检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学进展 2023年第3期38卷 1000-1012页

作者：刘玉洁彭杰张峰吴琨刘鹏陈国兴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 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 上海市生态气象和卫星遥感中心上海200030 上海期智研究院上海200232 南京信息工程大学气候与应用前沿研究院南京210044 洛阳市气象局洛阳471000

基于CloudSat/CALIPSO卫星在2007—2010年的观测数据,研究了气候模式中用于表达云层垂直方向上重叠关系的关键参数——抗相关厚度(L),并构建了L与风切变强度的参数化关系.结果表明:全球范围内,L与风切变总体呈现较为明显的负相关,该关... 详细信息

基于CloudSat/CALIPSO卫星在2007—2010年的观测数据,研究了气候模式中用于表达云层垂直方向上重叠关系的关键参数——抗相关厚度(L),并构建了L与风切变强度的参数化关系.结果表明:全球范围内,L与风切变总体呈现较为明显的负相关,该关系在北半球中纬度地区更为显著,两者的相关系数可达-0.94.但在以洋面为主的南半球中高纬度地区,L与风切变强度的负相关关系明显减弱.用于计算L的云层空间采样尺度与云样本对应的L呈现出近似线性的正相关,这表明随着云层空间采样尺度的变大,不同高度的云层在垂直方向上重叠的部分趋于更多.此外,在不同的空间采样尺度条件下,L与风切变强度参数化关系式中的系数也存在差异.因此,云层的空间采样尺度也是气候模式中建立精细化的L参数化方案时需要考虑的重要因子之一.

关键词：云垂直重叠抗相关厚度风切变空间采样尺度

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21世纪第2个10年初华北夏季降水年代际增加及与大气环流异常的联系

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气象学报 2023年第5期81卷 764-775页

作者：赵嘉诚李清泉丁一汇刘芸芸谭桂容沈新勇吴清源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 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

华北是中国人口聚集区及主要的农业和工业区,旱涝灾害会造成严重的经济损失和环境影响。基于近61年(1961—2021年)逐月降水量观测数据研究发现,华北地区夏季降水在21世纪第2个10年初发生了明显的年代际变化——在2011/2012年前后经历了... 详细信息

华北是中国人口聚集区及主要的农业和工业区,旱涝灾害会造成严重的经济损失和环境影响。基于近61年(1961—2021年)逐月降水量观测数据研究发现,华北地区夏季降水在21世纪第2个10年初发生了明显的年代际变化——在2011/2012年前后经历了从干到湿的变化。选择1999—2011年作为干旱期,2012—2021年作为湿润期,进一步对比分析了华北地区在干旱期和湿润期相关大气环流系统的差异。结果表明,华北地区此次从干到湿的年代际变化与东亚夏季风的变化关系不大,这与20世纪70年代末和90年代末发生的年代际变化有所不同。在2011—2021年湿润期,对流层中低层环流场上在蒙古高原—中国东北地区上空为气旋式环流异常,气旋西侧的偏北风将高纬度的冷空气输送到华北,有利于冷、暖空气在华北地区的交汇;对流层高层则在蒙古高原—贝加尔湖地区上空为气旋式环流异常,有利于东亚西风急流的东伸北抬,由涡度方程诊断可知相对涡度的水平平流项对急流位置偏北东伸有重要贡献;上述环流形势有利于华北地区上升运动的增强。与此同时,湿润期华北地区上空假相当位温升高,且假相当位温垂直变化增强,说明华北上空大气更加暖湿,且大气层结更不稳定,也有利于垂直运动的发展。动力和热力条件异常变化共同导致华北地区在2012—2021年降水较前期降水明显增多。

关键词：华北夏季降水年代际变化东亚西风急流

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2021年9月长江以南地区高温异常及其和南印度洋海面温度异常的联系

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海洋气象学报 2023年第2期43卷 42-52页

作者：闫尊金大超南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 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江苏南京210044

利用1979—2021年格点化数据集CN05.1月平均气温资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)ERA5(ECMWF Reanalysis v5)大气再分析资料和全球范围扩展重建海面温度资料第5版本(Extended Reconstructed Sea Surface Temperature version 5,ERSSTv5)月平均海面温度(以下简称“海温”)资料,对2021年9月长江以南地区高温异常及其和同期南印度洋海温异常的联系进行了分析。研究结果如下:2021年9月,中国东部长江以南地区出现高温异常事件,高温异常值约为3.33℃,去除长期趋势后高温异常值约为2.46℃,是近40 a来9月最高值。进一步研究表明,长江以南地区温度异常和南印度洋海温异常存在联系。2021年9月南印度洋大部分区域冷海温异常,对流层低层辐散异常、高层辐合异常,海洋性大陆(Maritime Continent,MC)区域低层辐合异常、高层辐散异常,受异常上升运动控制,上述环流异常引起东亚地区局地哈得来环流增强,长江以南地区受异常下沉气流控制,高温异常。另一方面,热带东南印度洋暖海温异常,通过Matsuno-Gill响应,引起MC至热带西太平洋对流层低层东风异常,使得西北太平洋副热带高压强度偏强且范围偏西,有利于维持长江以南的异常下沉运动。非绝热加热异常的诊断结果亦显示,南印度洋的冷海温异常可通过调节MC区域的非绝热加热异常使长江以南地区的非绝热加热负异常,长江以南地区下沉运动所引起的垂直温度平流正异常对该地区高温异常作出了贡献。

