检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2022年第1期45卷 1-13页

作者：李文铠郭维栋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/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 南京大学大气科学学院江苏南京210023

回顾了青藏高原雪盖的季节内变化及其影响研究的新进展。高原大部分地区雪盖不稳定且持续时间短,导致高原雪盖具有显著的季节内快速变化特征。局地气温和降水的季节内变化是控制高原雪盖季节内变化的直接原因,这种直接关系是区域大气环... 详细信息

回顾了青藏高原雪盖的季节内变化及其影响研究的新进展。高原大部分地区雪盖不稳定且持续时间短,导致高原雪盖具有显著的季节内快速变化特征。局地气温和降水的季节内变化是控制高原雪盖季节内变化的直接原因,这种直接关系是区域大气环流季节内活动的结果。高原雪盖季节内变化还与大尺度大气环流的季节内活动有关,热带季节内振荡、北极涛动和北大西洋涛动引起的大气季节内过程可解释部分高原雪盖季节内变率。高原雪盖季节内变化通过雪-反照率效应迅速对大气施加影响,雪盖造成的冷异常通过大气平流过程影响高原及其下游地区,造成东亚高空急流和东亚大槽增强。由于高原雪盖季节内变化的重要影响,数值预报中高原雪盖的初始场和预报场会影响次季节预报技巧。

关键词：陆气相互作用青藏高原雪盖大气季节内变化次季节预报

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初值场水汽含量对华南飑线升尺度增长过程的影响研究

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暴雨灾害 2023年第6期42卷 628-639页

作者：沈新勇张笑妍黄伟盛杰李小凡翟国庆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 国家气象中心北京100081 浙江大学地球科学学院杭州310027

春夏季我国华南地区水汽充足,飑线可以在短时间尺度迅速增长。为探究水汽含量对飑线升尺度增长过程的影响,利用WRF模式对2020年5月11日华南地区的一次飑线进行数值模拟,分析华南飑线系统升尺度增长机制,并研究不同层次水汽的变化对其强... 详细信息

春夏季我国华南地区水汽充足,飑线可以在短时间尺度迅速增长。为探究水汽含量对飑线升尺度增长过程的影响,利用WRF模式对2020年5月11日华南地区的一次飑线进行数值模拟,分析华南飑线系统升尺度增长机制,并研究不同层次水汽的变化对其强度及结构的影响。分析显示此次飑线发生在“上干下湿”的不稳定层结中,存在高空急流与低层切变相互配合。模拟结果显示,前期广东省西南部的最大对流有效位能(MCAPE)较大,利于不稳定能量在此积累,同时此处的低层垂直风切变较大,飑线线性结构能更好地维持,随后南移与暖区对流合并,尺度进一步增长。水汽试验表明,MCAPE值主要受低层水汽的影响,低层水汽越多,雷暴高压更强,较大的MCAPE值及低层垂直风切变使得对流后向新生尺度增长,维持时间更长。减小中层水汽后地面强降水减少,对流强度减弱且很快分散为对流单体,但当飑线移动到MCAPE值大值区时又一次发展形成线性结构。因此增加低层水汽或减少中层水汽后的环境利于对流新生,但减少中层水汽后中层干空气相对而言使得线性结构难以维持。进一步研究飑线内部结构表明,垂直运动及后向入流也能影响飑线的尺度增长,此次对流系统中较强的后向入流增强了上升运动,同时形成向前的出流,造成地面大风天气。增强低层水汽后,对流后部层状云区范围更大,系统中的上升运动更强,且保持垂直,利于对流长时间维持;减小中层水汽后,对流强度减弱,回波顶高度降低。发展阶段后向入流增强,干冷空气迅速下沉,地面冷池增强,向前的出流形成大风天气。

关键词：飑线水汽后部入流升尺度增长数值模拟

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初冬一次冷锋输送过程对中国东部霾天气的影响

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中国环境科学 2021年第5期41卷 2004-2013页

作者：王丽娟刘晓慧卢文张晨唐卫亚朱彬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国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 内蒙古通辽市气象局内蒙通辽028000

