检索结果-内蒙古大学图书馆

高原气象 2023年第6期42卷 1478-1491页

作者：梁皓许冬梅束艾青张雪薇宋丽欣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 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 承德市气象局河北承德067000 中国气象局雷达气象重点开放实验室江苏南京210000

新一代静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)上搭载的静止轨道成像仪AHI(Advanced Himawari Imager)凭借其高时空分辨率可以对重庆地区暴雨进行连续观测。本文选取2019年4月19日的一次区域性暴雨天气过程为试验个例,采用WRF(Weather Researc... 详细信息

新一代静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)上搭载的静止轨道成像仪AHI(Advanced Himawari Imager)凭借其高时空分辨率可以对重庆地区暴雨进行连续观测。本文选取2019年4月19日的一次区域性暴雨天气过程为试验个例,采用WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度模式进行数值模拟。基于WRFDA(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation)同化系统对葵花8号静止气象卫星的AHI辐射率资料进行相应的质量控制和云检测,进而开展循环同化试验,考察卫星资料同化对这次强对流天气过程预报结果的改进。结果表明在同化AHI红外辐射率资料之后,辐射传输模式模拟的亮温和观测亮温更为接近。此外,AHI水汽通道辐射率资料同化有效提高了对各层高度上的风场、水汽场、雷达回波等要素特征的分析效果,并且使模式的初始条件更逼近真实的大气状态。研究发现同化AHI水汽通道辐射率资料后模拟的降水整体分布与实际情况更为接近,主要雨带位置以及强降水中心的精确程度显著高于背景场的预报效果。经过卫星同化的试验可以预报出控制试验漏报的强降水中心,并且有效地削弱了四川东部和甘肃东南部的虚假强降水范围以及强降水中心。本研究可以为川渝地区暴雨天气数值预报系统中的静止红外辐射率资料的预处理和同化应用提供有益的参考。

关键词：川渝暴雨 AHI辐射率资料资料同化水汽场

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青藏高原中东部地表感热趋势转折特征的季节差异

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大气科学 2022年第1期46卷 133-150页

作者：王慧张璐石兴东李栋梁南京信息工程大学大气科学学院/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 青海省气候中心西宁810000 兰州大学大气科学学院兰州730000

本文利用气候变化趋势转折判别模型(PLFIM),分析了1982~2018年青藏高原中东部70个气象站点地表感热趋势演变特征的季节差异,并利用线性倾向估计和方差分析方法定量评估了影响不同季节地表感热变化的关键气象要素。结果显示:(1)高原中东... 详细信息

本文利用气候变化趋势转折判别模型(PLFIM),分析了1982~2018年青藏高原中东部70个气象站点地表感热趋势演变特征的季节差异,并利用线性倾向估计和方差分析方法定量评估了影响不同季节地表感热变化的关键气象要素。结果显示:(1)高原中东部四季平均地表感热通量均存在显著趋势转折特征,整体来看,秋、冬季转折时间较早(1999年),春、夏季稍晚(2000年);分区来看,高原Ⅱ区(东部)的转折时间最早,然后向Ⅳ区(东南部)和Ⅰ区(北部)扩展,高原Ⅲ区(西南部)转折时间最晚。在地表感热趋势转折之前,以夏季的感热减弱最突出,其次为春季和秋季,冬季最弱;在地表感热趋势转折之后,冬季的地表感热的增强最强,其他季节增强趋势相当。冬季和春季高原地表感热趋势转折的关键区分别在高原的东部和南部,夏、秋季的关键区主要为高原的Ⅱ区(东部)和Ⅲ区(西南部)。(2)在地表感热趋势转折之前,地面风速的减小对高原四季地表感热的减弱趋势均有重要贡献;但地表感热趋势转折之后,影响其趋势变化的关键气象要素在四季存在显著差异,夏季仍以地面风速的变化为主导,秋、冬季受地气温差和地面风速变化的共同影响,而春季地气温差的增大成为其趋势增强的主因。同时,在地表感热的年际变化中,地气温差的影响比地面风速更加突出,特别是在秋、冬季,转折前后地气温差始终是决定其年际变化的主导因子,春季高原东部也主要受地气温差变化所影响,夏季在地表感热趋势转折之前,受地气温差和地面风速的共同影响,而转折后,地气温差对其的影响更加突出。

关键词：青藏高原地表感热通量趋势转折地气温差地面风速年代际变化

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华东沿海稻麦轮作区生态系统能量闭合度和CO_(2)通量特征研究

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第3期30卷 367-379页

作者：徐敏徐敬争刘文菁徐萌徐经纬高苹罗晓春江苏省气候中心南京210008 航天新气象科技有限公司无锡214028 江苏省气象局南京210008 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 江苏省气象服务中心南京210008

