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大气科学 2015年第1期39卷 145-160页

作者：黄燕玲陈海山蒋薇许蓓李忠贤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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 江苏省气候中心南京210008

利用1979～2002年ERA-40、ERA interim、JRA-25和NCEP-DOE AMIP-Ⅱ（简称为NCEP-2）再分析资料,采用扩展经验正交分解（EEOF）、相关分析等方法,对比分析了不同资料所揭示的东亚夏季风异常活动的多模态特征,在此基础上探讨了东亚夏季风... 详细信息

利用1979～2002年ERA-40、ERA interim、JRA-25和NCEP-DOE AMIP-Ⅱ（简称为NCEP-2）再分析资料,采用扩展经验正交分解（EEOF）、相关分析等方法,对比分析了不同资料所揭示的东亚夏季风异常活动的多模态特征,在此基础上探讨了东亚夏季风异常活动各模态对应的大气环流异常分布型及其与中国夏季降水的可能联系.结果表明：（1）四套再分析资料所揭示的东亚夏季风异常活动均存在三种差异显著的空间模态,且各套资料对东亚夏季风异常活动空间多模态特征具有很好的一致性,仅NCEP-2的结果与其他资料略有差异.（2）第一模态体现了夏季风年际异常在中国南方和北方的反相变化,并具有显著的3～6年和准8年周期;与正（负）时间系数相对应,850 hPa风场、500hPa高度场、SLP均显示东亚沿岸存在从西北太平洋经过日本以南到达鄂霍次克海的“-＋-”（“＋-＋”）经向三极型结构;相应的降水变化在长江中下游为显著的负（正）异常,而在我国东北东部、东南沿海及云南西部则为正（负）异常.（3）第二模态反映了夏季风活动主导模态的一致性变化且在1993年左右发生年代际转折,并呈现准12年周期的强弱交替分布.当对应的时间系数为正（负）时,850hPa风场在环贝加尔湖地区受强大的异常反气旋（气旋）控制;500hPa高度场上,中高纬地区表现为异常的纬向波列结构,具体表现为起源于欧洲大陆西部经西西伯利亚平原向东南方向延伸至东北亚地区的“＋-＋”（“-＋-”）的波列;SLP在我国大陆主要为正（负）异常,东亚夏季风整体减弱（加强）;对应的夏季降水异常场呈现“南涝北旱”（“南旱北涝”）的分布形势.（4）第三模态表明了夏季风异常活动的东西反相变化,且有12～16年的准周期变化.对应正（负）的时间系数,115°E以东地区盛行异常偏南（北）风,而115°E以西地区主要盛行异常偏北（南）风;500hPa高度场、SLP均显示出东亚沿岸地区、鄂霍次克海至日本以南洋面的“-＋”（“＋-”）波列以及欧亚大陆北部的准纬向遥相关波列;夏季降水在我国大部分地区偏多（偏少）,显著变化主要位于黄淮及附近地区.

关键词：东亚夏季风空间多模态大气环流异常夏季降水比较分析

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20世纪90年代初东亚夏季对流层温差的年代际转折及成因

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中国科学：地球科学 2015年第9期45卷 1394-1408页

作者：张丽霞周天军中国科学院大气物理研究所北京100029 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象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

东亚夏季降水和环流在1979-2004年间的20世纪90年代初期发生了显著的年代际转折.基于三套探空资料与四套再分析资料,分析了东亚夏季对流层温度的年代际变化,结果表明：东亚夏季200-500 h Pa平均温度（upper tropospheric temperature,UT... 详细信息

东亚夏季降水和环流在1979-2004年间的20世纪90年代初期发生了显著的年代际转折.基于三套探空资料与四套再分析资料,分析了东亚夏季对流层温度的年代际变化,结果表明：东亚夏季200-500 h Pa平均温度（upper tropospheric temperature,UTT）的南北向温差在1992年前后发生年代际减弱,表现为1992年之后中国35°N以南地区年代际变冷,中心位于长江流域,35°N以北年代际变暖,中心位于中国西北-蒙古地区.多种资料对比分析表明,JRA-25再分析资料在揭示东亚夏季对流层温度在20世纪90年代初年代际变化方面优于其他再分析资料.研究表明,20世纪90年代初东亚夏季UTT年代际变化的可能原因在于,ENSO周期由1979-1992年的5-6年周期占主导转变为1993-2004年的2-3年周期占主导,使得在1993-2004年间ENSO衰减年夏季出现的次数少于1992年之前,而ENSO发展年夏季次数增加,导致ENSO发展年夏季的SST强迫对东亚UTT的影响年代际增加,ENSO衰减年夏季SST的强迫作用年代际减弱,即东亚夏季UTT一致增暖的模态出现次数增加,南暖北冷的模态次数减少,UTT的差值表现为东亚南侧变冷,北侧变暖,进而导致东亚夏季温度南北向温差减弱.

