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气象科学 2016年第1期36卷 45-54页

作者：徐之骁徐海明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 上海市气象局上海中心气象台上海200030

利用中尺度数值模式WRF v3.5.1中的17种不同云微物理过程参数化方案,对2012年7月21—22日北京特大暴雨过程进行了对比试验。模拟结果表明:不同云微物理方案对不同量级降水的模拟效果各有优势。NSSL 1-momlfo方案对中雨和大暴雨两个等级... 详细信息

利用中尺度数值模式WRF v3.5.1中的17种不同云微物理过程参数化方案,对2012年7月21—22日北京特大暴雨过程进行了对比试验。模拟结果表明:不同云微物理方案对不同量级降水的模拟效果各有优势。NSSL 1-momlfo方案对中雨和大暴雨两个等级降水的模拟效果最好,降水中心值最接近实况;Eta(Ferrier)和Kessler方案分别对大雨和暴雨等级降水的模拟效果最好。总体上,能够较好地模拟出本次特大暴雨过程的方案依次为:NSSL 1-mom、NSSL 1-momlfo和Milbrandt 2-mom方案,而WDM6方案的模拟效果最差。云中水成物演变特征表明,模拟较好的方案中液态水、云冰和霰的含量较多,且随时间演变与地面降水强度的变化相一致。另外,模拟较好的方案中冰相粒子多,过冷水的范围大、含量高,有利于各相态粒子相互转化,促进冰相过程发展,致使降水量增多。

关键词：暴雨 WRF模式云微物理过程方案特大暴雨模拟对比试验

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江苏省雾霾天气特征分析

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气象科学 2016年第4期36卷 483-493页

作者：曹剑秋郭品文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 辽宁省人工影响天气办公室沈阳110166

根据2007年1月—2013年12月江苏省国家基准气候站的逐日地面观测资料,分析了江苏省雾、霾日数的气候变化特征以及霾天气发生时的主要气象要素场特征。结果表明:(1)雾日数分布从江苏省东部向西部逐渐减少,霾分布由南向北逐渐递减。(2)年... 详细信息

根据2007年1月—2013年12月江苏省国家基准气候站的逐日地面观测资料,分析了江苏省雾、霾日数的气候变化特征以及霾天气发生时的主要气象要素场特征。结果表明:(1)雾日数分布从江苏省东部向西部逐渐减少,霾分布由南向北逐渐递减。(2)年际变化上,雾日数呈现一定的波动,霾日数逐年增长。秋、冬两季雾日数较多;霾日数在夏季最少。雾、霾天气分别在08时和14时发生次数最多。(3)淮安中度霾居多,微风、高湿情况下霾发生概率最高,不同季节风向分布不同。(4)风速与能见度成正相关关系,春、夏季的相关性较差,秋、冬季相关性相对较好。能见度与相对湿度春、冬两季两者之间呈明显的线性负相关,而夏、秋季拟合曲线呈非线性负相关。

关键词：雾霾气候特征

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嘉兴市春季一次持续雾霾过程中气象条件与污染物变化特征分析

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环境科学 2016年第8期37卷 2871-2880页

作者：沈利娟王红磊李莉吕升袁婧张孝寒章国骏王翡南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044 嘉兴市环境保护监测站嘉兴314000 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

2015年5月17~20日嘉兴市发生了一次持续性雾霾过程,本研究根据5月17~22日污染气体(O_3、SO_2、NO_2和CO)、PM_(10)、PM_(2.5)、10 nm^10μm气溶胶数浓度、气象要素及边界层探空数据,分析了这次过程的成因及其不同污染物的变化特征.结果... 详细信息

2015年5月17~20日嘉兴市发生了一次持续性雾霾过程,本研究根据5月17~22日污染气体(O_3、SO_2、NO_2和CO)、PM_(10)、PM_(2.5)、10 nm^10μm气溶胶数浓度、气象要素及边界层探空数据,分析了这次过程的成因及其不同污染物的变化特征.结果表明,副高位置北抬、均压场结构、地面静小风和边界层中逆温层为这次雾霾过程的发生和维持提供了水汽、动力和热力条件.这次雾霾过程包含1次降雨和2次雾过程(雨雾和辐射-平流雾).雾霾过程中NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)的浓度较高,SO_2和O_3的浓度较低.强降雨对PM_(10)、PM_(2.5)和SO_2清除作用较大,弱降雨会加重污染过程.雨雾的发展过程中,PM的浓度持续积聚;辐射-平流雾过程中,PM浓度先快速下降然后再增加.不同过程中气溶胶数浓度谱均为单峰型分布,但是谱型差异较大,干净天、降雨、雾霾过程、雨雾和辐射-平流雾过程中气溶胶数浓度谱峰值分别位于20~30 nm、100 nm、30~60nm、120 nm和90 nm.表面积浓度谱在干净天、降雨、雾霾和雨雾过程中均为三峰型分布,辐射-平流雾为四峰型分布.