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高... 详细信息

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高空500hPa以经向环流为主,伴随着高空低压槽引导地面冷锋向东南方向移动,污染物浓度大值区也依次由华北地区移至黄淮、江淮地区.(2)冷锋过境前,华北至长江三角洲区域PM_(2.5)浓度均有明显增涨;北京以偏南方向的污染物输入为主,济南以西北和偏东方向输入为主,南京则主要是偏北和偏西方向的输入.(3)冷锋过境时,冷空气迅速将北京站的污染物清除;而济南站则受高压底部偏东风回流的影响,PM_(2.5)浓度维持在50μg/m^(3)左右;冷锋推进至南京站时西北风已较小,对污染物的清除作用不明显.以江苏省为例,整个过程中,江苏本地污染物贡献占25.8%,江苏以外的污染物贡献占74.2%,以输送为主.(4)冷锋过境后,3站的边界层结构也略有不同,北京站的逆温层迅速被打破;济南站由于受海上暖湿平流影响,近地面由等温层变成逆温层;而南京站的近地面则由逆温层变为等温层.本研究揭示了在冷锋南下过程中,上游污染物对下游地区的影响,以及南北方站点表现出不同的污染物变化和清除特征.

关键词：冷锋霾空气污染输送指数 PM_(2.5)

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多源星载微波传感器在台风“小犬”强度和风场结构分析中的应用研究

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气象学报 2024年第6期82卷 816-826页

作者：方贺张驰严睿恺董林杨劲松张国胜浙江省气候中心杭州310051 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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 浙江省气象信息网络中心杭州310051 浙江省气象台杭州310051 国家气象中心北京100081 自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

星载微波传感器可以穿透云雾对海面10 m高度风场进行全天时、全天候和大范围的直接观测,这为台风强度和风场结构的变化监测提供了契机。以2023年超强台风“小犬”为研究对象,基于主动式星载合成孔径雷达(SAR)和被动式微波辐射计提供的... 详细信息

星载微波传感器可以穿透云雾对海面10 m高度风场进行全天时、全天候和大范围的直接观测,这为台风强度和风场结构的变化监测提供了契机。以2023年超强台风“小犬”为研究对象,基于主动式星载合成孔径雷达(SAR)和被动式微波辐射计提供的长时序观测资料,在风暴生命周期内对台风强度、最大风速半径(RMW)和风圈半径等信息进行识别,并利用国际气候管理最佳轨迹档案(IBTrACS)数据集和国家气象中心(NMC)实况资料进行验证。结果表明,利用星载微波传感器提取的台风强度与IBTrACS记录强度具有较好的一致性,两者均方根误差(RMSE)为3.8 m/s,相关系数达0.91。同样地,基于卫星提取的RMW与IBTrACS资料也具有较好的一致性,两者RMSE为6.12 km。对于风圈半径,卫星提取的7级(R7)、10级(R10)和12级(R12)风圈半径和NMC实况资料的RMSE分别为102、43和35 km。对于台风“小犬”这类具有长生命期的风暴,利用主动式星载SAR和被动式辐射计资料进行多时段联合观测,可为精细化台风风场监测及其强度和结构的变化研究提供重要数据支撑。

关键词：台风强度台风风圈半径最大风速半径星载合成孔径雷达星载微波辐射计

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RTTOV中模拟亮温对垂直插值方案的敏感性研究

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科学技术创新 2023年第4期 212-216页

作者：周校立官莉南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京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

以搭载在风云3号D星上的红外高光谱探测仪HIRAS为例,研究了目前广泛使用的快速辐射传输模式RTTOV中模拟辐射值对垂直插值方案的敏感性。以逐线LBLRTM模式模拟亮度温度为基准,分析发现:当输入大气状态参数廓线层数比RTTOV系数层数多时,... 详细信息

以搭载在风云3号D星上的红外高光谱探测仪HIRAS为例,研究了目前广泛使用的快速辐射传输模式RTTOV中模拟辐射值对垂直插值方案的敏感性。以逐线LBLRTM模式模拟亮度温度为基准,分析发现:当输入大气状态参数廓线层数比RTTOV系数层数多时,各插值方案在窗区、水汽通道模拟结果差异不大;当大气廓线层数比模式系数层稀疏时,方案1在多数通道上比其它插值方案偏差大,但5种插值方案之间差异较小。在输入大气廓线层数少于系数层数时,温度Jacobian和湿度Jacobian矩阵垂直分布较为平滑,各插值方案结果相近;但当输入廓线层层密于系数层数时,使用插值方案2得到的水汽Jacobian矩阵表现出强烈的振荡。

