检索结果-内蒙古大学图书馆

第四纪研究 2025年第2期45卷 406-418页

作者：范婧奇张晓邵晓华蒲阳南京信息工程大学地理科学学院南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室/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

末次冰期的两类北大西洋千年尺度气候突变现象Dansgaard-Oeschger Oscillation(DO振荡)和海因里希事件(HS)在全球多处重建记录中均有体现，然而其触发机制及为何集中于海洋氧同位素第3阶段(MIS 3)发生仍处在探索阶段。本研究利用全球耦... 详细信息

末次冰期的两类北大西洋千年尺度气候突变现象Dansgaard-Oeschger Oscillation(DO振荡)和海因里希事件(HS)在全球多处重建记录中均有体现，然而其触发机制及为何集中于海洋氧同位素第3阶段(MIS 3)发生仍处在探索阶段。本研究利用全球耦合模式，模拟并分析了MIS 3背景场下冰盖变化对全球气候的影响及其与千年尺度气候突变事件的联系。结果表明：1)DO/HS间冰阶期间，高海拔冰盖使行星波振幅增大，大气向极区输送热量增加，北极变暖，北大西洋海冰面积减少，但格陵兰岛存在阻塞高压，使DO/HS间冰阶期间温度偏低。冰盖条件显著影响了北半球冬季大气环流形态且与DO/HS的发生有紧密的联系。MIS 3阶段冰盖较末次冰盛期(LGM)而言，更利于千年尺度气候振荡的形成。2)高冰盖情境下格陵兰岛有一定阻塞高压且地表气温降低，北大西洋副极地涡旋由于海洋表面风应力增加而加强，向北热量输送也相应增加。3)加入淡水强迫之后，大西洋经向翻转环流(AMOC)强度减弱，北大西洋海表温度降低，海冰增加，进入冰阶状态。此时，增强的大气向北热量输送削弱了由于AMOC减弱造成的降温，不利于格陵兰岛冰阶状态的维持，气候更容易发生突变。

关键词：海洋氧同位素第三期(MIS 3) 冰盖气候突变大西洋经向翻转环流海因里希 DO振荡

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典型和非典型大西洋尼诺对前冬ENSO的响应及其在春夏季的反馈研究

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大气科学学报 2024年

作者：杨萌洲袁潮霞姜蕾衫山形俊男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信息工程大学气候与应用前沿研究院日本海洋研究开发机构应用实验室

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atla... 详细信息

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺（Canonical Atlantic Ni?o，CA）和非典型大西洋尼诺（Non-canonical Atlantic Ni?o，NCA）对前冬厄尔尼诺—南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）的响应及对衰退中ENSO的反馈过程及物理机制。结果表明，观测中前冬拉尼娜（La Ni?a）和厄尔尼诺（El Ni?o）可通过不同物理过程分别引起CA和NCA，而NCA可加速前冬El Ni?o的衰退并向La Ni?a转换。这是因为，前冬La Ni?a在热带大西洋的松野—吉尔（Matsuno-Gill）响应为西风异常，可通过局地皮耶克尼斯（Bjerknes）反馈导致CA。而前冬El Ni?o可通过太平洋—北美遥相关在热带北大西洋形成反气旋异常和暖海温异常，其海表暖水在埃克曼辐合的作用下被输送至次表层，进而由气候态的南向平流增暖赤道大西洋并发展为NCA。此外，由前冬El Ni?o引起的热带印度洋暖海温异常和NCA可分别激发东传的大气上升开尔文（Kelvin）波至海洋性大陆附近，形成东风异常并导致水汽辐合和对流增强，最终可通过热带太平洋的Bjerknes正反馈过程促使前冬El Ni?o向La Ni?a演变。耦合模式可再现上述现象及机制，即有效验证了观测中CA和NCA对前冬ENSO的响应和反馈过程。

关键词：典型大西洋尼诺非典型大西洋尼诺厄尔尼诺—南方涛动反馈

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Rossby波3波—4波通量异常下传与中国东部冬季寒潮的联系

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大气科学学报 2024年第5期47卷 755-766页

作者：赵琦施春华郭栋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 上海市气象信息与技术支持中心上海200030

