检索结果-内蒙古大学图书馆

热带气象学报 2024年第1期40卷 101-114页

作者：陶雅琴闵锦忠徐渊朱利剑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 湖南省气象台湖南长沙410118

湖陆下垫面的非均匀性对强对流天气的发展演变有很大的影响。鄱阳湖是我国最大的淡水湖,湖面积具有明显的月变化和季节变化,而模式中的下边界一般默认湖面积不变,这与实际情况的差异较大,必然带来模式预报误差。利用WRF模式对夏季夜间... 详细信息

湖陆下垫面的非均匀性对强对流天气的发展演变有很大的影响。鄱阳湖是我国最大的淡水湖,湖面积具有明显的月变化和季节变化,而模式中的下边界一般默认湖面积不变,这与实际情况的差异较大,必然带来模式预报误差。利用WRF模式对夏季夜间发生在鄱阳湖地区的一次强对流天气过程进行数值模拟,并通过湖面积变化的敏感性试验,深入研究鄱阳湖对强对流天气发展演变的影响及其机理,结果表明:夏季夜间湖面上空2 m温度明显高于陆面,向湖陆风在湖面上空辐合上升,岸边则存在下沉辐散气流。这导致降水在湖西岸减弱、湖上空增强。随后用去湖敏感性试验印证了鄱阳湖的暖湖效应,湖泊的存在能够通过激发陆风次级环流对湖西岸(湖面)上空降水起抑制(促进)作用。去湖试验的降水在湖西岸增强20%,在湖面上空减弱16%,体现出湖泊对降水强度的重要影响。此外,还发现湖面积扩大1.5、2.5、3.5、4.0倍的扩湖敏感性试验的降水在湖面上空分别增幅7%、16%、30%、43%,进一步证实了强对流强度对鄱阳湖面积变化较为敏感。这指示我们在预报夏季夜间穿湖而过的强对流天气时,应重点关注其可能存在的入湖前减弱、入湖后增强的变化趋势。同时,在利用数值模式模拟湖区强对流天气过程时,如果湖面积与模式中默认的湖面积相差较大,则应考虑将实际湖面积引入模式下边界,以期提升模式对于湖区对流的预报能力。

关键词：鄱阳湖强对流天气湖陆风环流湖面积数值模拟

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三江源地区冬季降水年代际变化特征及相关物理机制

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大气科学 2023年第6期47卷 1863-1875页

作者：王腾孙博王会军多典洛珠卓永西藏昌都市气象局昌都854000 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 西藏自治区气象台拉萨850001

本文主要利用1961/1962~2017/2018年CN05.1资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究三江源地区(以下简称三江源)冬季降水的年代际变化特征及相关物理机制。结果表明:三江源冬季降水在20世纪80年代末期经历了一次由少到多的年代际增多。三江源冬... 详细信息

本文主要利用1961/1962~2017/2018年CN05.1资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究三江源地区(以下简称三江源)冬季降水的年代际变化特征及相关物理机制。结果表明:三江源冬季降水在20世纪80年代末期经历了一次由少到多的年代际增多。三江源冬季降水的年代际变化受乌拉尔山上空异常低压和贝加尔湖—中国东北部上空异常高压影响,与中高纬北大西洋海气相互作用有关。从20世纪80年代末期开始,中高纬北大西洋海温增暖可以导致海表面上空上升运动异常,对流活动增强,激发向东传播的大气环流波列,引起乌拉尔山上空的异常低压和贝加尔湖—中国东北部上空的异常高压。在异常低压与异常高压的影响下,极锋急流南移加强,引起三江源高空辐散,对流活动增强,导致三江源冬季降水增多;另一方面,贝加尔湖—中国东北部上空异常高压还可以通过引起三江源上空异常东风,引起三江源水汽通量辐合异常,导致冬季降水增多。此外,印度洋海温异常可能通过影响南支槽强度变化,进一步调制三江源冬季降水。