关键词： 20世纪90年代初年代际变化东亚夏季风 ENSO周期变化

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青藏高原地区多套位势高度和风场再分析资料的对比分析

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冰川冻土 2015年第5期37卷 1229-1244页

作者：胡梦玲游庆龙林厚博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 南京信息工程大学中英气候变化与评估研究所江苏南京210044 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南京210044

针对20CR、CFSR、NCEP1、NCEP2、ERA-Interim、ERA-20CM和JRA-55再分析位势高度和风场资料,基于探空资料,采用计算均方根误差、相关分析等方法从气候均值、长期变化趋势和年际变率三个方面评估再分析资料在青藏高原地区的适用性.结果表... 详细信息

针对20CR、CFSR、NCEP1、NCEP2、ERA-Interim、ERA-20CM和JRA-55再分析位势高度和风场资料,基于探空资料,采用计算均方根误差、相关分析等方法从气候均值、长期变化趋势和年际变率三个方面评估再分析资料在青藏高原地区的适用性.结果表明:再分析资料的适用性存在季节、空间和垂直层次上的差异.气候均值方面,NCEP1和ERA-Interim位势高度资料与观测资料最接近,适用性最佳,而ERA-20CM资料偏差最大.春夏季,NCEP2和NCEP1的风速资料质量较优,20CR和ERA-20CM资料质量相对较差;而秋冬季,ERA-20CM风速资料与探空资料最接近,质量最好.气候变化趋势方面,JRA-55、ERA-Interim和NCEP1资料质量存在时空的差异,但均能很好地反映出位势高度的变化趋势.年际变率方面,除了ERA-20CM,各再分析资料与探空资料相关性高,对年际变率的刻画基本一致,其中JRA-55和ERA-Interim位势高度资料与探空资料相关性最好.就季节而言,冬季再分析资料质量最高,适用性好,其次为春季,夏季资料质量最低.

关键词：青藏高原再分析资料位势高度风场可信度

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2007年12月南京六次雨雾过程宏、微观结构演变特征1

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大气科学 2015年第1期39卷 47-58页

作者：于华英牛生杰刘鹏刘畅陆春松黄佳欢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 南京信息工程大学地理与遥感学院南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 天津市气象局气象台天津300074

利用2007年冬季南京信息工程大学对雾的综合观测资料,包括能见度仪、雨滴谱仪、雾滴谱仪、宽范围颗粒粒径谱仪（WPS）观测资料,并结合地面常规气象观测资料和NCEP （National Centers for Environmental Prediction）再分析资料,分析200... 详细信息

利用2007年冬季南京信息工程大学对雾的综合观测资料,包括能见度仪、雨滴谱仪、雾滴谱仪、宽范围颗粒粒径谱仪（WPS）观测资料,并结合地面常规气象观测资料和NCEP （National Centers for Environmental Prediction）再分析资料,分析2007年12月南京六次雨雾过程的宏、微观结构演变特征.结果显示：（1）南京2007年12月的六次雨雾过程主要是受天气系统的影响,以雨中雾为主,最低能见度均大于250 m.雨雾多出现在偏东气流的作用下,南京地区先发生弱降水,空气近饱和,随后受到来自北方的弱冷空气影响,水汽凝结,雾形成.（2）雨雾发生前贴地层多有逆温,雨雾过程中2m高度与地表温度差由正转为负,逆温消失.但900hPa以下,雨雾发生前和过程中,都少有逆温层,雨雾结束后均无逆温结构.雨雾前中低层有云,云状为高积云Ac或高层云As及层积云Sc或碎雨云Fn,低云高0.3～2.5 km,雨雾过程中,600hPa以下都是饱和层,多伴有Fn,低云高度明显下降,雨雾过后,近饱和层仍然有可能存在.雨雾前900hPa附近有明显的风切变.（3）雨雾形成初期,大粒子（粒子直径D≥10μm）和小粒子（1μm＜D＜ 10 μn）数浓度均有明显增加.南京冬季雨雾过程对气溶胶粒子的湿清除,主要是核模态气溶胶粒子的核化过程.气溶胶粒子数浓度的减少程度与风向和风速密切相关,在较大的北风作用下,气溶胶粒子浓度明显减少.