利用ERA5再分析资料,对2000—2020年受Rossby波3波—4波反射影响的8个中国东部寒潮个例进行合成分析,探讨了3波—4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用。结果表明,乌拉尔高压多与纬向3波—4波异常活跃有关。寒潮发生前,平... 详细信息

利用ERA5再分析资料,对2000—2020年受Rossby波3波—4波反射影响的8个中国东部寒潮个例进行合成分析,探讨了3波—4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用。结果表明,乌拉尔高压多与纬向3波—4波异常活跃有关。寒潮发生前,平流层极涡呈3波结构,中高平流层(500~600 K)极涡向亚欧大陆偏移,其北边界达到欧洲北部,在亚欧大陆的高纬度出现异常东风,有利于Rossby波作用通量的异常下传;低平流层(450 K)极涡向亚洲东部延伸。3波—4波作用通量在西欧地区异常上传,在东欧地区异常下传,在对流层顶附近形成波反射。该反射能够加强乌拉尔高压,有利于中国寒潮的发生。以200 hPa涡动热量通量在西欧和东欧上空的差异,建立区域波反射指数。该指数与中国东部3波—4波反射型寒潮降温相关性较好,在最低气温出现前一周左右,指数达到峰值,可以为中国寒潮预报预警提供参考。

关键词：寒潮乌拉尔高压波反射极涡异常反射指数

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中国东部冷锋推进中的PM_(2.5)三维结构变化特征

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环境科学 2022年第1期43卷 85-92页

作者：牟南南朱彬卢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国家综合气象观测专项试验外场南京210044

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线... 详细信息

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线稀疏区域,在冷锋由北向南快速移动过程中,途经各站点PM_(2.5)浓度峰值伴随锋前而至.WRF-Chem模式可以较好地模拟中国东部地面和高空气象要素以及PM_(2.5)浓度的时空变化.模拟结果表明,处于该移动冷锋天气系统相同位置的沿途各站点的边界层结构以及PM_(2.5)垂直廓线表现出相似的特征.即:当冷锋开始入侵时,锋前污染物从地面被抬升到高空,PM_(2.5)浓度的增加和高空风速的增大导致高空PM_(2.5)通量增大,且PM_(2.5)浓度高值区随着高度升高向暖气团一侧倾斜.夜间冷锋过境引发边界层内对流性不稳定增加,边界层高度可达1 km以上,打破了边界层昼夜演变特征.本研究表明,垂直观测和精细模拟的结合可以有效地解释天气过程对空气污染的输送、分布和演变的影响,并为区域空气污染归因和治理提供精确指导.

关键词：数值模拟空气污染边界层结构气象要素 PM_(2.5)三维结构

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热力和动力环境因子对与台风“海燕”路径相似的两类台风强度的相对贡献

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大气科学学报 2024年第2期47卷 224-234页

作者：徐昝敏李天明宝应县气象局江苏扬州225800 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江苏南京210044

本文分析了热力、动力环境因子对与百年一遇超强台风“海燕”有相似路径的热带气旋的强度的影响。为了定量分析环境因子的相对重要性,将相似路径下的台风分为超强台风和一般台风两类。结果表明,相较于动力因子,热力因子对生成超强台风... 详细信息

本文分析了热力、动力环境因子对与百年一遇超强台风“海燕”有相似路径的热带气旋的强度的影响。为了定量分析环境因子的相对重要性,将相似路径下的台风分为超强台风和一般台风两类。结果表明,相较于动力因子,热力因子对生成超强台风更为重要。根据BDI(Box Difference Index)指数的排序,选择925 hPa湿静力能MSE(Moist Static Energy)、950 hPa比湿、900 hPa温度作为重要预测因子来判断是否生成超强台风。此外,海洋热容量和台风移动速度在两类台风中有着明显差异,也可以作为辅助预测因子。最后,用WRF模式(Weather Research and Forecasting)设计理想数值试验,揭示环境温度和水汽垂直剖面对台风强度影响的相对重要性。敏感性试验结果表明,环境水汽和温度的相对贡献比约为1∶4,它们的共同作用使得相似路径下的一般台风可以发展成为超强台风。

