检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2023年第4期46卷 630-640页

作者：刘寿东王璐瑶胡凝王咏薇王亮赵翔南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心江苏南京210044 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/气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044

利用2018年4月—2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)观测数据,分析了城镇感热通量的时空变化特征及影响因素。结果表明:1)南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天明显大于夜间,且白天晴天明显大于阴天... 详细信息

利用2018年4月—2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)观测数据,分析了城镇感热通量的时空变化特征及影响因素。结果表明:1)南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天明显大于夜间,且白天晴天明显大于阴天,夜间晴天略小于阴天,晴、阴天小时感热通量年平均分别在2.25~200.53 W·m^(-2)、13.10~132.52 W·m^(-2)波动。2)城镇感热通量夏季明显大于冬季,8月昼、夜分别为112.19、23.54 W·m^(-2),2月昼、夜分别为35.57、11.57 W·m^(-2)。3)晴天白天条件下,不同风向(通量贡献源区)城镇感热通量存在显著差异,即随着不透水层占比的增加,净辐射分配到感热通量的比例明显提高,当占比大于60%时提高趋势不明显。4)以莫宁-奥布霍夫长度判断大气稳定度为标准,C^(2)_(n)法在计算感热通量的5种大气稳定度判断方法中的误判率较低且数据源于LAS,是比较适宜城镇夜间大气稳定度的判断方法。5)在影响城镇感热通量的地表参数中,有效高度变化的影响最大,风速变化的影响较大特别在秋冬季节更为明显,波文比变化对城镇感热通量的影响较小,温度、地表粗糙度和零平面位移变化的影响可忽略不计。

关键词：城镇 LAS 感热通量时空特征环境因子地表参数

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夏季欧亚环流的低频振荡对长江流域降水影响的多尺度诊断

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地球科学与环境学报 2024年第1期46卷 54-66页

作者：杨丹王黎娟鲍瑞娟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 福建省灾害天气重点实验室福建福州350001 中国气象局海峡灾害天气重点开放实验室福建福州350001 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

长江流域夏季降水与欧亚中高纬大气低频振荡密切相关,定量诊断不同尺度环流异常对降水的贡献,对于提高旱涝灾害预测准确率具有重要意义。利用ERA5逐日再分析资料和CN05.1逐日降水资料,通过定义环流指数(CI),将夏季欧亚环流划分为两脊一... 详细信息

长江流域夏季降水与欧亚中高纬大气低频振荡密切相关,定量诊断不同尺度环流异常对降水的贡献,对于提高旱涝灾害预测准确率具有重要意义。利用ERA5逐日再分析资料和CN05.1逐日降水资料,通过定义环流指数(CI),将夏季欧亚环流划分为两脊一槽(DR)型和两槽一脊(DT)型,并探究了其低频特征以及不同尺度环流异常对长江流域降水的影响。结果表明:两类环流型是环流指数低频循环周期中的两个不同位相,均具有10~30 d振荡周期,对长江流域低频降水有着重要影响。其主要表现为:①两类环流型对应的500 hPa低频环流场在欧亚中高纬呈现正、负位势高度异常交替的波列结构,具有明显向东传播的特征,平均传播速度约为每天5°(经度);②当DR型达峰值位相时,850 hPa低频风场中鄂霍次克海反气旋南侧的东北风引导中高纬干冷空气向长江流域入侵,与来自南海反气旋西侧的西南气流交汇,使太平洋和南海的大量水汽向长江流域输送,低频降水正异常滞后于环流2 d达到最强,DT型的特征则与之相反;③欧亚环流对长江流域低频降水的影响以大于30 d的背景水汽条件和10~30 d低频尺度环流的共同作用为主导,小于10 d的天气尺度环流次之,大于30 d的背景环流较前二者作用偏弱,并且水汽辐合项约为水汽平流项贡献的3倍,先由湿平流提供充足的水汽条件,再通过较强的水汽辐合产生降水。

关键词：异常环流夏季降水多尺度诊断低频振荡传播特征水汽通量长江流域

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调控华北沙尘日数年代际变化的大气环流及其近期预估

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大气科学学报 2025年第2期48卷 229-239页

作者：宁淑畅宋晓蕾霍芊伊尹志聪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江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

沙尘天气对社会经济与生态环境产生不利影响,认识其年代际变化并探索其未来态势具有重要意义。本文使用站点资料与再分析数据,研究了调控1961—2020年3—4月华北地区沙尘日数年代际变化的关键大气环流,并利用CMIP6和CESM-LE两套模式数... 详细信息