为科学评估华东沿海水稻-小麦轮作(简称“稻麦轮作”)农田生态系统能量通量变化特征和固碳能力,基于2019—2020年涡度相关系统观测的稻麦轮作全生育期通量数据,经质量控制,研究分析了太阳净辐射(R_(n))、潜热通量(LE)、显热通量(H)、土... 详细信息

为科学评估华东沿海水稻-小麦轮作(简称“稻麦轮作”)农田生态系统能量通量变化特征和固碳能力,基于2019—2020年涡度相关系统观测的稻麦轮作全生育期通量数据,经质量控制,研究分析了太阳净辐射(R_(n))、潜热通量(LE)、显热通量(H)、土壤热通量(G)、CO_(2)通量(F_(C))多时间尺度变化特征和稻麦轮作系统固碳量及其环境影响因子。结果表明:有效能量和湍流通量能量平衡比率为0.80,能量闭合度较高,说明通量观测数据可靠。月均LE和R_(n)年内变化总体均呈“倒U型”,两者变化基本同步,峰值主要在5—8月,谷值主要在1—2月、11—12月。H和G的波动幅度明显小于LE和R_(n)。日内逐小时F_(C)呈“U型”单峰二次曲线,总体为白天吸收CO_(2)、夜间排放CO_(2),CO_(2)日吸收峰值主要出现在10:00—12:30;逐日F_(C)和逐月F_(C)在年内总体呈“W型”变化特征,全年碳排放时段主要集中在1月、6月、11—12月,其余均为碳吸收,吸收峰值分别在冬小麦拔节孕穗期(3—4月)和水稻拔节孕穗期(8月)。2019年和2020年的2—5月冬小麦生长期的固碳量分别为387.4 g(C)·m^(-2)和382.2 g(C)·m^(-2),7—10月水稻生长期的固碳量分别为678.2 g(C)·m^(-2)和599.7 g(C)·m^(-2);白天,若气温升高,冬小麦和水稻的CO_(2)吸收能力会随之增强,但当饱和水汽压差高于1.7 kPa时,会降低这种吸收趋势,夜间主要是受气温影响。由此可见,沿海稻麦轮作农田生态系统碳吸收能力有着明显的日变化和季节变化,全年尺度上是碳汇,且为强固碳区。

关键词：稻麦轮作涡度相关能量平衡 CO_(2)通量固碳量

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基于因果检验的非线性系统的预测试验

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物理学报 2022年第8期71卷 37-45页

作者：张绿夷王革丽谭桂容吴越中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510641 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气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 四川省气候中心成都610072

非线性、非平稳系统的预测是一个具有重要科学意义的研究课题.最近一些工作已将收敛交叉映射算法(convergent cross mapping,CCM)用于检验变量之间的因果关系,由于在CCM算法中,相空间中相互靠近的点在时间上具有相似的发展趋势和运动轨... 详细信息

非线性、非平稳系统的预测是一个具有重要科学意义的研究课题.最近一些工作已将收敛交叉映射算法(convergent cross mapping,CCM)用于检验变量之间的因果关系,由于在CCM算法中,相空间中相互靠近的点在时间上具有相似的发展趋势和运动轨迹,因此该方法可以尝试应用于非线性、非平稳系统的预测试验研究中.鉴于此,本文将CCM算法分别应用于Lorenz系统和实际气候时间序列的预测中,并检测不同相空间重构方法对预测效果的影响.主要结果如下:1)不论是理想Lorenz模型还是实际气候序列,对于单变量、多变量和多视角嵌入法3种重构相空间方法而言,多视角嵌入法对变量的预测效果最好,表明对于给定长度的时间序列,重构相空间中包含的信息越多,其预测能力越强;2)将NAM(northern hemisphere annular mode)加入SAT(surface air temperature)的重构相空间中可以改善SAT的预测效果.在使用单变量、多变量和多视角嵌入法进行预测时,利用复杂系统中变量中共有信息的特性,在时间序列长度一定的情况下,可以利用动力系统的复杂性来增加系统内的信息.基于因果检验的预测建模方法,通过挖掘数据中定量信息的提取,对非线性、非平稳系统预测技巧的改进提供了一个新颖的思路.

