检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：地球科学 2022年第5期52卷 942-954页

作者：俞静雯李清泉丁一汇张杰吴清源沈新勇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 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未... 详细信息

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未来变化趋势进行了预估.结果表明,高原夏季水汽含量和水汽净收支都呈现显著的增加趋势,其水汽收支的变化趋势主要表现为水汽净收入的显著增加和东边界水汽支出的显著减少.导致高原夏季东边界水汽支出显著减少的原因是贝加尔湖到蒙古高原上空的异常高压反气旋.CMIP6多模式集合可以较好地模拟出高原水汽净收支的变化特征.预估结果显示,到21世纪末,高原整体水汽含量、水汽净收支以及降水量都呈现增加的趋势;在SSP5-8.5情景下,这三个变量在未来远期(2081~2100年)相对于当前时期(1991~2014年)分别增加47.99%、59.77%和18.59%.高原北侧经向水汽输送的显著增强可能是导致高原增湿的主要原因.

关键词：青藏高原夏季水汽输送变化趋势未来预估

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华东地区地面和高空风场的多模式集成精细化预报研究

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大气科学学报 2023年第6期46卷 917-927页

作者：智协飞吴柏莹罗忠红曹晴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 天气在线气象应用研究所江苏无锡214000 中国民用航空局空中交通管理局厦门空中交通管理站福建厦门361006 中国民用航空局华东地区管理局上海200335

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)、中国国家气象中心业务运行的中尺度数值预报系统(Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System Meso,GRAPES-Meso)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的全球预报系统(Global Forecast System,GFS)、GRAPES全球预报系统(GRAPES-GFS)4个模式风场预报资料,利用双线性、反距离加权、三次样条、克里格等插值方法对华东及周边地区(110°~130°E,20°~40°N)2020年1—4月逐日地面和高空风0~72 h集合预报资料进行降尺度处理,得到满足机场及终端区气象保障的精细化风场预报。此外,还对精细化风场预报做多模式集成。结果表明,对于风场的精细化格点预报,反距离加权插值方法误差最小,为最优水平插值方法。基于扩展复卡尔曼滤波的多模式集成(Augmented Complex Extended Kalman Filter,ACEKF)可进一步减小风场预报的误差。对华东地区上海、青岛和厦门3个机场地面和高空风的多模式集成风场精细化预报的分析表明,ACEKF多模式集成预报不但均方根误差较BREM、ECMWF和GRAPES-GFS的预报误差小,且随高度变化也不如单模式预报的大,其预报性能更为稳定。

关键词：插值风场预报扩展复卡尔曼滤波高分辨率多模式集成

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近海台风对“21·7”河南极端暴雨过程水汽通量和动、热力条件影响的模拟

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大气科学 2022年第6期46卷 1577-1594页

作者：饶晨泓毕鑫鑫陈光华喻自凤中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 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南京210044 中国科学院大学北京100049 中国气象局上海台风研究所上海200032

本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极... 详细信息

本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极端暴雨的发展过程。敏感性试验表明,在移除台风“烟花”后,副热带高压系统显著南压并在南侧形成东南风急流,河南地区的南风分量减弱、东风增强,东西方向的水汽输送占主导,有利于降水分布型由CTL试验的南—北向转变为东—西向;另一方面,由于低层东南风急流相较于移除“烟花”前的东风急流偏弱,河南降雨区的局地辐合减弱,水汽通量净流入值较CTL试验降低5.81%,且中纬度冷气团西移减慢,引起局地相当位温梯度减弱,最终导致移除台风“烟花”试验的降雨强度偏弱。移除台风“查帕卡”后,大尺度环流形势几乎未受影响,河南南侧的水汽输送略有减弱,因此强降水分布基本与CTL试验类似,降雨强度略有减小。与台风“烟花”相比,“查帕卡”对河南暴雨的影响较弱。