沙尘天气对社会经济与生态环境产生不利影响,认识其年代际变化并探索其未来态势具有重要意义。本文使用站点资料与再分析数据,研究了调控1961—2020年3—4月华北地区沙尘日数年代际变化的关键大气环流,并利用CMIP6和CESM-LE两套模式数据预估其近期变化。结果表明,华北地区沙尘日数在20世纪80年代末90年代初发生了显著突变,高发时期(1961—1989年,P1)的沙尘日数大约是低发时期(1992—2020年,P2)的3.5倍。这一变化受到由西欧平原东传至乌拉尔山及蒙古高原的波列系统(西欧低压-乌拉尔山高压-蒙古低压异常,anomaly of geopotential height in Western Europe,Ural Mountains and Mongolia,简称EUM)影响。相较于P2时期,P1时期波列较强,乌拉尔山地区位势高度升高,其东部异常偏北气流有利于冷空气南下。蒙古地区位势高度降低,显著的蒙古气旋异常为华北地区沙尘天气提供了动力条件。同时沙源地上空水汽辐散,不利于降水。EUM指数具有与华北地区沙尘日数较为一致的年代际变化特征,对后者未来变化有一定的指示作用。但不同模式对EUM年代际变化的模拟能力差异较大。通过筛选能够再现EUM年代际减弱特征的最优模式集合,发现在高排放情境下,未来近期(2021—2050年,P3)EUM显著增强,有利于华北地区沙尘天气增加。

关键词：沙尘日数年代际变化影响机制模式评估近期预估

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外强迫与内部变率对1950年以来大西洋多年代际变化的影响

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中国科学：地球科学 2024年第8期54卷 2741-2743页

作者：华文剑戴爱国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省部共建协同创新中心南京210044 Department of Atmospheric and Environmental Sciences University at AlbanyState University of New YorkAlbany 12222USA

全球变暖背景下(尤其是近70年)大西洋多年代际变化(AMV)的形成机制一直是学术界关注的重要科学问题(Vecchi等,2017).传统观点认为,AMV主要受气候系统内部过程驱动(Zhang等,2019).然而一些研究认为,近几十年北大西洋周期性的海温年代际... 详细信息

全球变暖背景下(尤其是近70年)大西洋多年代际变化(AMV)的形成机制一直是学术界关注的重要科学问题(Vecchi等,2017).传统观点认为,AMV主要受气候系统内部过程驱动(Zhang等,2019).然而一些研究认为,近几十年北大西洋周期性的海温年代际变化与人为和自然气溶胶排放有关(Otter?等,2010;Booth等,2012;Hua等,2019).这两种学术观点—外强迫和内部变率究竟谁主导近70年的AMV,一直存在较大分歧(Qin等,2020a).

关键词：气候系统外强迫变率年代际变化全球变暖海温北大西洋气溶胶

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新冠疫情影响下全球对流层臭氧变化特征研究进展

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气候与环境研究 2023年第1期28卷 103-116页

作者：侯雪伟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南京210044

自2020年新冠疫情(COVID-19)爆发以来,各地进行了不同程度的人员流动限制或封控,致使全球范围内氮氧化物(NO_(x))、二氧化硫(SO_(2))、一氧化氮(CO)、细颗粒物(PM2.5)等大气污染物浓度均大幅度降低,而作为二次污染物的臭氧(O_(3))在各... 详细信息

自2020年新冠疫情(COVID-19)爆发以来,各地进行了不同程度的人员流动限制或封控,致使全球范围内氮氧化物(NO_(x))、二氧化硫(SO_(2))、一氧化氮(CO)、细颗粒物(PM2.5)等大气污染物浓度均大幅度降低,而作为二次污染物的臭氧(O_(3))在各地区却表现出复杂的变化特征,成为研究热点.本研究总结了近两年该方向的研究成果,阐明了COVID-19期间对流层O_(3)及其前体物的变化特征、变化机制及其可能存在的潜在环境效应.COVID-19严控期,全球人为NO_(x)排放下量降了至少15%,特别是高人为活动影响区,下降了18%-25%,部分高污染地区(挥发性有机物敏感区)近地层NO_(x)的减少量达50%以上.NO_(x)的减少导致NO对O_(3)的滴定作用减弱,使得该类高污染地区O_(3)增加(10%-50%).而偏远地区及自由对流层O_(3)主要受NO_(x)控制,NO_(x)的减少以及区域传输作用使得偏远地区及自由对流层O_(3)呈现减少状态.其中,2020年4月和5月,由于NO_(x)排放量的减少导致自由对流层O_(3)体积混合比减少量高达10×10^(-9);2020年5月和6月,全球对流层O_(3)总量下降了约6 Tg(O_(3))(-2%),亚洲和美洲NO_(x)排放量的减少对全球对流层O_(3)减少具有重要贡献.疫情严控期,NO_(x)浓度大幅度下降的情况下,我国大部分城市近地面O_(3)仍处于增加状态,这表明控制我国城市地区近地面O_(3)浓度的有效手段是根据O_(3)化学生成敏感区来控制前体物,但O_(3)前体物的剧烈变化也可改变O_(3)化学生成敏感区,导致O_(3)生成效率(OPE)的变化,但由于相对欠缺VOCs排放量及其大气浓度的观测,各地区O_(3)的变化趋势和主控因素还存在很大的不确定性.此外,未来COVID-19疫情和全球变暖叠加背景下,不同地区O_(3)的变化特征和对应的O_(3)调控策略亦值得进一步深入探究.

