检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2024年第3期48卷 843-858页

作者：徐敬涵冉令坤炎利军智海沈新勇李小凡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北京100029 上海市气象灾害防御技术中心上海200030 佛山市气象局龙卷风研究中心广东佛山528000 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 浙江大学地球科学学院杭州310027

本文利用再分析资料和中尺度数值模式WRFV3.6.1,对2018年9月17日上午发生在佛山市三水区的“增强藤田等级”2级(EF2)强龙卷过程开展49 m分辨率数值模拟,利用模式数据,分析龙卷超级单体和低层类龙卷涡旋(Tornado-Like Vortex,简称TLV)的... 详细信息

本文利用再分析资料和中尺度数值模式WRFV3.6.1,对2018年9月17日上午发生在佛山市三水区的“增强藤田等级”2级(EF2)强龙卷过程开展49 m分辨率数值模拟,利用模式数据,分析龙卷超级单体和低层类龙卷涡旋(Tornado-Like Vortex,简称TLV)的结构特征,并通过涡度方程诊断TLV的动力成因,结果表明:龙卷由台风“山竹”外围螺旋雨带内的超级单体产生,该单体具有钩状回波、入流缺口、有界弱回波、悬垂回波等典型特征,水成物图上可见上冲云顶、云砧和后部云墙;单体内垂直环流由中部上升气流(UD)、前部下沉气流(FFD)和后部下沉气流(RFD)构成;TLV发生在低层UD和RFD之间,其生命史可分为初始期、发展期、成熟期和减弱期,成熟期TLV具有内部下沉、外部上升的结构;涡度方程的诊断分析表明,发展期扭转项对TLV的加强上传更为关键,成熟期拉伸项主导了TLV强度和形态的变化。

关键词：龙卷超级单体类龙卷涡旋扭转项拉伸项

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安徽省气候变化对粮食作物种植结构的影响

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黑龙江工程学院学报 2024年第3期38卷 39-47页

作者：张欣雅胡枫徐建辉周梓涵滁州学院地理信息与旅游学院安徽滁州239000 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

为明确气候变化对安徽省粮食作物种植结构的影响,选取2000—2020年粮食作物产量和播种面积数据,结合地理重心模型,分析气象要素、粮食作物产量和播种面积的时空变化特征,研究气候变化对3种粮食作物种植结构的影响。结果表明:1)气温整体... 详细信息

为明确气候变化对安徽省粮食作物种植结构的影响,选取2000—2020年粮食作物产量和播种面积数据,结合地理重心模型,分析气象要素、粮食作物产量和播种面积的时空变化特征,研究气候变化对3种粮食作物种植结构的影响。结果表明:1)气温整体呈上升趋势,呈现“升—降—升”特征;异常风速整体呈下降趋势,呈现“正相位—负相位”特征;日照时数整体呈上升趋势;2)稻谷、玉米和小麦播种面积重心的偏移趋势分别是东北、西北和东南向;3)稻谷、玉米和小麦产量重心的偏移趋势分别是东北、西南和东南向;4)气温对稻谷产量有显著正作用;风速对稻谷有显著正作用,对小麦有显著负作用;日照时数对稻谷、玉米和小麦均有显著正作用;湿度对玉米有显著正作用。21年间安徽省气候变化对农作物种植结构的影响明显。

关键词：种植结构气候变化地理重心 ArcGIS 安徽省

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5月南极涛动对青藏高原西部夏季气温影响的诊断分析

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气象 2024年第3期50卷 344-356页

作者：张宇李清泉余锦华沈新勇毕淼吴清源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 中国气象局气候预测研究重点开放实验室国家气候中心北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆市气象科学研究所重庆401147

青藏高原是全球气候变暖最敏感的地区之一,是北半球夏季最大的热源,其气候响应受到广泛关注。然而,有关南极涛动与青藏高原夏季气温的关系和机理知之甚少。为了研究南极涛动与青藏高原夏季气温的关系,基于1979—2020年英国东安哥拉大学... 详细信息