关键词： 2021年9月长江以南地区高温异常南印度洋海温异常

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一次华南飑线过程的边界层湍流通量输送及动能收支分析

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暴雨灾害 2025年第2期44卷 186-196页

作者：张笑妍姚昊昕沈新勇黄伟张晓晨李畅武汉市江夏区气象局武汉430200 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 浙江省岱山县气象局岱山316200 中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心北京100081

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并... 详细信息

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并基于湍流动能收支方程分析了该过程的湍流动能特征。结果表明:(1)根据雷达回波演变特征及观测资料将飑线过程分为形成、发展、成熟、消亡四个阶段。其中,形成阶段有较强的环境不稳定能量积累;发展阶段地面假相当位温(θ_(se))陡立分布,地面气旋增强,触发不稳定能量释放,对流后向新生,飑线水平尺度增加;随后飑线向东南移动与分散对流合并,进入成熟阶段,此时飑线后部中层干冷空气入流加强了下沉运动并在地面形成冷池,随着飑线中部断裂,进入消亡阶段。(2)此次飑线的边界层湍流活动较强,对流新生过程中湍流动能(TKE)积累,随后耗散减小;随着飑线与分散对流合并进入成熟阶段,TKE又迅速增强至异常大值;入夜后飑线减弱,TKE降至最低。(3)飑线形成过程中,强湍流运动使新生对流中的较大潜热通量向上输送水汽,形成强不稳定环境;到成熟阶段,飑线后部层状云中的潜热通量达最大,飑线进一步发展,强度达最强。(4)飑线.过程中的湍流动能变化主要受风切变项和浮力项影响,对流初始阶段,地面涡旋使风切变项加强达到负浮力项的2~3倍,同时受前方地形抬升影响,TKE增加。飑线形成后,冷池使TKE减小,到成熟阶段飑线移动至复杂地形区,正风切变项和冷池带来的负浮力项均达最大,风切变项达到浮力项的10倍以上,使TKE增大,湍流通量输送达最大。

关键词：飑线湍流数值模拟边界层冷池

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全球变暖下青藏高原东南侧常年南风强度的多模式结果比较分析

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气候变化研究进展 2021年第4期17卷 430-443页

作者：祁莉杨睿婷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 云南机场集团公司大理机场大理671000

青藏高原东南侧存在一个特殊区域,它常年维持南风,与东亚季风紧密联系,强度变异也将对下游天气气候造成明显影响。该区域南风对全球变暖背景下青藏高原的快速增暖十分敏感。文中利用国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中13个模式的多... 详细信息

青藏高原东南侧存在一个特殊区域,它常年维持南风,与东亚季风紧密联系,强度变异也将对下游天气气候造成明显影响。该区域南风对全球变暖背景下青藏高原的快速增暖十分敏感。文中利用国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中13个模式的多情景预估结果,分析了全球变暖1.5℃、2℃和3℃下常年南风区南风强度的变异特征。结果表明,13个模式中仅BCC-CSM1.1、GFDL-CM3和MIROC5模式能够较好地模拟常年南风区的范围,以及其独特的"双峰型"季节演变特征。然而,对南风的预估,模式间存在较大差异。MIROC5模式预估南风将明显加强,尤其6月之后,并持续至12月,但BCC-CSM1.1和GFDL-CM3模式预估南风在秋季后将明显减弱。进一步分析发现,各模式预估的差异主要源于它们对青藏高原及东亚地区之间温差的模拟存在显著差异。MIROC5模式模拟的青藏高原升温幅度高于周边区域,其与东亚平原之间的温度梯度将使常年南风区南风增强。因此,模式未来改进中应特别关注对青藏高原与其周边热力梯度的合理模拟,这对青藏高原区及东亚季风气候的正确模拟至关重要。

关键词：青藏高原南风变化变暖1.5℃ 变暖2℃ 变暖3℃

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三大洋海温异常对2022年2月中国南方持续低温雨雪的影响

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大气科学 2024年第5期48卷 1837-1854页

作者：钱卓蕾马洁华尹志聪赵驰宇绍兴市气象台绍兴312000 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 中国科学院大气物理研究所气候变化研究中心北京100029 中国科学院大气物理研究所竺可桢—南森国际研究中心北京100029 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 绍兴市气象服务中心绍兴312000