关键词：收敛交叉映射算法因果关系非线性预测非线性系统

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基于雷达估测降雨及WRF-Hydro模型的典型山洪模拟研究

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高原气象 2024年第1期43卷 254-263页

作者：胡迎春陈耀登高玉芳彭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/应用气象学院江苏南京210044 中国气象局武汉暴雨研究所中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点试验室湖北武汉430205 三峡国家气候观象台湖北宜昌443099

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开... 详细信息

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开展基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在山区小流域的山洪模拟研究,以评估雷达估测降雨的水文应用效果和WRF-Hydro模型在山区小流域的适用性。选取流域内典型的暴雨洪水过程,利用S波段的多普勒天气雷达的估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,并结合新安江模型进一步对比分析模拟效果。研究结果表明:(1)在二河流域,采用雷达估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,可以较好地模拟洪水过程、洪水流量以及峰现时间,纳什效率系数高于0.65,克林-古普塔效率系数高于0.50,相关系数高于0.85。(2)将WRF-Hydro模型与新安江模型进行比较分析,在二河流域,WRF-Hydro模型的模拟效果优于新安江模型,纳什系数差值0.03,相关系数差值为0.04,进一步表明WRF-Hydro模型在山区小流域较优的洪水模拟性能。总体而言,基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在二河流域表现出了良好的模拟洪水的性能,可进一步在类似小尺度山区流域进行应用研究。

关键词： WRF-Hydro模型山区小流域雷达估测降雨洪水预报新安江模型

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热带北太平洋海温异常对2018年华南前汛期降水负异常事件的影响

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大气科学学报 2023年第3期46卷 392-401页

作者：宋蔼莉金大超霍利微陈昇王冀杨滨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江苏南京210044 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室广东广州510301 北京市气候中心北京100089

本文利用1979—2018年中国地面气象台站1767个站点降水资料、HadISST海温数据及NCEP/NCAR再分析资料,滤除同期ENSO影响后,分析了2018年华南前汛期降水负异常与热带北太平洋海温异常之间的联系。研究结果显示,2018年华南前汛期降水负异... 详细信息

本文利用1979—2018年中国地面气象台站1767个站点降水资料、HadISST海温数据及NCEP/NCAR再分析资料,滤除同期ENSO影响后,分析了2018年华南前汛期降水负异常与热带北太平洋海温异常之间的联系。研究结果显示,2018年华南前汛期降水负异常事件和热带北太平洋(Tropical Northern Pacific,TNP)海温偏暖有关。热带北太平洋海温正异常,通过Mastuno-Gill响应引起西北太平洋气旋式环流异常,中国南海东风异常,减弱了南海夏季风,华南至中国南海地区对流层低层存在异常反气旋环流。水汽存在由中纬度北太平洋经黑潮海区-华南地区-中国南海-菲律宾群岛向热带太平洋的异常输送,且华南地区为水汽的异常辐散区域。另一方面,TNP区域暖海温异常引起了该区域低层异常辐合、高层异常辐散、异常上升运动,使得华南地区高层异常辐合、低层异常辐散、异常下沉运动。这样的环流配置对华南地区降水的产生有不利影响,引起了2018年华南前汛期降水异常偏少。2018年TNP区域暖海温异常引起华南前汛期降水负异常的物理机制还在ECHAM5模式30个成员集合平均的试验结果中得以验证。

关键词：华南前汛期热带北太平洋降水异常物理机制

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基于DNDC模型评估极端高温和长期变暖对水田土壤有机碳的影响——以福建省漳州市为例

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土壤学报 2024年

作者：李晶陈伟明孙佳蕊谢希临张华沈金泉廖文强邢世和张黎明福建农林大学资源与环境学院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土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室福建农林大学菌草与生态学院(碳中和学院) 福建省农田建设与土壤肥料技术总站

全球正经历以变暖为主、极端事件趋强趋频的气候变化，但其对土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）的影响并不完全一致，区分并量化极端高温和长期变暖对SOC的影响是制定适应性策略的关键。利用1:5万大比例尺土壤数据库和DNDC(DeNitri... 详细信息

全球正经历以变暖为主、极端事件趋强趋频的气候变化，但其对土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）的影响并不完全一致，区分并量化极端高温和长期变暖对SOC的影响是制定适应性策略的关键。利用1:5万大比例尺土壤数据库和DNDC(DeNitrification-DeComposition)模型，模拟了1980—2016年福建省漳州市水田土壤在气候平均态、极端高温、长期变暖及实测温度四种气候情景下SOC的动态变化。结果表明，长期变暖、极端高温及二者协同对漳州市水田SOC的净贡献量分别为13.81、-80.02和-66.14 Gg。因此，虽然在气候变暖背景下土壤仍具有较强的固碳能力，但未来频发的极端高温事件可能在一定程度上造成更大的碳损失。

关键词： DNDC模型长期变暖极端高温土壤有机碳水稻土

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基于化学组分参数化的大气气溶胶吸湿性特征

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中国环境科学 2022年第1期42卷 52-60页

作者：沈子宣徐敏胡波王跃思邹嘉南南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放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 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029

为了探讨大气气溶胶的吸湿性特征,基于观测气溶胶化学组分,计算了吸湿性参数κ.首先,通过PCA分析法,得到了对吸湿性参数κ贡献率较大的化学因子;其次,基于Kohler公式与ZSR混合理论,对各化学组分加权得到各时刻对应的吸湿性参数κ_(chemi... 详细信息