青藏高原是全球气候变暖最敏感的地区之一,是北半球夏季最大的热源,其气候响应受到广泛关注。然而,有关南极涛动与青藏高原夏季气温的关系和机理知之甚少。为了研究南极涛动与青藏高原夏季气温的关系,基于1979—2020年英国东安哥拉大学气候研究中心(CRU)的逐月气温、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的逐月海表面温度和大气环流再分析数据以及南极涛动指数等数据,采用相关、回归、合成分析等方法进行研究。结果表明,北半球夏季青藏高原西部气温与5月南极涛动存在显著负相关,即当5月南极涛动异常偏弱时,夏季青藏高原西部气温异常偏高。其影响过程为,南极涛动为正位相时,在南印度洋中高纬地区出现“负-正-负”的经向“三极子”海温模态,该模态可持续到夏季,在印度洋形成异常的纬向-垂直环流,相应在热带西印度洋和东印度洋-海洋性大陆之间的降水异常导致热带正“偶极子”降水模态,通过该降水模态在青藏高原西部引起异常反气旋环流和下沉运动,有利于高原西部气温偏高。研究结果显示,海洋的热惯性在“延长”南极涛动影响过程中起着重要的桥梁作用,可为青藏高原夏季气温预测提供科学依据。

关键词：南极涛动青藏高原印度洋气温

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2022年8月南海典型空心台风“木兰”的诊断分析及高分辨率模拟

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大气科学学报 2024年第2期47卷 346-359页

作者：王静瑶于恩涛马洁华汪君陈冬陈科艺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 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 中国科学院大气物理研究所气候变化研究中心北京100029 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

利用站点观测、FNL分析数据和融合降水等多源资料,对2022年8月南海空心台风“木兰”的特征及成因开展系统的诊断分析,结果表明“木兰”属于南海的季风低压发展而成的弱台风,具有季风低压的特征,整个台风过程无明显台风眼,前期气旋环流... 详细信息

利用站点观测、FNL分析数据和融合降水等多源资料,对2022年8月南海空心台风“木兰”的特征及成因开展系统的诊断分析,结果表明“木兰”属于南海的季风低压发展而成的弱台风,具有季风低压的特征,整个台风过程无明显台风眼,前期气旋环流中有多个小环流。虽为弱台风,但其东北侧的低空东南急流配合南海充沛的水汽输送,以及陆地局部的强对流活动,造成了我国广东、广西和云南南部等地的大风和暴雨天气。使用中尺度模式WRF开展分辨率为9 km和3 km的嵌套模拟,结果显示模式能合理再现“木兰”的环流结构特征和演变过程,但模拟的副热带高压南侧季风槽偏强,风速偏大。模式模拟的台风路径与观测整体上较为吻合,与FNL分析资料的结果相比,WRF对降水量的模拟有显著改进,此外,WRF模式分辨率的提高可降低模拟降水的误差。

关键词： WRF “木兰”台风诊断分析空心台风高分辨率模拟

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干旱传播研究进展与展望Ⅱ--影响因素与干旱传播研究展望

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南水北调与水利科技（中英文） 2023年第4期21卷 654-668页

作者：智协飞田云涛陈昌春张余庆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 天气在线气象应用研究所江苏无锡214000 南京信息工程大学地理科学学院南京210044 淮阴师范学院城市与环境学院江苏淮安223000

针对影响干旱传播的3个方面因素,将气候因素分成降水、气温、风向和大气环流,将下垫面因素分成地质与地貌、植被与土壤,将人类活动因素分成土地利用与变化、水资源开发利用,系统地回顾了控制与影响干旱传播的有关因素及在不同国家和不... 详细信息

针对影响干旱传播的3个方面因素,将气候因素分成降水、气温、风向和大气环流,将下垫面因素分成地质与地貌、植被与土壤,将人类活动因素分成土地利用与变化、水资源开发利用,系统地回顾了控制与影响干旱传播的有关因素及在不同国家和不同区域的变化,特别指出气候及下垫面因素在不同地点和时间对干旱传播过程可能会呈现出明显的差异性影响。干旱传播过程及其影响因素与机制的深入探讨,有助于提高干旱监测与预警水平,减少干旱灾害对经济、社会和生态环境等带来的负面影响。此外,从多源数据多模型融合、干旱传播三维建模、干旱传播驱动机理和干旱灾害链条延伸等方面进行了展望。

关键词：干旱传播影响因素进展展望

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基于SKEB集合预报的“7·20”郑州极端暴雨可预报性研究

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中国科学：地球科学 2024年第7期54卷 2259-2275页

作者：杨敏余沛龙张立凤潘晓滨钟权加李昀英国防科技大学气象海洋学院长沙410073 中国气象局高影响天气(专项)重点开放实验室长沙410073 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南京210044 香港科技大学海洋科学系中国香港999077

本文基于内层格距为3km的WRF模式,利用随机动能后向散射(SKEB)方案,设计了三种不同尺度模式扰动的集合预报试验,研究了2021年“7·20”郑州极端暴雨事件中24h累积降水(RAIN24h)和16~17时小时强降水(RAIN1h)可预报性的多尺度特征.结... 详细信息