关键词：辐射传输模式 RTTOV 垂直分层插值方案

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不同数值模式对江淮地区梅汛期暴雨模拟的对比分析

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气象科学 2024年第2期44卷 328-337页

作者：张文月闵锦忠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/大气科学学院南京210044

从降水偏差特征、预报技巧和对象诊断分析3个角度评估了欧洲中期天气预报中心模式(EC)、华东区域中心区域数值模式(WARMS)和江苏区域模式(PWAFS)对2020年江淮地区梅汛期11次典型暴雨过程的预报性能,并分析了各模式的优点及不足。结果表... 详细信息

从降水偏差特征、预报技巧和对象诊断分析3个角度评估了欧洲中期天气预报中心模式(EC)、华东区域中心区域数值模式(WARMS)和江苏区域模式(PWAFS)对2020年江淮地区梅汛期11次典型暴雨过程的预报性能,并分析了各模式的优点及不足。结果表明:(1)24 h观测日平均累计降水主要分布在大别山—江苏淮北以及大别山—皖南山区,相应的模式降水偏差大值区与主要雨带位置有较好的对应关系,其中,EC在大别山和皖南山区存在明显干偏差,在江苏淮北地区则出现系统性北偏。WARMS和PWAFS两种区域模式均在大别山和皖南山区上游地区和下游浙江地区出现大范围湿偏差,而在江苏淮北地区出现干偏差;(2)24 h预报技巧评分结果表明,EC对暴雨及以下量级的TS评分最高,但大暴雨量级PWAFS最优,原因是EC对大暴雨量级出现较高漏报。对比WARMS和PWAFS两家区域模式可见,PWAFS在几乎各量级的空报和漏报率都低于WARMS,因此TS评分也高于WARMS;(3)通过MODE对象诊断分析发现,EC对降水位置预报最稳定,PWAFS对降水强度和范围的预报效果最优,但对雨带位置的预报不够稳定。总得来说,PWAFS的预报性能略优于WARMS,与EC相比在对降水强度和雨带范围的刻画上也具有优势,但预报稳定性尚有待提高。

关键词：数值模式江淮梅雨暴雨对象诊断分析

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中国汛期雨带的客观划分及其相关环流特征

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气象科学 2024年第1期44卷 12-24页

作者：张诚朱志伟钟珊珊蒋薇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 江苏省气候中心南京210041

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并... 详细信息

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并揭示了各雨带气候态环流特征。江南春雨雨带主要发生在长江以南地区,对应时间为26—27候;南方雨季的雨带落区主要在两广至福建地区,对应时间为33—34候;江南及中下游梅雨主要落区在长江以南和长江中下游流域,对应时间分别为34—35和36—37候;华北东北雨季落区在华北至东北地区,发生时间为41—42候;华西秋雨落区在秦岭及其周围地区,对应发生时间为49—52候。在雨带划分的基础上,进一步揭示了各个雨带典型的对流层中高低气候态环流特征。可为客观定义汛期雨带及各雨带气候预测提供参考。

关键词：中国汛期雨带旋转经验正交函数客观划分气候态环流特征

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CMIP5和CMIP6气候模式中平流层极涡春季最后增温过程

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中国科学：地球科学 2023年第1期53卷 132-150页

作者：胡景高刘泽萱徐海明任荣彩金大超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大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但... 详细信息

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但模式中南、北半球SFW的爆发时间较观测分别偏晚7天和9天,且模式中SFW事件的强度为观测中的50~70%.与CMIP5相比, CMIP6模式对北半球SFW的模拟能力有显著提升,但这不是体现在CMIP6中北半球SFW爆发时间较CMIP5显著偏早,而主要表现在CMIP6模式中的SFW爆发前对应更为剧烈的平流层行星波活动,以及SFW爆发时间的年际变率更强、更接近观测.与北半球不同, CMIP6模式对南半球SFW事件的模拟能力与CMIP5大致相当,其在SFW爆发早晚以及爆发前平流层行星波活动强度方面的模拟能力稍弱于CMIP5模式.此外, CMIP6高顶模式对南、北半球SFW事件的模拟能力优于低顶模式.在北半球,高顶模式对SFW爆发前后平流层高纬地区纬向风场的强度以及SFW爆发前平流层行星波活动的模拟较低顶模式有显著提升.在南半球,高顶模式模拟能力的提升主要表现在其模拟的SFW的爆发时间比低顶模式显著提前11天,与观测更为接近.

