检索结果-内蒙古大学图书馆

地理与地理信息科学 2025年第3期41卷 35-42,52页

作者：陈宸俞淼康晶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江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 宁夏气象信息中心宁夏银川750002

植被覆盖数据是研究植被分布、全球变化和气候建模的重要基础,分析现有数据集的异同对认识植被分布和地表覆盖具有科学意义。该文以IGBP分类体系为参照,定量比较卫星观测的7套全球和2套中国区域植被覆盖数据的空间一致性,并评估陆面模式... 详细信息

植被覆盖数据是研究植被分布、全球变化和气候建模的重要基础,分析现有数据集的异同对认识植被分布和地表覆盖具有科学意义。该文以IGBP分类体系为参照,定量比较卫星观测的7套全球和2套中国区域植被覆盖数据的空间一致性,并评估陆面模式CLM5和Noah-MP中的植被覆盖情况。结果表明,数据来源、分类方法和分类体系的不同导致各数据集间存在较大差异:在全球区域,采用LCCS分类体系的数据空间一致性水平明显高于采用IGBP分类体系的数据;数据间的空间一致性程度在中国区域低于全球区域,且林地类别的分布差异尤为突出;CLM5和Noah-MP模式参数与卫星数据的总体一致性在全球区域不低于74%,且CLM与卫星数据的空间一致性高于Noah-MP。研究结果可为理解植被覆盖特征及其在地球系统模式中的参数设置提供科学依据。

关键词：植被覆盖卫星观测模式参数一致性比较

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水汽影响南疆干旱区极端降水的数值试验研究

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大气科学 2024年第6期48卷 2424-2444页

作者：常友治张杰李娜冉令坤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/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

本文采用WRF模式对发生在南疆复杂地形条件下的一次极端暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,采用水汽敏感性试验,研究了水汽对南疆干旱区极端暴雨的影响,初步揭示了水汽影响南疆暴雨的动热力机理。进一步研究了广义湿位涡和对流涡度矢量对... 详细信息

本文采用WRF模式对发生在南疆复杂地形条件下的一次极端暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,采用水汽敏感性试验,研究了水汽对南疆干旱区极端暴雨的影响,初步揭示了水汽影响南疆暴雨的动热力机理。进一步研究了广义湿位涡和对流涡度矢量对干旱区暴雨的表征能力。结论如下:水汽变化显著影响降水的极端性(降水强度)。当水汽增强时,降水强度的变化要明显高于水汽本身的变化强度,降水的极端性明显增强,特别是当低层水汽增强时,对降水的极端性增强影响最为显著。究其原因改变水汽后,降水大气的对流有效位能(CAPE)变化显著,CAPE越强,对流触发后能够获得更强的发展,产生的垂直运动更强,从而能够进一步抽吸低层水汽,形成正反馈机制,导致极端降水发生。敏感性试验显示:水汽增加时,上升运动明显增强,低层东风急流强度明显增强,加强降水区水汽辐合,导致输送到中层的水汽增加,中层凝结潜热释放增多,进一步增强上升运动,降水强度增强;水汽减小时上升运动明显减弱,低层东风急流强度明显减弱,降水区水汽辐合减弱,这导致输送到中层的水汽减少,中层凝结潜热释放减少,进一步上升运动减小,降水强度减弱。广义湿位涡和对流涡度矢量的空间分布和时间演变与模拟降水有着良好对应,特别是水汽改变后,相应地,广义湿位涡和对流涡度矢量出现相似的变化特征,表明包含丰富动热力信息的物理因子能够抓住干旱区极端降水的典型特征,未来可能将其应用于干旱区降水的预警预报中。

关键词：南疆暴雨水汽低空急流

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利用同化资料改进WRF-Chem对华北地区秋季PM_(2.5)预报的研究

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气象学报 2024年第5期82卷 659-671页

作者：李文凯陈耀登陈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 北京大学能源研究院北京100871

气溶胶初始场同化能够提高WRF-Chem气象-气溶胶耦合预报的准确度。为了讨论气溶胶同化在不同时刻对耦合模式预报的影响,针对2015年10月一次重度霾污染过程,进行了一天4个不同时刻的气象-气溶胶联合同化及短时预报试验研究。结果表明,在... 详细信息