本文基于内层格距为3km的WRF模式,利用随机动能后向散射(SKEB)方案,设计了三种不同尺度模式扰动的集合预报试验,研究了2021年“7·20”郑州极端暴雨事件中24h累积降水(RAIN24h)和16~17时小时强降水(RAIN1h)可预报性的多尺度特征.结果表明,随着扰动尺度增大,降水强度的集合离散度增加,预报值与观测降水强度更为接近.在中尺度和对流尺度扰动集合中, RAIN1h在20km以下尺度失去可预报性, RAIN24h在各尺度均未明显失去可预报性,而天气尺度扰动使RAIN24h和RAIN1h失去可预报性的范围延伸至60km及以下尺度.此外,RAIN24h(RAIN1h)最大降水位置预报的不确定性约在400km(50~60km)尺度上.郑州站附近低空南风急流是造成RAIN1h预报不确定性的重要系统,与其相关的快速增强的低层气旋式涡度,中层辐散和上升运动是极端小时降水发生发展的关键动力条件.通过辐散、涡旋和垂直动能谱及其误差谱的分析进一步发现,所有试验中的较小尺度误差能量增长均快于较大尺度,并将在更短的时间内达到饱和.较大尺度扰动不仅加快了较大尺度误差的增长,还通过误差能量降尺度串级使得所有尺度的误差更易增长,这意味着暴雨预报中改善模式对较大尺度系统的预报效果有利于提高极端强降水位置和强度的预报能力.

关键词：随机动能后向散射(SKEB) 极端降水集合预报可预报性

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2020年7月一场梅雨暴雨的异常空间分布及形成机制

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气象科学 2024年第3期44卷 512-526页

作者：何春杨杜银谢志清南京信息工程大学大气科学学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省气候中心南京210041

利用GPCP逐日降水资料、NCEP/NCAR和ERA5再分析资料,研究了2020年7月17—19日长江梅雨大暴雨异常空间分布及成因。结果表明,强降水主雨带在长江下游呈纬向分布,与长江干流位置重合、走向一致、长江中游雨带为西南—东北走向。中高层大... 详细信息

利用GPCP逐日降水资料、NCEP/NCAR和ERA5再分析资料,研究了2020年7月17—19日长江梅雨大暴雨异常空间分布及成因。结果表明,强降水主雨带在长江下游呈纬向分布,与长江干流位置重合、走向一致、长江中游雨带为西南—东北走向。中高层大气环流出现“两脊一槽”的异常大气环流型,南亚高压主体强盛东伸,副高西北侧水汽通道持续维持,为暴雨的形成和维持提供了有利环流背景。17—18日高空西风急流呈纬向分布、副高控制华南、低空西南急流持续加强并东移;19日高空西风急流转为“V”型分布,江淮气旋形成,长江中下游位于高空急流入口区南侧、副高的西北侧和低空西南急流出口区北侧。“两脊一槽”和“V”型大气环流配置结构使得上层的“抽吸”作用和下层的抬升活动相重叠,伴有江淮气旋的辐合作用,导致强烈的上升运动,易产生大暴雨。过程内高低空急流和副高位置和形态的变化是暴雨空间分布出现变化的主要原因。诊断结果显示,热力因子对抬升活动起主要作用,位涡垂直输送和非绝热加热随气压变化项均有利于位涡增强,假相当位温在500 hPa与850 hPa之差的峰值、强上升运动和位涡高值区与强降水中心重合为本次大暴雨形成提供了有利的热力与动力条件。假相当位温在500 hPa与850 hPa之差的谷值具有较好前期预报指示意义。

关键词：大暴雨高空西风急流异常空间分布位涡高低空急流耦合

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1951—2017年冬季中国南方持续性冰冻雨雪事件的气候特征及其与环流异常的联系

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大气科学学报 2022年第5期45卷 768-777页

作者：孙晓娟李驷焱虞越越郭栋施春华南京信息工程大学大气科学学院/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

采用1950—2018年中国753站逐日气温和降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,确定了1951—2017年冬季中国南方强持续性冰冻雨雪事件,并对其时空特征、区划及事件爆发日的环流特征进行分析。结果表明:(1)中国南方持续性冰冻雨雪事件存在显... 详细信息