关键词：平流层最后增温事件 CMIP5/6模式历史试验数据南、北半球

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平流层NAM事件中阻塞高压发生及其调制地面温度异常型的统计特征

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大气科学 2024年第3期48卷 875-892页

作者：李亚飞任荣彩虞越越 CAI Ming 天津市气象灾害防御技术中心天津300074 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 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/大气科学学院南京210044 美国佛罗里达州立大学地球、海洋和大气科学学院美国塔拉哈西32304

本文利用1979~2020年ERA5逐日再分析数据,分析了在平流层北半球环状模(NAM)正负事件中,阻塞高压(简称阻高)发生及其调制地面温度异常型的统计特征。结果表明,北半球的四个阻高系统分别趋于在NAM事件的不同阶段发生,其中格陵兰阻高(GB)... 详细信息

本文利用1979~2020年ERA5逐日再分析数据,分析了在平流层北半球环状模(NAM)正负事件中,阻塞高压(简称阻高)发生及其调制地面温度异常型的统计特征。结果表明,北半球的四个阻高系统分别趋于在NAM事件的不同阶段发生,其中格陵兰阻高(GB)和北太平洋阻高(NPB)更趋于出现在正NAM事件的发展阶段和负NAM事件的衰减阶段,乌拉尔山阻高(UB)多出现在正NAM事件的衰减阶段和负NAM事件的发展阶段,而大西洋–欧洲阻高(AEB)则多发生在正、负NAM事件的衰减阶段。尽管NAM事件过程中有阻高发生的天数远少于无阻高发生的天数,但阻高的存在对平流层NAM影响下的地面温度异常空间型有显著的调制作用,特别是在正NAM事件中,GB的出现可导致欧亚大陆从整体偏暖或北暖—南冷型变为北冷—南暖型,同时导致北美大陆从整体偏冷或北冷—南暖型变为北暖—南冷型;此外在负NAM事件衰减阶段出现的UB,不仅可导致欧亚大陆的北冷—南暖型反转为北暖—南冷型,亦可使北美大陆由北暖—南冷型转为南暖—北冷型。相比之下,AEB和NPB两阻高发生时地面温度异常型多由平流层NAM的影响所主导,即阻高的调制作用并不显著。在NAM影响以及各阻高的协同作用下,从正NAM事件峰值至负NAM事件发展阶段,整个中纬度地区欧亚大陆偏冷、北美偏暖;从负NAM事件衰减阶段至正NAM事件的初始阶段则相反;两大陆地区的温度异常多呈中—高纬南北反位相变化特征。本文进一步通过蒙特卡洛随机取样检验,证实了上述关于阻高调制地面温度异常型的结论。

关键词：平流层北半球环状模阻塞高压地面温度异常调制

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亚非副热带西风急流入口区位置及动能异常对中国华北盛夏年代际干旱的影响

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高原气象 2021年第2期40卷 281-291页

作者：魏建宁张杰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信息工程大学江苏南京210044

研究使用了欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的全球再分析数据,通过局地多尺度能量涡度分析法(MS-EVA)研究7-8月亚非急流入口区域的位置及能量变化对华北地区干旱的影响。结果发现:7月亚非急流入口区域在1997年之后有明显的北抬趋势,使... 详细信息

研究使用了欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的全球再分析数据,通过局地多尺度能量涡度分析法(MS-EVA)研究7-8月亚非急流入口区域的位置及能量变化对华北地区干旱的影响。结果发现:7月亚非急流入口区域在1997年之后有明显的北抬趋势,使得北大西洋及欧洲辐射的能量更易进入急流;8月亚非急流入口区域在1997年后有东缩,但急流入口区域的能量充沛,易于进入急流。能量在波导作用下向下游频散,经过华北地区上空,在平均槽的西侧辐合加强,不利于气流的上升运动;在平均槽的东侧辐散加强,使得槽向东移,华北由槽前变为槽后。急流上能量频散到我国沿海地区,引起西太平洋副热带高压东退,向华北地区水汽输送减弱,不利于华北地区的降水。

关键词：华北干旱亚非急流动能

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