关键词：河南暴雨台风“烟花” 台风“查帕卡” 数值模拟

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MJO与北半球高纬地区冬季地表气温异常的联系

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气象 2021年第1期47卷 49-59页

作者：崔静杨双艳 LI Tim 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 夏威夷大学国际太平洋研究中心美国夏威夷

基于1979—2016年NCEP-NCAR逐日再分析资料研究了热带季节内振荡(MJO)和北半球冬季高纬地区地表气温(SAT)之间的联系。利用实时多变量MJO(RMM)指数,将MJO分为8个位相,其中位相2(位相6)对应于位于印度洋地区的正(负)对流。不同MJO位相下... 详细信息

基于1979—2016年NCEP-NCAR逐日再分析资料研究了热带季节内振荡(MJO)和北半球冬季高纬地区地表气温(SAT)之间的联系。利用实时多变量MJO(RMM)指数,将MJO分为8个位相,其中位相2(位相6)对应于位于印度洋地区的正(负)对流。不同MJO位相下的SAT合成结果显示MJO第二位相后的5~15 d,北半球高纬地区(60°~90°N、180°~60°W)有明显的负SAT异常;由于热带异常加热信号的改变,在MJO第六位相后的5~15 d该地区则对应于显著的正SAT异常。该地区温度的垂直结构在各个位相下也表现出类似的分布特征。合成的500 hPa位势高度异常场显示,在温度负(正)异常的位相对应有明显的位势高度负(正)异常,这种环流异常主要是由与热带对流异常相联系的向东北方向传播的罗斯贝波列所引起的。通过对波活动通量的计算,推断该东北方向传播的罗斯贝波列很可能是罗斯贝波能量频散的结果。合成的700 hPa比湿异常场和SAT之间在存在着较好的对应关系,考虑到对流层中层的比湿与向下长波辐射之间存在着正相关关系,说明该温度异常也可能与辐射过程相关。上述分析表明与MJO对流相关的大尺度环流异常对高纬地区季节内SAT变率有重要影响,该异常SAT信号可能来自平流输送和辐射过程等。准确把握MJO位相与SAT异常信号的联系也可以为北半球高纬地区SAT的延伸期预报提供一些可靠线索。

关键词： MJO 地表气温罗斯贝波列波活动通量

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全球气候变暖:浅谈从AR5到AR6的认知进展

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大气科学学报 2021年第5期44卷 667-671页

作者：周波涛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江苏南京210044

自政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告(AR5)发布以来,国际科学界在气候系统变化领域取得显著进展,有关气候变化的科学认识不断深入。IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告对这些科学进展和最新认识作了综合评估。温... 详细信息

自政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告(AR5)发布以来,国际科学界在气候系统变化领域取得显著进展,有关气候变化的科学认识不断深入。IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告对这些科学进展和最新认识作了综合评估。温度是全球变化最直接的指示器。本文从温度变化视角,对从AR5到AR6的科学进展进行了梳理和简要评述,主要聚焦观测的变化、归因以及未来预估三个方面。与AR5相比,AR6以更强有力的证据进一步确证了近百年全球气候变暖的客观事实,人类活动对气候变暖影响的信号更为清晰,未来变暖幅度取决于温室气体减排力度。

关键词： AR6 全球气候变暖观测变化归因预估

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基于迁移CNN的江淮持续性强降水环流分型

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应用气象学报 2021年第2期32卷 233-244页

作者：蔡金圻谭桂容牛若芸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 国家气象中心北京100081

利用新建的1981—2018年区域持续性强降水个例集、1981—2018年中国逐日降水量及NCEP/NCAR全球再分析资料,运用江淮地区持续性强降水典型模态个例样本及残差神经网络(CNN),通过迁移学习分步训练建立针对江淮强降水的环流客观分型模型;... 详细信息