采用1950—2018年中国753站逐日气温和降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,确定了1951—2017年冬季中国南方强持续性冰冻雨雪事件,并对其时空特征、区划及事件爆发日的环流特征进行分析。结果表明:(1)中国南方持续性冰冻雨雪事件存在显著的2~3 a周期变化,且1985年前后发生了突变,虽然近年来其强度呈显著减弱趋势,但仍然发生了多次强持续性冰冻雨雪事件;(2)持续性冰冻雨雪事件在中国南方中西部发生频次高、持续日数长,在中国南方中东部则强度更大;(3)中国南方37次强持续性冰冻雨雪事件可划分为华中型、华南型和西南型3类;(4)3类持续性冰冻雨雪事件爆发日,欧亚大陆500 hPa位势高度异常呈现北高南低,蒙古高压显著偏强、中心南进,该配置有利于北方冷空气向南输送,且南支槽显著加深,水汽向北输送活跃。三者的不同之处在于蒙古高压强度及影响范围存在差异,其中西南型最强、范围最大、南伸显著,华南型次之;华中型、华南型的水汽输送受南支槽和副热带高压共同影响,而西南型的水汽输送仅受南支槽调控。

关键词：冰冻雨雪事件气候特征中国南方环流异常区划

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基于卷积神经网络的长江流域夏季日最高温度延伸期预报方法研究

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大气科学学报 2022年第6期45卷 835-849页

作者：雷蕾徐邦琪高庆九谢洁宏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 广东省揭阳市气象局广东揭阳515599

长江流域是我国夏季高温热浪灾害的多发区之一,该地区日最高温度(T_(max))具有显著的低频(10~30 d和30~60 d周期)变化特征,超前-滞后相关分析和气温方程诊断的结果显示,影响长江流域T_(max)低频变化的大尺度环流/对流信号包含:自欧亚大... 详细信息

长江流域是我国夏季高温热浪灾害的多发区之一,该地区日最高温度(T_(max))具有显著的低频(10~30 d和30~60 d周期)变化特征,超前-滞后相关分析和气温方程诊断的结果显示,影响长江流域T_(max)低频变化的大尺度环流/对流信号包含:自欧亚大陆东移南下的低频波列,自东北亚向西南方向传播的异常环流,以及由西太平洋向东亚传播的低频对流;这些低频对流/环流活动通过改变辐射加热过程及绝热过程,导致长江流域T_(max)的低频变化。为了客观且有效地辨识和捕捉这些先兆信号,并考虑长江流域T_(max)与大尺度因子间的非线性作用,本文采用机器学习方法中的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)对大量历史数据进行训练,并构建了长江流域T_(max)的延伸期预报模型。在独立预报阶段,CNN预报模型对长江流域区域平均T_(max)的预报时效达30 d,提前5~30 d预报的T_(max)与观测T_(max)的时间相关系数介于0.63~0.70(通过99%置信度的显著性检验),量级偏差(均方根误差)小于1个标准差,显示出CNN在延伸期灾害天气预报的应用潜力。

关键词：长江流域高温热浪低频振荡卷积神经网络延伸期预报日最高气温预报

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中国冬季大范围持续性低温事件低频特征及其与大气低频振荡的联系

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高原气象 2022年第6期41卷 1410-1424页

作者：谭赢李丽平施春华毛炜峄李一格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 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 昔阳县气象局山西昔阳045300

利用1980-2017年国家气象信息中心提供的2481站逐日气温和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比研究了大气低频振荡对中国冬季三类(即:全国类、东北类和东部类)大范围持续性低温事件(以下简称事件)的影响差异。结果表明:20世纪80-90年代初和21... 详细信息

利用1980-2017年国家气象信息中心提供的2481站逐日气温和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比研究了大气低频振荡对中国冬季三类(即:全国类、东北类和东部类)大范围持续性低温事件(以下简称事件)的影响差异。结果表明:20世纪80-90年代初和21世纪00年代后期以来事件偏多,冬季温度均具10~30天显著周期。通过对对流层大气环流场分析发现,在低层三类事件主要受低频西伯利亚高压(Siberian high,SH)影响,SH在全国类最强,东北类最弱;SH范围在全国类最大,南边界可达长江以南,在东北类和东部类中偏东。此外偏西的低频阿留申低压也是影响东北类事件的主要低频系统之一。在中层,全国类和东部类事件均有低频横槽转竖并和东亚大槽合并的过程,横槽在全国类中纬向尺度更大,东北类主要受东北冷涡度的影响。在高层,在全国类事件中温带急流整体持续偏弱,副热带急流整体持续偏强;东北类温带急流西强东弱,副热带急流西弱东强;东部类中温带急流整体持续偏弱,且偏弱程度大于全国类,副热带急流西强东弱。要分别关注低频500 hPa高度场上-12天(全国类)、-9天(东北类)和-10天(东部类)的西部预测信号,以及-12天(全国类)的东部信号。

关键词：持续性低温事件中国冬季大气低频振荡延伸期预报

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