关键词：雨雾宏微观结构演变

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2011年梅汛期一次暴雨过程的对流涡度矢量方程诊断分析

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高原气象 2015年第2期34卷 401-412页

作者：庆涛沈新勇黄文彦黄明策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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用NCEP FNL资料、FY-2E云顶亮温、常规观测及加密自动站降水量等资料,以及高分辨率中尺度模式WRF V3.3的模拟结果,结合对流涡度矢量方程对2011年6月一次江淮梅雨锋暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,模拟结果再现了该次暴雨过程的降... 详细信息

利用NCEP FNL资料、FY-2E云顶亮温、常规观测及加密自动站降水量等资料,以及高分辨率中尺度模式WRF V3.3的模拟结果,结合对流涡度矢量方程对2011年6月一次江淮梅雨锋暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,模拟结果再现了该次暴雨过程的降水特征,该过程主要受地面低压及梅雨锋锋面系统的控制和影响,其中6月14-15日为所选暴雨个例最旺盛的阶段,且该时段伴随梅雨锋上中尺度对流系统的移动发展和梅雨锋锋生。对流涡度矢量及其垂直分量的倾向方程的诊断分析表明,对流涡度矢量垂直分量的局地变化主要受非绝热加热项的影响;而非绝热加热与次级环流和梅雨锋锋生的关系说明中尺度对流活动与梅雨锋锋生存在类CISK机制的反馈关系。因此,对流涡度矢量,特别是其垂直分量可以用来诊断和揭示伴随非绝热加热的中尺度对流系统与梅雨锋锋生之间的关系。

关键词：暴雨对流涡度矢量非绝热加热梅雨锋锋生

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中高纬度大气低频模态研究进展

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气象科学 2015年第6期35卷 799-806页

作者：张曼许小峰闵锦忠高庆九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 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学气科学学院南京210044 中国气象局北京100081

大气低频模态是导致中高纬地区季节及气候变化的主要因素,加强低频模态动力机制的认识对于提高短期气候预测水平具有十分重要的科研意义和应用价值。由于中高纬大气低频环流本身的复杂性,关于其动力机制的研究仍然是大气动力学中重点难... 详细信息

大气低频模态是导致中高纬地区季节及气候变化的主要因素,加强低频模态动力机制的认识对于提高短期气候预测水平具有十分重要的科研意义和应用价值。由于中高纬大气低频环流本身的复杂性,关于其动力机制的研究仍然是大气动力学中重点难点问题。本文简单回顾了激发维持低频模态的前两种机制,即:外源强迫、气流的纬向非均匀性对大气低频模态的影响。从观测事实和模式结果出发,着重介绍了瞬变波与基本气流相互作用激发维持低频模态的第三种机制,且详细阐述了线性假设条件下,瞬变波与基本气流相互作用的动力机制。本文最后针对瞬变波与基本气流相互作用研究中一些尚未解决的问题进行了讨论。

关键词：大气环流低频模态大气动力学研究进展

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冬季欧亚中高纬陆面热力异常与同期大气环流的联系

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高原气象 2015年第6期34卷 1584-1592页

作者：徐晨陈海山黄菱芳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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 上海市气象科技服务中心上海200030

利用欧洲中心ERA-40月平均再分析资料,分析了1958-2001年冬季欧亚中高纬陆面热力状况的变化特征,重点讨论了冬季陆面热力异常与中高纬大气环流的联系及其可能影响机制。结果表明:由于全球变暖的区域非均匀性,近年来冬季欧亚中高纬陆面... 详细信息

利用欧洲中心ERA-40月平均再分析资料,分析了1958-2001年冬季欧亚中高纬陆面热力状况的变化特征,重点讨论了冬季陆面热力异常与中高纬大气环流的联系及其可能影响机制。结果表明:由于全球变暖的区域非均匀性,近年来冬季欧亚中高纬陆面增温趋势显著且增温幅度较大,中低纬陆面增温幅度相对偏小,陆面热力变化的经向非均匀性造成欧亚大陆中纬度区域(40°N-50°N附近)的陆面经向温度梯度在20世纪80年代初发生了显著的年代际减弱。由于陆面对大气的加热作用,导致蒙古高原至中国东北地区对流层低层大气经向温度梯度减小,从而使得对流层大气斜压性减弱,根据热成风原理,纬向风垂直切变减小,最终导致欧亚中高纬高空西风环流异常偏弱。

关键词：陆面热力异常中高纬环流经向温度梯度垂直风切变全球变暖

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长三角地区PM2.5的大风短时污染与本地积累污染的对照分析

长三角地区PM2.5的大风短时污染与本地积累污染的对照分析

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第九届全国大气细及超细粒子技术研讨会暨第十四届海峡两岸气溶胶技术研讨会

作者：贺瑶朱彬李锋康汉青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 诸暨市气象局浙江诸暨 311800