关键词：热力和动力环境因子热带气旋强度 BDI指数相对贡献

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中国沿海风能年际变化的区域性特征成因及其预测

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大气科学学报 2024年第2期47卷 235-248页

作者：沈龙罗京佳金大超南京信息工程大学气候与应用前沿研究院江苏南京210044 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

基于ERA5的逐小时100m风场数据,利用时间序列K-means聚类方法,将中国沿海冬季风能年际变化划分为四个区域,分别为北中国海(NorthChina Sea,NCS)、东海(East China Sea,ECS)、南海北部(Northern South China Sea,NSCS)及南海南部(SouthernSouthChinaSea,SSCS)。四个区域风能的年际变化受不同气候模态的影响,其中NCS风能的年际变化与北极涛动(ArcticOscillation,AO)有关;ECS风能的年际变化与中部型ENSO及西伯利亚高压有关;SSCS和NSCS的年际变化则和东部型ENSO及大陆高压的南北位置存在联系。鉴于影响各区域风能年际变化的气候模态具有较高的可预测性,进一步评估了多个气候模式对中国沿海风能年际变化的预测技巧。结果表明,气候模式对南中国海的风能年际变化预测技巧更高,这与气候模式对ENSO的高预测技巧有关。气候模式对北方海域风能年际变化的预测技巧较差,这和气候模式不能较好地预测AO和西伯利亚高压有关。

关键词：中国沿海风能年际变化北极涛动 ENSO 西伯利亚高压气候预测系统评估

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夏季青藏高原非绝热加热准双周振荡强度的年际变化及其与中国东部降水异常的联系

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大气科学 2023年第2期47卷 327-342页

作者：田佳杨双艳刘雅舒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1979~2018年中国高分辨率格点降水资料、NCEP/NCAR和ERA-Interim再分析资料,分析了夏季青藏高原(简称高原)非绝热加热准双周振荡(Quasi-Biweekly Oscillation,QBWO)的主要模态(南部集中型)强度的年际变化与中国东部降水异常之间的联... 详细信息

基于1979~2018年中国高分辨率格点降水资料、NCEP/NCAR和ERA-Interim再分析资料,分析了夏季青藏高原(简称高原)非绝热加热准双周振荡(Quasi-Biweekly Oscillation,QBWO)的主要模态(南部集中型)强度的年际变化与中国东部降水异常之间的联系,并从环流异常演变的角度进行解释。在高原QBWO年际强度偏强年,长江以南地区夏季降水异常与高原南部QBWO扰动呈显著正相关。在高原QBWO强度偏弱年,江淮地区和华南地区降水异常呈偶极型分布。进一步分析揭示,在高原QBWO强度偏强(弱)年,起源于西北太平洋地区的低纬度季节内信号主要表现为向西(西北)方向传播的特征,中高纬度准正压的季节内信号主要表现为向南(西南)方向传播的特征,且低纬度西(西北)传的信号与中高纬南(西南)传的信号共同作用引起中国不同的异常降水型。低纬度向西(西北)方向传播的QBWO信号传播至阿拉伯海(高原东南侧)后减弱消失,中高纬地区向南(西南)传播的信号与低纬度西(西北)传的信号汇合后继续向西(西北)方向传播,最终减弱消失。

关键词：青藏高原非绝热加热准双周振荡年际变化降水异常

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快速更新循环同化系统的背景场误差协方差日变化特征研究及初步应用

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大气科学学报 2023年第2期46卷 259-270页

作者：陈耀登方奎明陈敏杨登宇顾天威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 北京城市气象研究院北京100089

目前多数快速更新循环同化系统在各分析时刻常使用固定的背景场误差协方差。为在快速更新循环同化系统中采用日变化的背景场误差协方差,基于RMAPS-ST系统分析了其夏季和冬季日变化背景场误差协方差特征,并进行了同化及预报对比试验。结... 详细信息

目前多数快速更新循环同化系统在各分析时刻常使用固定的背景场误差协方差。为在快速更新循环同化系统中采用日变化的背景场误差协方差,基于RMAPS-ST系统分析了其夏季和冬季日变化背景场误差协方差特征,并进行了同化及预报对比试验。结果表明,该系统夏、冬两季的背景场误差协方差均呈现出明显的日变化特征,且夜间各变量(U、V、T、RH)的误差标准差与特征值均大于日间,反映模式系统夜间的预报误差大于日间;而夏季各变量误差标准差和特征值大于冬季,也说明系统在夏季的模式预报误差比冬季大;连续3 d的循环同化试验初步表明,采用日变化背景场误差协方差可以提高同化及预报效果。