2022年2月,中国南方出现持续低温雨雪天气:区域平均降水量126.6 mm,较多年(1981~2020年)平均偏多99.7%;日最低气温5.1℃,较多年平均偏低2.6℃。分析表明,该地区700 hPa到925 hPa异常强的经向风垂直切变是2月持续低温雨雪期间的关键环流... 详细信息

2022年2月,中国南方出现持续低温雨雪天气:区域平均降水量126.6 mm,较多年(1981~2020年)平均偏多99.7%;日最低气温5.1℃,较多年平均偏低2.6℃。分析表明,该地区700 hPa到925 hPa异常强的经向风垂直切变是2月持续低温雨雪期间的关键环流特征。经向风垂直切变与三大洋的海温异常均有联系:在赤道中东太平洋海温偏冷的背景下,热带西太平洋和北太平洋中部海温偏暖可导致东亚槽加深和对流层低层到近地面出现偏北风异常;北大西洋中部海温偏暖可通过西欧—东亚沿岸的北支Rossby波列加强乌拉尔山高压脊和东亚槽,使得西伯利亚高压和中国南方低层偏北风增强;东南印度洋海温偏暖有利于南支槽加深和西北太平洋异常反气旋加强,对流层中层偏南风加强。海温对环流的影响有明显的季内变化,北太平洋中部和北大西洋中部海温与西伯利亚高压仅在2月显著相关,有利于2月气温偏低;东南印度洋海温与1月和2月的南支槽显著相关,与2月西北太平洋异常反气旋显著相关,中国南方地区降水从1月中旬起增多可能与该海域海温持续偏暖有关。因此,上述三个海区的海温异常可能与2021/2022年冬季暖干到冷湿的季内转折以及2022年2月持续低温雨雪有关。

关键词：持续低温雨雪经向风垂直切变北太平洋中部海温北大西洋中部海温东南印度洋海温季内转折

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CWRF模式对长江流域极端降水气候事件的模拟能力评估

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气候变化研究进展 2022年第1期18卷 44-57页

作者：孙晨汪方周月华李兰武汉区域气候中心武汉430074 国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 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

基于1980—2016年长江流域站点观测降水,评估了CWRF区域气候模式对长江流域面雨量和极端降水气候事件的模拟能力。结果表明:CWRF模式能较好地再现1980—2016年长江流域及不同分区降水空间分布及月/季面雨量年际变率,且在冬、春季表现较... 详细信息

基于1980—2016年长江流域站点观测降水,评估了CWRF区域气候模式对长江流域面雨量和极端降水气候事件的模拟能力。结果表明:CWRF模式能较好地再现1980—2016年长江流域及不同分区降水空间分布及月/季面雨量年际变率,且在冬、春季表现较好,夏、秋季次之。CWRF模式对长江流域面雨量存在系统性高估,对面雨量的模拟能力在长江中下游明显优于长江上游和金沙江,这可能和长江流域上游及金沙江地区地形复杂、站点稀少导致的面雨量实况代表性不足,以及CWRF模式自身模拟能力欠缺均有关。CWRF模式对长江流域极端降水事件也具备一定的模拟能力,能较好反映出长江中下游的变湿趋势,对长江上游极端强降水减弱而长江中下游地区极端强降水增强的趋势均有所体现,但对于日尺度极端降水和复杂地形下的降水模拟效果不佳。

关键词： CWRF 长江流域面雨量极端降水

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基于多源资料的一次弓状强飑线成熟结构研究

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气象科学 2023年第5期43卷 632-642页

作者：孙玉婷李红莉汪小康康兆萍肖艳姣林建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实验室武汉430205 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 国家气象中心北京100081

利用局地分析和预报系统(Local Analysis and Prediction System,LAPS),结合多源资料,分析了2018年3月4日暖区强飑线成熟阶段的热动力结构和大风形成机制。结果表明:暖区内层结不稳定范围向东扩展和强的垂直风切变,驱动飑线组织化加强... 详细信息

利用局地分析和预报系统(Local Analysis and Prediction System,LAPS),结合多源资料,分析了2018年3月4日暖区强飑线成熟阶段的热动力结构和大风形成机制。结果表明:暖区内层结不稳定范围向东扩展和强的垂直风切变,驱动飑线组织化加强并向前移动和发展。成熟阶段飑线热动力结构呈现出两支强入流和冷池的典型特征,即前侧入流在低层(0~3.0 km)辐合上升,部分气流在高层翻转流向系统前侧,无后向流出;后侧中层(4.0~5.5 km)入流进入云体后部,在水凝物强烈相变降温作用下,密度增大转而下沉;下沉气流区降雨蒸发冷却增强了雷暴冷池。相比于飑线南段单一的对流线,北段弓形特点突出,后侧入流下降,加之存在尾随层状云,有更大的潜在冷却作用,促进气流加速下沉增强地面雷暴高压,最终导致更强的极端大风。