关键词：三江源冬季降水年代际变化大气遥相关海温异常

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东亚大槽和西伯利亚高压的季节内变率对冬季东亚气温的影响

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大气科学学报 2024年第2期47卷 184-200页

作者：李天明丁柳丹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 夏威夷大学马诺阿分校大气科学系夏威夷檀香山96822

基于气候态定义了西伯利亚高压指数(SH index)、东亚大槽指数(ET index)和高低压系统间的东亚经向风指数(V index),使用回归分析探究西伯利亚高压和东亚大槽在季节内尺度上对东亚地区冬季温度的影响机理,构建线性模型对冬季华南地区季... 详细信息

基于气候态定义了西伯利亚高压指数(SH index)、东亚大槽指数(ET index)和高低压系统间的东亚经向风指数(V index),使用回归分析探究西伯利亚高压和东亚大槽在季节内尺度上对东亚地区冬季温度的影响机理,构建线性模型对冬季华南地区季节内尺度温度进行延伸期预报。结果表明:西伯利亚高压和东亚大槽系统变化中最显著的是季节内尺度信号;季节内尺度SH index和ET index对V index的贡献分别为82.6%和42.2%;3个指数的回归模态在对流层中层对应西北-东南向低频罗斯贝波列缓慢东南传播,低层水汽、近地面层环流、降水及2 m温度场配置良好,当西伯利亚高压深厚或东亚大槽发展时,经向风关键区北风强盛,有利于冬季高纬度地区干冷空气向东亚输送;V index对华南地区冬季季节内尺度2 m气温的有效预报时效达25 d。

关键词：西伯利亚高压东亚大槽季节内尺度变率冬季东亚气温延伸期预报

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近40年大气10~20 d准双周振荡对华西秋季涝旱年降水的影响

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热带气象学报 2024年第5期40卷 845-858页

作者：温雨李丽平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/大气科学学院江苏南京210044

利用1980—2021年格点化数据集(CN05.1)的中国逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了中国华西秋季典型涝旱年低频降水特征及其与不同纬带大气低频环流的关系,并给出前期预报信号。(1)华西秋季降水在涝旱年存在显著10~20 d、... 详细信息

利用1980—2021年格点化数据集(CN05.1)的中国逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了中国华西秋季典型涝旱年低频降水特征及其与不同纬带大气低频环流的关系,并给出前期预报信号。(1)华西秋季降水在涝旱年存在显著10~20 d、20~30 d和30~60 d低频振荡周期,10~20 d准双周振荡周期(简称为10~20 d)最重要。(2)无论涝旱年,欧亚大陆均有两脊两槽低频环流形式,低频巴尔喀什湖-贝加尔湖(简称为“巴-贝湖”)高压脊、东亚大槽、孟加拉湾反气旋和西太平洋副热带高压(华南及沿海反气旋)是影响华西秋雨的关键低频环流系统,但涝年中高纬(低纬)低频环流系统较旱年偏强偏西(偏南),副热带西风急流更强,对流更活跃,导致更丰富的干冷和暖湿气流交绥于华西。(3)影响涝旱年的低频水汽环流系统主要包括“巴-贝湖”低频反气旋式、华北-日本群岛附近的低频气旋式、孟加拉湾低频反气旋式和南海-西太平洋低频气旋式水汽环流,但涝年来自中高纬偏北干冷、偏东北的湿冷气流较旱年偏西偏南偏强;涝年的干(湿)冷气流源地在新地岛(鄂霍次克海和日本海),旱年的在中西伯利亚(日本群岛以东的西北太平洋)。涝年有较多来自孟加拉湾和热带北太平洋中部及南海暖湿水汽流,旱年暖湿水汽流则主要来自南海,少量来自孟加拉湾和西太平洋。(4)无论涝旱年,都要关注“巴-贝湖”高压脊、东亚大槽和西太平洋副高的前期低频预测信号。涝年预测信号出现在-10 d,信号主要沿西北-东南路径传播,旱年信号出现在-8 d,各个信号传播路径不同且略复杂。