关键词：气溶胶雾霾 PM2.5 粒径分布污染气体

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2015/2016年超强El Nio在成熟/衰减阶段对澳洲夏季风环流与降水异常的影响

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大气科学学报 2016年第6期39卷 801-812页

作者：陈蔚管兆勇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、气象灾害预报预警评估协同创新中心江苏南京210044

2015/2016年发生了超强El Nino事件,Nino3区海温异常在2015/2016年冬季超过了2.5℃,其对全球气候异常的产生具有重大影响。此次El Nino事件可归类为东部型。本文利用NCEP/NCAR再分析资料、Hadley中心海温资料及CMAP降水资料等,通过诊断... 详细信息

2015/2016年发生了超强El Nino事件,Nino3区海温异常在2015/2016年冬季超过了2.5℃,其对全球气候异常的产生具有重大影响。此次El Nino事件可归类为东部型。本文利用NCEP/NCAR再分析资料、Hadley中心海温资料及CMAP降水资料等,通过诊断分析,揭示了2015/2016年强El Nino事件盛期和衰减期海温异常对澳洲夏季风环流异常和降水变化的影响及其途径。澳洲地区受此次El Nino事件影响,大部分地区降水显著减少,某些地区降水减少达60%-80%。影响途径主要有：1）海温异常通过Gill型响应造成水平环流异常并进而影响澳洲夏季风减弱。2015/2016年ENSO事件成熟期及衰减期,在西太平洋赤道地区出现海温负异常,导致此处热带地区产生了负异常的热源分布,并由此激发产生了位于赤道北侧和南侧的异常反气旋式环流。位于海洋性大陆南侧的异常反气旋性环流引起澳洲夏季风减弱,从而利于抑制上升运动,造成了澳大利亚降水量显著减少;2）通过赤道中东太平洋地区上升和澳洲地区下沉的垂直环流异常导致澳洲降水显著减少。在El Nino事件盛期,因海温异常偏暖导致赤道中东太平洋地区产生显著的异常上升运动,其补偿性的下沉运动因Walker环流而出现在海洋性大陆地区,以及因澳洲大陆夏季风减弱而出现在澳大利亚中东部地区,由此构成了中东太平洋—澳洲副热带的垂直环流圈,此东北—西南向的垂直环流圈对澳洲降水减少的维持起到了重要作用。另外,中国南方的上升运动与海洋性大陆及澳洲地区的下沉运动之间通过局地经圈环流产生了联系,表明东亚冬季风异常减弱对澳洲夏季风减弱可能存在间接影响。这些结果对深刻认识超强ENSO事件对亚澳季风的影响机理以及寻找澳洲降水预测线索具有重要意义。

关键词：东部型ENSO事件澳洲夏季风环流降水异常海洋性大陆 2015/2016年

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2015/2016年超强El Nio局地海气特征及其特殊性

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大气科学学报 2016年第6期39卷 778-787页

作者：张文君耿新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

利用NOAA海表温度和NCEP/NCAR大气环流等全球再分析资料,讨论了2015/2016年超强El Nio事件局地海气过程的演变特征,并与1982/1983和1997/1998年两次强El Nio事件做了对比分析。结果表明,2015/2016年El Nio在峰值强度、持续时间、... 详细信息

利用NOAA海表温度和NCEP/NCAR大气环流等全球再分析资料,讨论了2015/2016年超强El Nio事件局地海气过程的演变特征,并与1982/1983和1997/1998年两次强El Nio事件做了对比分析。结果表明,2015/2016年El Nio在峰值强度、持续时间、累计海温距平等指标上都略强于前两次El Nio,可视为有完整气象观测纪录以来的最强事件;与前两次事件相比,2015/2016年El Nio海温异常中心位置明显偏西,热带东太平洋海温相对较冷而中太平洋更暖,由于热带对流对海温的非线性响应,赤道东太平洋降水相对较弱,中太平洋则显著偏多,这在El Nio当年12月至次年4月尤为明显;此外,在前两次El Nio的成熟期至衰减期,中太平洋大气响应都存在明显的南移特征,西风异常和对流中心都从赤道南移到了5°S以南。而2015/2016年中太平洋大气响应一直位于赤道附近,南移特征相对较弱,ENSO和年循环相互作用的组合模态相比前两次较弱,西北太平洋反气旋的强度也弱于前两次。这主要是由于2015年冬季至2016年春季,热带太平洋暖海温异常位置偏西,中太平洋海温异常明显强于前两次,叠加气候平均态海温之后,赤道南北两侧海温都高于对流阈值,对流旺盛,这大大削弱了大气响应的经向移动和ENSO组合模态的强度。