气溶胶初始场同化能够提高WRF-Chem气象-气溶胶耦合预报的准确度。为了讨论气溶胶同化在不同时刻对耦合模式预报的影响,针对2015年10月一次重度霾污染过程,进行了一天4个不同时刻的气象-气溶胶联合同化及短时预报试验研究。结果表明,在同化气象资料的基础上同化气溶胶观测资料能够改善不确定性较大的排放源清单带来的模拟高估问题,减小初始场PM_(2.5)的正偏差;随着初始场PM_(2.5)浓度的下降,气溶胶导致的地面辐射的下降减弱,使得日间时刻6 h预报场的向下短波辐射量增加;日间近地面温度和湿度对辐射量变化的响应(增温减湿)呈现为在空间大面积上的重合和时间上的同步,这种响应在循环滚动预报的影响下即使在夜间也得到了延续;近地面增温减湿的结构有助于边界层向上发展,从而促进气溶胶的向上传输,最终进一步减弱预报场对地表PM_(2.5)的高估。因此,气溶胶同化带来的初始场PM_(2.5)信息的改善,使得6 h耦合预报的结果更加准确。

关键词： WRF-Chem WRFDA-Chem 气象-气溶胶联合资料同化耦合预报

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WRF 4.0模式陆气耦合对不同物理参数化方案的敏感性初探

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大气科学学报 2023年第3期46卷 431-440页

作者：刘艺朦魏江峰赵景文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 海南省气象探测中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

模式的不同参数化方案会对模拟的天气和气候产生影响,但如何影响陆气耦合还不是很清楚。利用WRF 4.0模式设计了一组16种不同参数化方案组合的集合试验,对华北地区2013年夏季气候进行模拟。结果表明,不同积云对流参数化方案对模拟的降水... 详细信息

模式的不同参数化方案会对模拟的天气和气候产生影响,但如何影响陆气耦合还不是很清楚。利用WRF 4.0模式设计了一组16种不同参数化方案组合的集合试验,对华北地区2013年夏季气候进行模拟。结果表明,不同积云对流参数化方案对模拟的降水平均态影响较大,其次是短波辐射方案,而微物理方案影响较小。进一步利用潜热通量(LH,Latent Heat flux)和土壤湿度(SM,Soil Moisture)、抬升凝结高度(LCL,Lifting Condensation Level)的相关系数R(SM,LH)和R(LH,LCL)表征陆气耦合过程,评估了陆气耦合对不同参数化方案的敏感性。模式模拟的R(SM,LH)在不同区域随着平均降水、相对湿度的增加以及平均短波辐射的减少而减小,而R(LH,LCL)的变化正好相反。它们内在的物理机制类似,与气候态的干湿变化密切相关,即随着土壤湿度趋于饱和,蒸散发过程逐渐受太阳辐射的限制,陆面对大气的影响减弱。另外,陆气耦合强度受积云对流方案、微物理方案和短波辐射方案的影响而产生差别,这与不同参数化方案模拟的气候态的不同密切相关,因此本研究对于WRF 4.0模式中参数化方案特别是积云对流方案的选择同样有着重要的指导意义。

关键词：陆气耦合 WRF 4.0 参数化方案抬升凝结高度

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臭氧含量变化对星载红外高光谱探测仪亮度温度模拟的影响

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地球物理学进展 2022年第5期37卷 1818-1824页

作者：官莉刘薇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

本文以搭载在风云三号D星上的红外高光谱探测仪(High-Spectral Infrared Atmospheric Sounder,简称HIRAS)为例,评估了通用快速辐射传输模式RTTOV(版本12)中臭氧含量空间和季节变化对模拟的红外高光谱探测仪亮度温度的影响.分析2019—202... 详细信息

本文以搭载在风云三号D星上的红外高光谱探测仪(High-Spectral Infrared Atmospheric Sounder,简称HIRAS)为例,评估了通用快速辐射传输模式RTTOV(版本12)中臭氧含量空间和季节变化对模拟的红外高光谱探测仪亮度温度的影响.分析2019—2020年AIRS反演的全球臭氧浓度分布发现:臭氧主要集中在平流层1~50 hPa的高度,有明显的纬度带分布和季节变化;赤道地区臭氧浓度高,两极地区臭氧浓度低,变化范围约8 mg/m^(3).同一地点臭氧浓度有较明显的季节变化,变化幅度在±3 mg/m^(3)之间.用RTTOV模拟的HIRAS亮度温度对臭氧浓度变化的强敏感区主要在中心波长9.8μm的臭氧强吸收带波段,引起的亮温差可以达到几K的量级,其余通道(尤其是窗区)对臭氧浓度变化不敏感.RTTOV中给出的臭氧浓度缺省值在中低纬度地区偏低,而在极区赋值则偏高,使得模拟的HIRAS臭氧吸收通道亮温值在极区偏高、赤道地区偏低.贴近真实分布的臭氧浓度反演值模拟的9.8μm的亮温比用缺省值模拟的亮温更接近观测值,观测O与模拟B差(O-B)的平均值在0 K附近,概率密度函数分布从偏度和峰度参数的角度都更符合正态分布,而臭氧浓度用缺省值模拟的亮温有明显的正偏差.建立了全球逐月臭氧浓度廓线数据库,垂直101层、水平分辨率1°×1°,提供给资料同化时作为臭氧廓线的输入.