关键词：华西秋雨华西旱涝秋季低频降水大气低频振荡延伸期预报信号

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基于对流尺度集合样本的高原边坡对流系统和台风系统多元变量背景场误差特征研究

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高原气象 2024年

作者：张万里王元兵李柔陈耀登孟德明钱新尧金喜立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广东省罗定市气象局

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响，而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征，从而发展适用于高原边... 详细信息

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响，而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征，从而发展适用于高原边坡对流系统和台风系统的资料同化方案，本文基于集合变换卡尔曼滤波和集合-变分混合同化方法分别更新集合扰动和集合平均得到含有80个集合成员的4公里分辨率对流尺度集合预报样本，选取2022年8月中旬发生在青藏高原东北边坡的对流个例和2022年第12号台风“梅花”个例，经过物理变换、垂直变换以及水平变换统计得到包含多相态水凝物和垂直速度在内的多元变量背景场误差协方差，同时对其空间误差特征如特征值、特征向量和特征长度尺度进行了分析。研究发现，与台风系统对比，高原边坡对流系统的背景场误差相对更大，对水凝物变量以及垂直速度的模拟更差。因此，在高原边坡对流系统的资料同化中，分析会更接近于观测而远离背景场，对其观测质量和数量要求相对更高。另外，高原边坡对流系统的大气特征和水凝物以及垂直速度变量的水平尺度相对于台风系统更小、更有局地性；对比常规控制变量，水凝物和垂直速度变量具有更小的水平尺度和更强的局地性特征。因此在同化分析时，高原边坡区域的观测资料以及与水凝物相关的观测信息影响范围相对有限。

关键词：背景场误差资料同化高原边坡对流台风

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长江中下游地区夏季降水年际差异的多尺度分析

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热带气象学报 2024年第4期40卷 681-691页

作者：祁万鹏姚素香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 青海省气象台青海西宁810001

基于中国气象局(CMA)提供的降水站点观测数据和ECMWF提供的ERA5再分析数据集,通过尺度分离方法,对降水率进行定量诊断,探究了长江中下游地区1980—2020年夏季降水年际差异形成的多尺度特征。结果表明该区域降水呈现显著的天气尺度(小于1... 详细信息

基于中国气象局(CMA)提供的降水站点观测数据和ECMWF提供的ERA5再分析数据集,通过尺度分离方法,对降水率进行定量诊断,探究了长江中下游地区1980—2020年夏季降水年际差异形成的多尺度特征。结果表明该区域降水呈现显著的天气尺度(小于10天)和次季节主导周期(10~30天以及30~60天)。通过定量诊断背景尺度(大于60天)、季节内尺度(30~60天)、准双周尺度(10~30天)和天气尺度(小于10天)变量之间的相互作用,发现长江中下游地区夏季降水主要决定于背景水汽、背景风和天气尺度风,并且降水强年背景环流贡献最大,降水弱年天气尺度扰动贡献更大。针对长江中下游地区的两个降水大值中心进行了进一步的分析,发现长江中游平均降水更多依赖于天气尺度扰动,下游降水更多依赖于背景环流。在长江中游降水强年,西北太平洋副热带高压更加西伸,且强度更强。在次季节尺度两个降水大值中心也存在较大差异,下游地区30~60天振荡更为显著,尤其表现在降水偏强年份。

关键词：长江中下游地区多尺度诊断年际差异区域差异

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基于UTCI指数的1980-2019年中国夏季人体舒适度变化特征分析

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气候变化研究进展 2022年第1期18卷 58-69页

作者：林卉娇马红云张弥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 南京信息工程大学南京210044 南京大学南京210023

基于ERA5-HEAT再分析资料中的通用热气候指数(UTCI)数据,利用旋转经验正交函数(REOF)方法将我国划分为8个区,分别为长江、华南、华北、西北、东北、北疆、南疆和西部地区。分析了1980—2019年我国夏季不同地区人体舒适度的变化特征,并... 详细信息