关键词：飑线入流冷池 LAPS

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北大西洋和热带印度洋海温的协同作用对松花江流域暖季降水年代际变化的影响

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气象学报 2023年第2期81卷 258-268页

作者：李永生陈晨李忠贤班晋赵佳莹黑龙江省气候中心哈尔滨150030 东北冷涡研究重点开放实验室沈阳110166 齐齐哈尔市气象局齐齐哈尔161006 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南京210044

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖... 详细信息

利用松花江流域100站降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、哈得来中心海温资料等,运用多种统计方法和数值模拟分析了1975—2020年松花江流域暖季(5—9月)降水的年代际变化特征及其与北大西洋和热带印度洋海温的关系。研究表明,松花江流域暖季降水具有明显的年代际变化特征,20世纪90年代中后期发生了明显的年代际转变,由多雨阶段转为少雨阶段。年代际尺度上,暖季北大西洋马蹄型(North Atlantic Horseshoe,NAH)海温模态和印度洋海盆一致型(Indian Ocean Basin,IOB)海温模态分别与同期松花江流域降水呈显著的负相关和正相关关系,相关系数分别为-0.77和0.68。20世纪90年代中期之前,NAH模态负位相的海温异常在欧亚中高纬度地区激发纬向波列,将异常波能量传递到东北亚地区,在日本海至贝加尔湖地区产生异常气旋式环流;同时,IOB模态正位相的海温异常通过激发开尔文波,引起中国南海到孟加拉湾地区异常反气旋式环流,该异常反气旋式环流在东亚沿海激发出太平洋-日本型(PJ)波列,使得松花江流域出现异常气旋式环流。两者的共同作用使北太平洋水汽输送至松花江流域,有利于松花江流域降水偏多;20世纪90年代中期之后,NAH(IOB)模态由负位相(正位相)转为正位相(负位相),在NAH正位相和IOB负位相的协同影响下,松花江流域出现异常反气旋式环流,导致该区域降水偏少。

关键词：松花江流域年代际变化北大西洋热带印度洋协同作用

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中国主要背景区域冬季大气PM_(2.5)中非极性有机化合物组成及来源解析

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地球与环境 2022年第1期50卷 45-57页

作者：张煜娴曹芳贾小芳颜鹏谢添任磊章炎麟南京信息工程大学应用气象学院气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心南京210044 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 中国气象局气象探测中心北京100081

本研究于2019年12月至2020年1月在5个区域大气本底站:临安、金沙、龙凤山、上甸子和瓦里关,同步采集了PM_(2.5)样品,分析了其中的非极性有机物:多环芳烃、正构烷烃和藿烷类化合物。结果表明,上甸子和龙凤山的多环芳烃平均浓度显著高于... 详细信息

本研究于2019年12月至2020年1月在5个区域大气本底站:临安、金沙、龙凤山、上甸子和瓦里关,同步采集了PM_(2.5)样品,分析了其中的非极性有机物:多环芳烃、正构烷烃和藿烷类化合物。结果表明,上甸子和龙凤山的多环芳烃平均浓度显著高于其他站点,分别为35.2±25.6 ng/m^(3)和27.5±16.8 ng/m^(3);藿烷类物质的浓度在上甸子和临安出现高值,分别为2.72±1.78 ng/m^(3)和2.47±0.990 ng/m^(3);正构烷烃浓度以临安最高,为86.7±40.6 ng/m^(3)。对各站点多环芳烃和藿烷类化合物采用比值法,正构烷烃采用主峰碳数(C_(max))、碳优势指数(carbon preference index,CPI)和植物蜡贡献率(%Wax C_(n)),结合主成分分析-多元线性回归模型(PCA/MLR)综合进行源解析。结果显示采样期间除瓦里关外,其余站点燃烧源均以化石燃料源为主,贡献率分别为临安(94.9%)>金沙(75.3%)>龙凤山(74.7%)>上甸子(62.5%)>瓦里关(35.6%)。后向轨迹聚类分析(HYSPLIT)和潜在源贡献因子分析法(PSCF)表明各站点主要受到外来传输气团的影响,并查明了各站点的潜在污染源区。对背景站点的研究表明,东北地区和京津冀地区PM_(2.5)中非极性有机物来源相似,京津冀地区的生物质燃烧源贡献率高于东北地区;长江中下游地区化石燃料贡献率显著高于生物质燃烧;华中地区燃煤和交通排放源排放贡献率均低于长江三角洲地区;青藏高原地区生物质燃烧贡献率远高于其他地区。

关键词：背景大气 PM_(2.5)非极性有机化合物来源解析

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