但气旋活动强年两个季节造成东北东部地区降水增多的原因不同。在春季,东北东部地区低层存在气旋性环流,有利于该地区降水增多;在夏季,西风带水汽输送异常使得东北东部地区水汽偏多,降水增多。

关键词：东亚中纬度温带气旋气旋客观识别和追踪方法东北降水

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梅雨锋强降水与低空急流日变化的观测分析和数值模拟

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热带气象学报 2017年第5期33卷 750-761页

作者：周静郑永骏苗春生罗亚丽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 国家超级计算无锡中心江苏无锡214000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用地面加密自动站逐小时观测资料和ERA-Interim再分析资料,分析了2011年6月江淮流域的5次强降水过程和西南低空急流的日变化特征。发现强降水的日变化与西南低空急流的日变化一致:02—08时增强,14时减弱。这主要是由于夜间边界层内的... 详细信息

利用地面加密自动站逐小时观测资料和ERA-Interim再分析资料,分析了2011年6月江淮流域的5次强降水过程和西南低空急流的日变化特征。发现强降水的日变化与西南低空急流的日变化一致:02—08时增强,14时减弱。这主要是由于夜间边界层内的惯性振荡,导致西南低空急流增强从而使得梅雨锋水汽通量辐合增强,降水增强;而白天由于边界层混合摩擦力增大,致使西南低空急流减弱或消失,降水减弱。WRF数值模拟试验不仅重现了观测的日变化特征,而且证实了江淮暴雨和西南低空急流的日变化主要是由非地转风的日变化造成:白天边界层混合强,风为次地转;而夜间边界层混合消失,气压梯度力和科氏力平衡的惯性振荡使得风为超地转。

关键词：梅雨锋暴雨西南低空急流日变化特征非地转风太阳加热

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