基于ERA5-HEAT再分析资料中的通用热气候指数(UTCI)数据,利用旋转经验正交函数(REOF)方法将我国划分为8个区,分别为长江、华南、华北、西北、东北、北疆、南疆和西部地区。分析了1980—2019年我国夏季不同地区人体舒适度的变化特征,并初步解释了UTCI变化的原因。主要结论如下:我国夏季UTCI呈不断增加趋势,其中西北地区增速最快(平均增率为0.053℃/a),且西部、西北和南疆地区夜间UTCI相较白天增加更明显,主要表现为这些地区的UTCI最小值增率分别较其最大值增率偏高了112%、34%和33%。随着UTCI的上升,我国大部分地区(西部除外)的热不舒适天数及发生热不舒适持续事件的频次都呈增加趋势,其中增率最大的区域是华北地区,分别为1.7 d/(10 a)和2.4次/(10 a)。从气候影响因子的分析发现,我国夏季UTCI增加的原因是气温、露点温度和平均辐射温度的增加以及风速的减少。其中,气温是UTCI增加的主要气候因子,平均贡献率为49%;辐射是大部分地区(西部和华南除外)的第二大因子,而其他因子对UTCI的贡献率主要与各地区的变率大小有关。

关键词：通用热气候指数(UTCI) 人体舒适度热不舒适

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触发2023年春季中国北方沙尘暴的沙源累积和天气扰动机制

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大气科学学报 2023年第3期46卷 321-331页

作者：尹志聪霍芊伊麻晓晴张艺佳马小会王会军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/大气科学学院江苏南京210044 北京市气象台北京100089

2023年3—4月,我国共出现10次沙尘天气过程,其中3月19—24日和4月9—13日的沙尘过程分别达到强沙尘暴和沙尘暴等级,给人群健康、生态环境和交通运输带来了严重不利影响。后冬至前春的欧亚大气环流异常呈纬向带状分布,导致沙源地的地表... 详细信息

2023年3—4月,我国共出现10次沙尘天气过程,其中3月19—24日和4月9—13日的沙尘过程分别达到强沙尘暴和沙尘暴等级,给人群健康、生态环境和交通运输带来了严重不利影响。后冬至前春的欧亚大气环流异常呈纬向带状分布,导致沙源地的地表气温以及土壤温度持续偏暖、降水整体偏少、蒸散发效应显著。疏松的沙源为春季沙尘天气提供了丰富的物质基础。触发3月19—24日和4月9—13日沙尘暴过程的天气扰动系统都是蒙古气旋,但两次蒙古气旋及其与后部冷高压的配置存在差异,这也直接造成两次沙尘暴过程在强度、路径和持续时间上的差别。此外,本文也从气候累积效应和天气扰动机制两个方面分析了沙尘事件的研究重点,并侧重讨论了开展沙尘次季节-季节以及年代际预测的必要性和关键点。

关键词：沙尘暴沙源地蒙古气旋 PM10 极端气候

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控制大田和自然大田稻纵卷叶螟危害水稻生理生态参数估算模型

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生态学报 2023年第13期43卷 5466-5479页

作者：包云轩黄璐郭铭淇朱凤杨荣明气象灾害预报预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学南京210044 江苏省农业气象重点实验室/南京信息工程大学南京210044 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南京210044 江苏省植物保护站南京210013

为了准确监测和客观评估稻纵卷叶螟对水稻生长发育和产量形成的危害,利用ASD Field Spec3地物波谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别采集控制大田试验(2015年和2019年)和自然大田试验(2020年)在各生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期)水稻的... 详细信息