关键词：资料同化快速更新循环背景场误差协方差日变化

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北疆冬季持续性极端低温事件延伸期的环流异常特征

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大气科学 2024年第2期48卷 585-601页

作者：马丽云陈平胡景高姚俊强毛炜峄中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 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

本文利用1951~2019年国家气象信息中心逐日站点数据和NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季北疆(新疆北部)持续性极端低温事件(PECE)频次的时空分布特征,并探讨了平流层与对流层在事件发生发展过程中的作用。分析表明:年代际尺度上,北疆PECE... 详细信息

本文利用1951~2019年国家气象信息中心逐日站点数据和NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季北疆(新疆北部)持续性极端低温事件(PECE)频次的时空分布特征,并探讨了平流层与对流层在事件发生发展过程中的作用。分析表明:年代际尺度上,北疆PECE在20世纪60年代发生频次最多,此后逐渐减少,表明北疆区域发生该事件的概率在降低。空间分布上,无论是极端低温频次还是冷空气强度,极值中心皆在额尔齐斯河流域一线。北疆PECE发展过程中,平流层和对流层环流皆发生了阶段性的调整。延伸期阶段,距事件爆发前25日时,平流层I区(30°E~120°E)极涡首先开始了由强到弱的转变(欧亚弱极涡型)。行星波向下游频散,东南支波列携带能量影响北疆。至事件爆发前20日,对流层极涡也表现出强度减弱,冷空气分裂南下。此后进入短期阶段,来自北冰洋的冷空气在乌拉尔山高压脊前堆积,使得高压脊加强维持至事件爆发前3日,西伯利亚高压携带冷空气向东南方向扩展,随后对流层大型横槽斜脊引导冷空气南下,地面西伯利亚高压发展强盛向南爆发,3日后冷空气影响北疆地区。

关键词：新疆北部持续性极端低温事件关键影响系统平流层—对流层过程

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青藏高原中东部暖季极端降水的区域特征及其典型环流

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高原气象 2024年第6期43卷 1364-1379页

作者：李双行王慧李栋梁陈练蒋元春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江苏南京210044 上海卫星工程研究所上海201109

基于1982-2020年青藏高原中东部105个气象站点逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了暖季极端降水的时空异常特征、主要落区和典型环流。结果表明:(1)1982-2020年,青藏高原中东部暖季降水总量整体呈显著增加趋势(P<0.05),气候倾... 详细信息

基于1982-2020年青藏高原中东部105个气象站点逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了暖季极端降水的时空异常特征、主要落区和典型环流。结果表明:(1)1982-2020年,青藏高原中东部暖季降水总量整体呈显著增加趋势(P<0.05),气候倾向率达10.7 mm·(10a)^(-1),但存在明显的区域性差异和年代际变化特征。极端降水指标在1990s和2000s中后期发生了年代际趋势转变,2009年之后极端降水的增加最为突出,气候倾向率可达整体增加水平的4~5倍;在三个时段,高原极端降水存在南北趋势反向变化特征,北部极端降水在1998-2009年增加最为突出,南部经历了显著增加-显著减少-显著增加的趋势变化。(2)1982-2020年,青藏高原中东部暖季小范围极端降水频数呈显著减少趋势(P<0.1),而大范围极端降水频数显著增加(P<0.05);4级范围极端降水主要有:东北部型(A型)、南部型(B型)和东南部型(C型)三种主要的落区。(3)西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)的位置和强度差异是导致水汽源地和大范围极端降水落区不同的主要原因;当A型大范围极端降水发生时,西太副高异常偏弱,偏东,水汽主要来自太平洋和西风带的输送;当B型发生时,西太副高异常偏强,西伸南压,水汽主要来自印度洋和孟加拉湾;当C型发生时,西太副高异常偏强,西伸北抬,水汽主要来自西北太平洋、南海和孟加拉湾。

关键词：青藏高原极端降水大范围降水降水落区水汽输送

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