关键词：红外高光谱探测辐射传输模式RTTOV 臭氧

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2022年夏季长江流域干旱的水循环模拟和分析

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大气科学学报 2023年第6期46卷 813-824页

作者：程浩秋魏江峰宋媛媛单昱峰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/大气科学学院江苏南京210044

基于WRF-WVT水汽追踪模式,对2022年6—8月长江流域极端干旱情况下的水循环进行模拟研究,分析了长江流域蒸散发对长江流域局地和非局地降水的影响。结果表明,2022年夏季干旱导致长江中下游陆地水储量在5—8月期间减少100~150 mm。6—8月... 详细信息

基于WRF-WVT水汽追踪模式,对2022年6—8月长江流域极端干旱情况下的水循环进行模拟研究,分析了长江流域蒸散发对长江流域局地和非局地降水的影响。结果表明,2022年夏季干旱导致长江中下游陆地水储量在5—8月期间减少100~150 mm。6—8月长江流域约45%的蒸散发在当地和华北形成降水,其中6月长江流域蒸散发主要贡献当地降水,而7、8月对当地和华北降水的贡献大致相等。6—8月长江流域蒸散发贡献的当地降水逐月减少,总量为8.2×10^(7) m^(3)(长江流域平均91.2 mm),并且降水强度越高当地蒸散发贡献率越小,对当地降水贡献最大的区域为四川盆地附近(最大超过40%)。长江流域蒸散发为华北提供的降水在6—8月先增多后小幅度减少,总量为5.3×10^(7) m^(3)(华北平均58.4 mm),并且降水强度越高长江流域蒸散发贡献率越大。2022年夏季长江流域蒸散发对当地和华北地区暴雨的贡献率都为12%左右。

关键词：长江流域干旱降水水循环水汽追踪

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平流层温度异常对夏季北极气旋发展与维持的影响分析

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大气科学学报 2024年

作者：白亚雯卢楚翰孔阳陶玮丁留贯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无锡学院中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室安徽省气象台

北极气旋是影响北极的重要天气系统，与温带气旋不同，一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡（Tropopause Polar Vortex，TPV）作用，其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程，利用WRF数值模拟方法，设计模拟... 详细信息

北极气旋是影响北极的重要天气系统，与温带气旋不同，一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡（Tropopause Polar Vortex，TPV）作用，其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程，利用WRF数值模拟方法，设计模拟试验分析对照平流层热力异常对夏季不同类别北极气旋及对应降水的影响。通过研究分析发现，与TPV联系紧密的气旋个例，其发展和维持受平流层高位涡向下侵入到对流层的影响，具有明显的准正压以及上暖下冷结构。敏感性试验中，减弱对流层上部及以上水平热力差异后，对流层顶的折叠特征明显减弱，与之对应气旋中心区域的平流层下侵位涡以及绝对涡度明显减弱，导致气旋中心强度及对应降水均发生显著的降低。与之相反，在另一个与TPV活动无关的北极气旋过程中，其形成发展主要受到斜压不稳定的作用，平流层的水平热力差异对气旋强度、降水量均未表现出显著的变化特征。

关键词：北极气旋平流层温度异常位涡斜压不稳定北极降水

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极端低温事件对亚洲北部生态系统GPP的影响预估

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生态学报 2025年

作者：严旻初周波涛乐旭辛宁孙晓玲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信息工程大学大气科学学院南京信息工程大学环境科学与工程学院济南高新技术产业开发区气象局

频发的极端低温事件深刻影响着亚洲北部陆地生态系统的碳交换能力，在全球变暖背景下，该地区生态系统对未来极端低温事件的响应是影响全球碳循环的重要问题。利用7个CMIP5气候模式驱动的耶鲁互动生物圈（YIBs）模式，在区分二氧化碳施... 详细信息