利用新建的1981—2018年区域持续性强降水个例集、1981—2018年中国逐日降水量及NCEP/NCAR全球再分析资料,运用江淮地区持续性强降水典型模态个例样本及残差神经网络(CNN),通过迁移学习分步训练建立针对江淮强降水的环流客观分型模型;并运用该模型对1981—2015年全国持续性强降水个例的环流进行客观分型,比较其与相似量(R)分型、余弦相似系数(COS)分型的效果,且对2016—2018年逐日环流进行客观识别与分型。结果表明:迁移CNN在拟合准确率达到100%后,测试集损失函数很快稳定,准确率较高,比R分型、COS分型效果好。在强降水客观分型中,迁移CNN所得各型与典型模态降水之间的相关系数远高于R分型、COS分型,其中不一致型个例分析表明迁移CNN所得各型与典型模态降水间的相关系数明显高于R分型、COS分型。在独立样本分型中,迁移CNN所得各型与典型模态降水的相关系数也均高于R分型、COS分型,且对非持续性强降水环流分型也存在一定的识别能力。

关键词：江淮地区强降水客观分型残差神经网络迁移学习

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我国延伸期预报业务现状及其协同运行机制分析

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气象科技进展 2023年第2期13卷 5-15,25页

作者：杨滟茹邓星辰虞越越周玉谈佳铭谷金穗南京信息工程大学大气科学学院/气象灾害教育部重点实验室(KLME)/气象与环境联合研究中心(ILCEC)/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心(CIC-FEMD) 南京210044

10~30 d延伸期预报是构建“无缝隙预报”的必然要求,在防灾减灾工作和各行业气象保障服务中起着至关重要的作用。我国自2002年起,对延伸期预报业务进行了多方面的探索,但仍存在预报方法和技术不纯熟、人才队伍较薄弱、预报体制不完善等... 详细信息

10~30 d延伸期预报是构建“无缝隙预报”的必然要求,在防灾减灾工作和各行业气象保障服务中起着至关重要的作用。我国自2002年起,对延伸期预报业务进行了多方面的探索,但仍存在预报方法和技术不纯熟、人才队伍较薄弱、预报体制不完善等问题,当前的延伸期预报业务仍较难满足业务需求。通过文献调研法、问卷调研法、访谈调研法对比分析了国内外延伸期预报业务现状、人才队伍以及协同运行机制建设现状,提出了制约我国延伸期预报业务进一步发展的可能因素,并提出了若干对策,为延伸期预报业务相关决策提供科学的支撑和依据。

关键词：延伸期预报业务现状分析人才队伍协同运行机制

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我国南方西南和中东部区域两次持续性低温雨雪过程与关键环流系统的关系研究

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气象科学 2024年第2期44卷 267-279页

作者：孙晓娟陈跞卢楚翰秦育婧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 贵州省黔西南布依族苗族自治州气象局贵州兴义562400

利用NCEP再分析资料和国家气象信息中心提供的753站逐日气温和降水资料,对比分析了我国南方西南和中东部区域两次持续10 d以上的低温雨雪过程,结果表明:(1)两次过程中欧亚大陆中高纬东亚大槽均加深,但环流形势有差异。西南过程呈现"... 详细信息

利用NCEP再分析资料和国家气象信息中心提供的753站逐日气温和降水资料,对比分析了我国南方西南和中东部区域两次持续10 d以上的低温雨雪过程,结果表明:(1)两次过程中欧亚大陆中高纬东亚大槽均加深,但环流形势有差异。西南过程呈现"北高南低"形势,关键脊区在贝加尔湖,而中东部区域过程"北高南低"和"西高东低"形势共存,关键脊区从乌拉尔山延伸至贝加尔湖。两次过程异常的环流与北大西洋向东传播的波列有关。(2)西南过程关键脊区提前过程3 d发展并东移至贝加尔湖,形成稳定形势;而中东部区域过程关键脊区提前过程一周发展,在开始日达最强。两次过程均伴随蒙古高压东移南压使地面降温,500 hPa关键脊区超前蒙古高压2 d变化。西南过程降温主要受到冷平流和绝热冷却影响,而中东部区域过程主要受到冷平流的影响。(3)西南过程水汽来自孟加拉湾,只受南支槽支配。中东部区域过程水汽来自孟加拉湾、南海和西太平洋,由南支槽和西太平副热带高压的共同影响。两次过程水汽正收支主要来自南边界。