为了准确监测和客观评估稻纵卷叶螟对水稻生长发育和产量形成的危害,利用ASD Field Spec3地物波谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别采集控制大田试验(2015年和2019年)和自然大田试验(2020年)在各生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期)水稻的冠层高光谱数据和SPAD值,调查采集样点的虫量和水稻卷叶率,对比分析两种试验中稻纵卷叶螟的虫害发生特征、水稻冠层光谱特征和水稻生理生态参数特征,建立基于高光谱参数的水稻受稻纵卷叶螟危害的生理生态参数估算模型。结果表明,(1)两种试验的水稻SPAD值和冠层的红边至近红外波段的反射率均随着稻纵卷叶螟虫害程度的加重而降低,而可见光波段的反射率则相反;(2)自然大田试验的SPAD值和红光至近红外波段的冠层反射率在水稻生长发育前期要显著低于控制大田试验,而到了后期则反而要略高于控制大田试验;(3)综合分析筛选出自然大田试验和控制大田试验中的多个虫害特征参数和植被指数分别构建出了SPAD的单因子和多因子估算模型,各模型均达到了较好的估算效果,在单因子模型中EVI的二项式函数模拟效果最好,而多因子线性回归估测模型的模拟效果优于所有的单因子模型;(4)通过2021年对这些模型的应用检验发现:这些模型中基于虫量、卷叶率、OSAVI、EVI和DVI的单因子估算模型的SPAD估算值与实测值拟合度很高,其Rv 2均超过了0.8,达到了比较理想的估算效果,这为稻纵卷叶螟危害下的水稻SPAD值估测提供了一种精度较高且可行的估算方法。

关键词：稻纵卷叶螟冠层高光谱特征生理生态参数植被指数估算模型

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稻纵卷叶螟危害下水稻叶片光谱特征及产量估测

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中国农业气象 2023年第2期44卷 154-164页

作者：黄璐包云轩郭铭淇朱凤杨荣明南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心/南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室/气象灾害教育部重点实验室/南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 江苏省植物保护站南京210013

2020年在南京市浦口区桥林街道对稻纵卷叶螟[Cnaphalocrocis medinalis Güenée(C. medinalis)]自然发生的水稻农田进行高光谱观测试验,以探明不同稻纵卷叶螟危害程度下水稻叶片光谱特征与产量的关系,并对水稻产量进行预测。... 详细信息

2020年在南京市浦口区桥林街道对稻纵卷叶螟[Cnaphalocrocis medinalis Güenée(C. medinalis)]自然发生的水稻农田进行高光谱观测试验,以探明不同稻纵卷叶螟危害程度下水稻叶片光谱特征与产量的关系,并对水稻产量进行预测。试验共选取80个样点,各样点虫害等级根据稻株的受害叶片数量占叶片总数的比例进行划分,利用SOC710VP便携式高光谱成像仪,采集水稻主要生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期)各样点水稻叶片的高光谱数据,调查收获后各样点的水稻产量数据,分析不同虫害等级下水稻叶片原始光谱、一阶导数光谱特征和产量参数的变化规律,并利用观测光谱与产量相关性较强的特征波段计算植被指数,建立基于植被指数的水稻产量估算模型。结果表明:(1)同一生育期内,水稻叶片近红外波段和红边波段的反射率随着虫害等级的升高而降低,而红光波段则相反。(2)同一生育期内,一阶导数光谱的峰值、红边幅值和红边面积随着虫害等级的增大而降低,红边位置的“蓝移”现象加重。(3)水稻的有效穗数、千粒重、结实率以及产量总体上随着虫害等级的上升而降低;但虫害等级较低时,有效穗数、千粒重以及结实率均出现“回升”现象。(4)利用各生育期DVI、RVI和CARI构建水稻产量估测模型,其中RVI的二项式模型模拟效果最佳。研究表明利用水稻叶片成像光谱特征可对稻纵卷叶螟危害进行长期、动态的监测,由其敏感波段构建的植被指数能够有效估测稻纵卷叶螟为害下的水稻产量。

关键词：稻纵卷叶螟高光谱遥感水稻产量植被指数估算模型

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