频发的极端低温事件深刻影响着亚洲北部陆地生态系统的碳交换能力，在全球变暖背景下，该地区生态系统对未来极端低温事件的响应是影响全球碳循环的重要问题。利用7个CMIP5气候模式驱动的耶鲁互动生物圈（YIBs）模式，在区分二氧化碳施肥效应有无的情况下开展模拟，研究了RCP2.6和RCP8.5情景下亚洲北部生态系统总初级生产力（GPP）在日尺度和月尺度极端低温事件影响下的变化。分析了地理位置、植被类型、21世纪不同时间段所带来的差异。研究发现，在不同时间尺度上，未来极端低温事件将给北亚地区GPP带来普遍的损失，且RCP8.5情景下的损失更大。生长季早期（3、4月）的低温会带来比5、9、10月更剧烈的GPP变化。二氧化碳并不会显著改变GPP对低温的响应，但不同植被类型的响应不尽相同，苔原GPP的变化幅度比针叶林更大。

关键词：极端低温事件 YIBs模式生态系统总初级生产力亚洲北部预估

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2016与2020年江淮流域梅雨期降水准双周振荡特征的对比分析

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气象学报 2023年第2期81卷 235-257页

作者：钟倩媚马静王璐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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

利用海温和多种大气环流再分析资料以及中国逐日降水站点观测数据,通过滤波、合成等方法对2016和2020年江淮流域梅雨期降水的准双周振荡特征进行了对比分析。结果表明,这两年江淮流域准双周振荡降水均异常偏多,但2016年的降水准双周振... 详细信息

利用海温和多种大气环流再分析资料以及中国逐日降水站点观测数据,通过滤波、合成等方法对2016和2020年江淮流域梅雨期降水的准双周振荡特征进行了对比分析。结果表明,这两年江淮流域准双周振荡降水均异常偏多,但2016年的降水准双周振荡强度及低频异常降水较2020年更为显著。中国南海和西太平洋对流层低层向西北方向移动的低频反气旋以及中高纬度对流层中高层随西风急流向东南方向传播的低频气旋是引起2016年江淮流域降水准双周振荡的主要原因。2020年江淮流域降水的准双周振荡受到日本南部向西南方向移动的低频气旋、菲律宾海向西北方向移动的低频反气旋以及中高纬度地区随极涡西向旋转而西移的低频气旋的共同影响。中国南海和热带西太平洋以及热带印度洋的持续海温正异常通过海-气相互作用激发并维持了2016年中国南海与西太平洋上空异常对流活动以及大气环流系统的准双周振荡。2020年黑潮及其延伸区和西北太平洋海温正异常通过海-气相互作用激发了该区域异常低频气旋反气旋交替生成和移出,调控西北太平洋副热带高压的进退,进而影响江淮流域降水的准双周振荡。在2016和2020年,对流层低层异常反气旋有利于海温的升高,海温正异常进一步激发大气低层异常气旋性环流,而异常气旋性环流会导致洋面变冷出现海温负异常,海温负异常又会促进异常反气旋环流的发展,通过这种准双周尺度上的海-气相互作用,对流层低层的大气准双周振荡信号可持续地向江淮地区传播,从而影响江淮流域梅雨期降水的准双周振荡。

关键词：准双周振荡梅雨西太平洋低频反气旋中高纬度低频气旋

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CMIP6-WACCM模式对北半球反气旋型Rossby波破碎趋势的预估

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气象科学 2023年第6期43卷 723-735页

作者：李瑶瑶施春华郭栋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 泰安市气象局山东泰安271000

利用CMIP6中的CESM2-WACCM模式逐日资料,预估未来2020—2099年SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5三种不同排放情景下北半球对流层顶附近反气旋型Rossby波破碎(Anticyclonic Rossby Wave Breaking,AWB)的空间分布、发生频率、水平尺度、对称结构及其长期趋势。总体而言,未来四个季节AWB都在北太平洋和北大西洋有高频区。夏季北太平洋高频区发生频数显著多于北大西洋高频区,其他三季相反。两高频区在三种不同情景下,AWB物质经向输送通常以对称输送为主,但北太平洋区内冬、春、秋三季在SSP2-4.5情景下AWB物质向极净输送,北大西洋区内夏季在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下AWB物质向赤道净输送。未来的长期趋势显示,两高频区内各季节的AWB发生频数、水平尺度和物质向极输送主要呈减小(减少)趋势,且温室气体排放量越大,减小趋势越显著。在SSP5-8.5情景下,北太平洋夏季AWB总面积变化趋势为-365.5个1°×1°标准经纬度网格/10 a,该变化由区域内AWB平均尺度减小(-2.7个标准化网格/10 a)和发生频率减少(-1.9个/10 a)共同导致;该区域的向极输送率变化率为-0.0165/10 a。北大西洋秋季AWB发生频数变化率为-2.3个/10 a,导致其总面积则以-440.4个标准化网格/10 a的速度减小。

关键词：反气旋型Rossby波破碎 CMIP6 WACCM模式预估

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