关键词： 2015/2016年超强El Nino ENSO组合模态大气响应南移西北太平洋反气旋

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台风“麦莎”活动期间TTL区域的物质分布特征分析

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气象科学 2016年第6期36卷 760-769页

作者：陈丹苏涛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ECMWF逐6 h的ERA-Interim再分析资料,分析了台风"麦莎"的环流场、位势高度场以及涡度场随时间的演变,了解台风的发生发展过程。在此基础上,进一步分析了台风发生发展期间热带对流层顶(TTL,称为热带对流层到经流层的过渡带... 详细信息

利用ECMWF逐6 h的ERA-Interim再分析资料,分析了台风"麦莎"的环流场、位势高度场以及涡度场随时间的演变,了解台风的发生发展过程。在此基础上,进一步分析了台风发生发展期间热带对流层顶(TTL,称为热带对流层到经流层的过渡带)区域的云覆盖情况和微量物质(臭氧、云冰、水汽)分布特征,并对其产生的原因进行了初步探究。结果表明:(1)台风活动强盛地区的TTL区域臭氧浓度相对较低。(2)台风活动期间TTL区域云冰和水汽的浓度明显升高,浓度的高值中心处于台风中心附近。(3)台风活动会使其上空TTL区域的云覆盖量增加,在TTL区域上存在一个云量的极值区。(4)台风引起的垂直运动造成了对流层和平流层之间的物质交换,进而对TTL区域的微量物质产生重要影响。

关键词：台风“麦莎” 热带对流层到平流层的过渡带(TTL) 平流层对流层交换过程物质分布

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典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层区域物质分布特征分析

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中国科技论文 2016年第15期11卷 1750-1756,1761页

作者：陈丹周天娇钱恺苏昱丞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信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京信息工程大学大气科学学院解放军94701部队南京信息工程大学数学与统计学院

利用Aura/MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,对2009年、2010年2次典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层（upper troposphere-lower stratosphere,UTLS）区域的臭氧和水汽的分布特征进行研究。分析结果表明：东北冷涡发生期间伴随高... 详细信息

利用Aura/MLS卫星资料和ERA-Interim再分析资料,对2009年、2010年2次典型东北冷涡过程中上对流层—下平流层（upper troposphere-lower stratosphere,UTLS）区域的臭氧和水汽的分布特征进行研究。分析结果表明：东北冷涡发生期间伴随高空急流的存在,在急流北侧平流层高浓度臭氧＂舌＂及平流层干＂舌＂向下侵入,东北冷涡主体上方的UTLS区域臭氧和水汽呈现非均匀分布,臭氧含量比非东北冷涡控制区域大约高出0.3-0.5ppmv,水汽浓度则低1-2个量级,且臭氧＂舌＂及干＂舌＂下伸的深度随冷涡发展而加深;结合臭氧和水汽在UTLS区域的分布,表明了物质双向交换的存在;欧洲中心的ERA-Interim高分辨率臭氧资料能够较好地反映出平流层臭氧＂舌＂的侵入,侵入的位置与MLS资料揭示的一致,但强度上要比MLS资料显示的稍弱,两者差值小于—0.1ppmv。

关键词：气象学东北冷涡 MLS卫星资料臭氧水汽

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两种温室气体排放情景下中国汛期江淮暴雨低涡特征研究

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大气科学 2016年第2期40卷 257-270页

作者：苗春生徐方姝王坚红余钟奇高义梅张旭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 辽宁省气象服务中心沈阳110166 上海浦东新区气象局上海200135 华风气象传媒集团有限公司北京100081

本文基于一个水平分辨率为50 km的区域气候模式Reg CM4(Regional Climate Model,version 4.0)的模拟与预估结果,对我国汛期江淮暴雨低涡在气候变化背景下的统计特征与合成结构进行分析,进一步对两种温室排放情景下未来中国汛期的江淮暴... 详细信息