关键词：南方西南与中东部区域持续性低温雨雪过程环流特征蒙古高压南支槽

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石家庄暴雨时空分布特征及灾情评估

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河南科学 2024年第7期42卷 1019-1027页

作者：赵煊李朝华韩子霏张立霞尚可石家庄市气象局石家庄050081 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) 南京210000 河北省气候中心石家庄050021 西安航空学院民航学院西安710077

基于石家庄市2015—2021年暴雨洪涝灾情资料数据,以及17个国家站及268个区域自动气象站数据,采用气候统计诊断方法分析了石家庄暴雨时空分布的气候特征,并利用灰色关联分析及逐步回归方法,建立了石家庄市暴雨灾情评估及预评估模型.结果... 详细信息

基于石家庄市2015—2021年暴雨洪涝灾情资料数据,以及17个国家站及268个区域自动气象站数据,采用气候统计诊断方法分析了石家庄暴雨时空分布的气候特征,并利用灰色关联分析及逐步回归方法,建立了石家庄市暴雨灾情评估及预评估模型.结果表明:①石家庄暴雨频次及强度随时间呈递增趋势,暴雨强度年际变化增大且极端性增强.②石家庄西北部暴雨频次多、强度大,西南部暴雨频次相对较少,但强度最大,其中平山、井陉为大暴雨、特大暴雨高发区,复杂的地理环境使该地区发生暴雨洪涝灾害的风险增加.③由灰色关联分析方法确定的暴雨灾情等级正确率83.33%,能够反映实际暴雨灾情等级,且有利于客观区分同一等级内暴雨灾情大小.④基于气象因子,利用逐步回归方法建立的暴雨灾情评估及预评估模型正确率可达68.75%.

关键词：暴雨时空分布灾情评估灰色关联分析逐步回归

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全球近地层臭氧时空分布特征及其来源解析

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中国环境科学 2021年第7期41卷 3004-3016页

作者：费冬冬侯雪伟魏蕾中冶华天工程技术有限公司江苏南京210019 南京信息工程大学大气物理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江苏南京210044 北京市人工影响天气办公室北京100089

根据东亚酸沉降网(EANET)和全球温室气体数据中心(WDCGG)等观测资料,对比各地区近地面O_(3)的季节变化特征,在全球大气化学传输模式MOZART-4中引入在线源追踪方法,结合收支分析,确认各项作用对不同地区O_(3)的贡献量.研究表明,模拟结果... 详细信息

根据东亚酸沉降网(EANET)和全球温室气体数据中心(WDCGG)等观测资料,对比各地区近地面O_(3)的季节变化特征,在全球大气化学传输模式MOZART-4中引入在线源追踪方法,结合收支分析,确认各项作用对不同地区O_(3)的贡献量.研究表明,模拟结果能够再现各地区O_(3)的季节变化特征以及收支量:清洁背景地区(海洋站居多)近地面O_(3)各项收支量较小,体积分数在-3×10^(-9)-3×10^(-9)/d之间,且净的化学作用大多处于损耗O_(3)的状态;大多数陆地测站净的光化学作用为产生O_(3)(约33.8×10^(-9)/d).近地面O_(3)的源主要来自对流层内部,平流层的贡献较小(约10×10^(-9)).对于极地及清洁背景地区,平流层的贡献是O_(3)季节变化的重要原因.平流层的贡献呈现明显的季节变化,即冬季最大(约20.7×10^(-9)),夏季最低(约2×10^(-9)).

关键词：对流层O_(3) 全球大气化学模式在线源追踪 O_(3)收支季节变化

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