运用Model-3/CMAQ模式，模拟分析了2015年1月21日～24日长江三角洲地区PM2.5污染的时空分布特征和区域输送过程.结合观测资料，利用后向轨迹模式、过程分析(IPR)，对两次不同污染过程(大风短时污染21日12：00～24：00和本地积累污染22日... 详细信息

运用Model-3/CMAQ模式，模拟分析了2015年1月21日～24日长江三角洲地区PM2.5污染的时空分布特征和区域输送过程.结合观测资料，利用后向轨迹模式、过程分析(IPR)，对两次不同污染过程(大风短时污染21日12：00～24：00和本地积累污染22日～24日)中大气物理化学过程对边界层内PM2.5生成的贡献开展对比研究.结果表明，模式能合理再现这一期间长三角PM2.5的浓度水平和时间变化.

关键词：大风短时PM2.5污染通量过程分析贡献率

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9个CMIP5模式模拟的大气质量海陆间迁移的季节循环

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大气科学学报 2015年第5期38卷 588-598页

作者：胡潮卢楚翰管兆勇常春辉气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学) 江苏南京210044 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南京210044 天津市滨海新区气象局天津300457

选用CMIP5的9个模式的输出资料,分析了北半球海陆间大气质量的季节变化及其驱动因子。结果表明:模式模拟的北半球海陆间的大气质量存在显著的季节性迁移。太平洋和大西洋上的大气质量1月达全年最小,太平洋上的大气质量7月堆积达最大,而... 详细信息

选用CMIP5的9个模式的输出资料,分析了北半球海陆间大气质量的季节变化及其驱动因子。结果表明:模式模拟的北半球海陆间的大气质量存在显著的季节性迁移。太平洋和大西洋上的大气质量1月达全年最小,太平洋上的大气质量7月堆积达最大,而大西洋上的大气质量6月堆积达最大(比再分析资料揭示的结果晚1个月)。欧亚大陆上的大气质量12月堆积达全年最大,7月达全年最小。整层积分的大气质量流具有明显的季节变化特征,其中气柱上下层变化呈相反倾向,从而影响纬向垂直环流的季节反转和海陆间大气运动和质量输送。整层水汽质量的季节变化与大气质量的季节变化相反,它在北半球海陆间出现明显的纬向偏差,从而改变大气密度及纬向压力梯度,有利于推动海陆间大气质量的迁移。1月平均地面温度自西向东呈"负—正—负—正"交替分布,7月分布情形与之相反,表明季节变化过程中海陆间热力因素差异推动了大气质量在海陆间迁移。

关键词：大气质量季节循环海陆间重新分布海陆热力差异 CMIP5

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2008年春夏华南地区MCS时空分布和活动特征分析

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热带气象学报 2015年第4期31卷 475-485页

作者：李佳颖沈新勇王东海李俊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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 空军气象中心北京100843

利用2008年3—8月FY2号地球静止卫星逐小时红外亮温（TBB）资料对我国华南地区春夏中尺度对流系统（MCS）的分布和活动特征进行了统计分析，并采用动态合成分析方法，讨论MCS初生前、初生、成熟和消亡四个阶段的大尺度环境场特征。研究... 详细信息

利用2008年3—8月FY2号地球静止卫星逐小时红外亮温（TBB）资料对我国华南地区春夏中尺度对流系统（MCS）的分布和活动特征进行了统计分析，并采用动态合成分析方法，讨论MCS初生前、初生、成熟和消亡四个阶段的大尺度环境场特征。研究发现：（1）两广沿海地区和海南岛北部是两个主要MCS活跃区，从两广沿海往北，随纬度增加和深入内陆MCS发生频率降低；（2）MCS活动分布具有明显的月际变化特征，3—6月对流活动逐渐增强并北扩，6月对流活动最活跃，之后又逐渐减弱南退；（3）华南地区MCS日变化呈现双峰分布，午后到傍晚前是MCS全天发生的最高峰，傍晚前后MCS达到成熟高峰，MCS消亡高峰则出现在傍晚到晚上，另外清晨有一个MCS发生、成熟、消亡的次高峰；（4）MCS平均生命史为4．7h，3-7h的MCS占总数的90％，平均移速为25km／h，以向东移动为主，向南和向西次之；（5）华南MCS发生的大尺度环境场特征主要表现为：对流层高层，MCS被南亚高压东部的反气旋环流控制，云团北侧存在西风急流，造成较强的风切变；中层，MCS形成于副热带高压西北侧的西风槽上，云团内部出现局部中性层结；低层则有西南急流将水汽输送至华南，急流左侧（对应MCS发生处）形成低涡，水汽易在此大量堆积。

关键词：中尺度对流系统时空分布活动特征动态合成分析

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