本文基于一个水平分辨率为50 km的区域气候模式Reg CM4(Regional Climate Model,version 4.0)的模拟与预估结果,对我国汛期江淮暴雨低涡在气候变化背景下的统计特征与合成结构进行分析,进一步对两种温室排放情景下未来中国汛期的江淮暴雨低涡特征进行预估。结果表明:Reg CM4模式对环境要素及低涡都具有一定的模拟能力,低涡的伸展高度、生命期及暴雨位置模拟结果与观测较为接近,但模拟的低涡个数、最大暖区高度以及温、湿要素分布均比实际略偏低,而风速和低涡的强度模拟则偏强;在未来两种温室排放情景预估方面,RCP4.5(Representative Concentration Pathways,简称RCP)典型浓度排放情景下,暴雨低涡数量比例减少,强度减弱,但低涡发展高度仍以850 h Pa为主,生命期多为2 d以内,低涡雨区分布及最大暖区高度均与历史时段相近;RCP8.5情景下,暴雨低涡比例明显大于RCP4.5情景,低涡发展高度以700 h Pa为主,生命期达3 d的增多,强度增强,最大暖区厚度范围显著伸展。两种情景下均有低涡中温度锋区减弱,而湿度锋区增强,但RCP8.5情景减弱与增强更显著,显示更高的温室气体排放将导致未来出现更强的暴雨低涡,造成伴随暴雨的低涡灾害性天气的增加,因此应进一步深化对低涡暴雨灾害性天气发展趋势的研究。

关键词： RegCM4(Regional Climate Model,version 4.0)模式典型浓度温室排放情景江淮汛期暴雨低涡

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超强台风"天鹅"(2015)路径突变过程机理研究

超强台风"天鹅"(2015)路径突变过程机理研究

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第十八届全国热带气旋科学讨论会

作者：毕鑫鑫陈光华周伟灿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 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京 100080 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

本文采用中国气象局的最佳台风路径数据和美国国家环境预报中心 1°×1°每 6 h再分析资料作为研究工作的基本场，运用了分部位涡反演方法探讨影响2015年第15号超强台风"天鹅"路径突变的物理机制，得到以下结论：... 详细信息

本文采用中国气象局的最佳台风路径数据和美国国家环境预报中心 1°×1°每 6 h再分析资料作为研究工作的基本场，运用了分部位涡反演方法探讨影响2015年第15号超强台风"天鹅"路径突变的物理机制，得到以下结论：(1)就天气系统而言，"天鹅"整个移动过程中都受到周围环境场及引导气流的影响，主要的影响系统包括西北太平洋副热带高压、季风涡旋、邻近台风"艾莎尼"及台风外围反气旋;(2)定量分析了与各影响系统扰动位涡相关的引导气流矢量，发现整个过程中超强台风"天鹅"的移动始终受西北太平洋副热带高压的影响，其次是来自季风涡旋及台风外围反气旋的贡献，而当"天鹅"有向北转向趋势时，与外围反气旋相关的东北向引导气流导致了台风的路径北折;(3)进一步定量分析了总扰动位涡在不同高度层上相关引导气流的贡献，结果表明在垂直方向上对流层中层系统的引导气流矢量与"天鹅"的移动最为吻合，而形成于低层系统的偏南风气流与"天鹅"向北突然转向有着密切的联系，并在转向后逐渐向中高层发展增强。

关键词：台风位涡反演路径突变引导气流

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我国秋季连阴雨的气候特征及大气环流特征

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大气科学学报 2016年第4期39卷 480-489页

作者：孙照渤黄艳艳倪东鸿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

采用1961—2010年全国753站逐日降水资料,给出了我国秋季连阴雨的定义,分析我国秋季连阴雨和不同级别（5～7 d、8～10 d和11 d及以上）秋季连阴雨的气候特征;将我国秋季连阴雨划分为华北、西南、江淮和华南地区4区,并分析华北地区秋季... 详细信息

采用1961—2010年全国753站逐日降水资料,给出了我国秋季连阴雨的定义,分析我国秋季连阴雨和不同级别（5～7 d、8～10 d和11 d及以上）秋季连阴雨的气候特征;将我国秋季连阴雨划分为华北、西南、江淮和华南地区4区,并分析华北地区秋季连阴雨期间和不同级别秋季连阴雨期间的大气环流特征。结果表明：1）我国秋季连阴雨及不同级别秋季连阴雨50 a累计频次在长江中上游地区较大,黄河以北地区较小;随着连阴雨级别的增加,连阴雨频次大值区由东南地区移向西南地区;频次标准差与频次的分布特征类似。2）华北地区连阴雨及不同级别连阴雨期间,巴尔喀什湖与贝加尔湖间的阻塞高压增强,850 h Pa上增强的偏北和偏南气流交汇于华北地区,500 h Pa上东亚大槽槽后偏北气流引导北方冷空气南下,副热带高压西侧偏南气流引导南方暖空气北上,冷、暖空气在华北地区交汇,易形成连阴雨天气。

关键词：秋季连阴雨气候特征大气环流

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