为了探讨大气气溶胶的吸湿性特征,基于观测气溶胶化学组分,计算了吸湿性参数κ.首先,通过PCA分析法,得到了对吸湿性参数κ贡献率较大的化学因子;其次,基于Kohler公式与ZSR混合理论,对各化学组分加权得到各时刻对应的吸湿性参数κ_(chemical);最后,基于κ-Kohler理论,讨论κ_(chemical)与其相关性,并通过κ_(chemical)对吸湿性特征参数(光学吸湿增长因子f(RH)、粒径吸湿增长因子gf)进行反演运算,探讨两者与理论值的差异.采用迭代算法与前人研究所得的经验公式求解吸湿性参数κ_(NEP),以验证化学方法计算吸湿性参数κ_(chemical)的准确性.此外,还根据所得的吸湿性参数,讨论其与能见度之间的关系.结果表明:κ_(chemical)与基于κ-Kohler理论计算得到的κ_(kohler)相关系数为0.78,两者的均方根误差为0.031,处于较低水平,两者比值基本分布于距中心拟合直线误差的10%内;反演所得的f(RH)与仪器测量值f(RH)_(measured)相关系数高达0.99,进一步证明了两者存在很强的线性关系;反演所得的gf与理论值gf_(NEP)重合度极高,也具有较高相关性;κ_(chemical)与能见度呈负相关性,在能见度≤5km时,κ_(NH_(4)NO_(3))对κ_(chemical)的贡献为74.63%.

关键词：化学组分参数化 κ-Kohler理论吸湿性

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中国北方盛夏高温日数的年代际变化特征及其与蒙古高原土壤湿度的联系

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地球物理学进展 2021年第1期36卷 78-87页

作者：吴瑞曦曾刚杨效业张顾炜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信息工程大学南京210044

利用1979—2016年的中国逐日地面气温CN05格点资料、ERA-Interim逐月土壤湿度及环流场再分析资料,采用百分位阈值法得到了中国北方盛夏(7~8月)高温日数序列,分析了中国北方盛夏高温日数的年代际变化特征及其与蒙古高原土壤湿度变化的可... 详细信息

利用1979—2016年的中国逐日地面气温CN05格点资料、ERA-Interim逐月土壤湿度及环流场再分析资料,采用百分位阈值法得到了中国北方盛夏(7~8月)高温日数序列,分析了中国北方盛夏高温日数的年代际变化特征及其与蒙古高原土壤湿度变化的可能联系.结果表明,中国北方盛夏高温日数变化主要呈整体一致增多的趋势,且在1996年发生年代际突变.中国北方盛夏高温日数与前期初夏(5~6月)和同期盛夏贝加尔湖南部的蒙古高原土壤湿度变化呈显著的负相关关系.当蒙古高原初夏土壤湿度年代际偏干(湿)时,因为持续性缘故后期盛夏土壤湿度也相应年代际偏干(湿),盛夏贝加尔湖南部的感热通量年代际偏大(小),其上空大气温度年代际偏高(低),贝加尔湖南部的大陆高压年代际偏强(弱),中国北方上空对流层为正(负)位势高度异常、偏东(西)风异常,中国北方盛夏年代际增(降)温,高温日数将年代际偏多(少).

关键词：盛夏高温日数中国北方土壤湿度蒙古高原年代际变化

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冬季亚洲中纬度极端低温事件与巴伦支—喀拉海异常增暖的关系及联系机制

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大气科学 2021年第4期45卷 889-900页

作者：李言蹊陈海山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

利用1979~2019年NCEP-DOE再分析资料,分析了亚洲中纬度冬季极端低温事件发生频次与巴伦支—喀拉海异常增暖的联系及可能机制。研究表明:巴伦支—喀拉海异常增暖通常对应西伯利亚高压异常增强及亚洲中纬度极端低温频发。进一步分析发现,... 详细信息

利用1979~2019年NCEP-DOE再分析资料,分析了亚洲中纬度冬季极端低温事件发生频次与巴伦支—喀拉海异常增暖的联系及可能机制。研究表明:巴伦支—喀拉海异常增暖通常对应西伯利亚高压异常增强及亚洲中纬度极端低温频发。进一步分析发现,伴随巴伦支—喀拉海异常增暖,新地岛、乌拉尔山附近出现位势高度正异常,在位势高度正异常的东侧、南侧对应显著的冷平流及下沉运动异常,并在近地面出现异常辐散气流,使得西伯利亚高压增强且向东南延伸。热力学方程诊断的结果表明:西伯利亚高压异常南侧东北风导致的异常冷平流、偏东风异常经过地形造成的异常上升运动以及辐射、感热、潜热交换造成的异常非绝热冷却导致亚洲中纬度近地面温度季节循环振幅增大,有利于极端低温频发。

关键词：巴伦支—喀拉海异常增暖极端低温西伯利亚高压热力学方程诊断

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