关键词：新冠疫情氮氧化物对流层臭氧臭氧控制区未来变化

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中国夏季极端高温日数年际变化的主要模态及产生机理

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大气科学 2024年第4期48卷 1657-1673页

作者：尹秋超王璐葛子安高庆九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 青岛海洋科技中心区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266237

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型... 详细信息

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型分布,该模态主要与北极涛动(AO)有关。AO正位相时从北欧向南传播的罗斯贝波列加强横贯中国的纬向高压异常。(2)第二模态表现为经向偶极子型分布,该模态主要受从北大西洋向东亚地区传播的极地—欧亚型遥相关波列(POL)和赤道西太暖池区上升支加强局地哈德来环流的共同影响,使得华南地区(中国北方)受高压(低压)的控制。前两个模态的极端高温日数增加均与局地高压异常造成的降水减少引起的入射太阳短波辐射增加有关。(3)第三模态的分布集中在青藏高原,主要受从地中海向下游传播的纬向波列的影响。与该波列对应的环流异常一方面会造成水汽辐散、上升运动减弱,从而使得云量减少、向下的云—短波辐射增加,另一方面会造成大气增温、从而使得晴空向下的长波辐射增加,二者共同为极端高温日数增加提供有利条件。本研究结果将有助于加深对中国夏季极端高温变化特征的认识,并为未来开展极端高温的季节预测提供理论参考。

关键词：极端高温日数年际变化经验正交函数分解中纬度罗斯贝波

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中国南方降水及其极端事件的动力-统计相结合延伸期预报

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气象学报 2023年第1期81卷 79-93页

作者：张可越李娟徐邦琪朱志伟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

延伸期预报是无缝隙预测系统中的薄弱环节,如何提高灾害天气过程的延伸期预报技巧是国际热点及前沿问题。本研究基于2005年12月—2014年8月的观测/再分析资料,通过奇异值分解方法,揭示了与中国南方低频降水变化高度耦合的热带对流和中... 详细信息

延伸期预报是无缝隙预测系统中的薄弱环节,如何提高灾害天气过程的延伸期预报技巧是国际热点及前沿问题。本研究基于2005年12月—2014年8月的观测/再分析资料,通过奇异值分解方法,揭示了与中国南方低频降水变化高度耦合的热带对流和中纬度波列信号。利用中国气象局参加国际次季节至季节预报计划模式(BCC-CPS-S2Sv2模式,简称BCC S2S模式)的回报数据,对中国南方低频降水异常场进行统计降尺度,构建了一套动力-统计相结合的延伸期降水预测模型。独立预测时段(2014年12月—2019年8月)的结果表明,BCC S2S模式可以提前10—15 d预报中国南方大部分区域的异常降水;提前15—20 d以上预报时,动力-统计结合预报模型对冬季(夏季)华南沿海地区(长江以北地区)的降水时间演变、降水空间分布及极端强降水事件的预报技巧均优于BCC S2S模式。文中提出的思路和方法可广泛应用于其他区域气象要素和极端天气事件的延伸期预报。

关键词：动力-统计结合延伸期预报 S2S模式中国南方降水

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2000年以后北大西洋涛动对中国北方冬季降雪影响增强

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中国科学:地球科学 2025年第4期55卷 1281-1289页

作者：周波涛郭楚儿胡跃鹏谢文欣孙博韩婷婷施宁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南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 浙江省气象台杭州310002

中国北方降雪对社会经济和人民生活具有深远影响,因此,理解该区域降雪异常变化的物理机制至关重要.本研究基于1961~2018年的观测和再分析资料,探讨了中国北方冬季降雪与北大西洋涛动(NAO)的关系.结果表明,二者的联系在2000年左右发生了... 详细信息

中国北方降雪对社会经济和人民生活具有深远影响,因此,理解该区域降雪异常变化的物理机制至关重要.本研究基于1961~2018年的观测和再分析资料,探讨了中国北方冬季降雪与北大西洋涛动(NAO)的关系.结果表明,二者的联系在2000年左右发生了年代际变化.在2000~2018年期间, NAO与中国北方冬季降雪呈显著的负相关关系.当NAO位于负位相时,东亚副热带急流和极锋急流分别趋于北移和南移.同时,巴尔喀什湖至贝加尔湖地区的对流层中低层为异常气旋性环流控制.该大气环流背景有利于冷空气和暖湿空气在中国北方交汇,从而导致该地区降雪增多.然而,在1981~1999年期间, NAO与上述大气环流的联系并不显著,因而减弱了其与中国北方冬季降雪的联系.进一步研究表明, NAO与上述大气环流联系的加强可能在于NAO南部中心位置从前一时段到后一时段的西移.

关键词：冬季降雪中国北方北大西洋涛动年代际变化大气环流

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西南地区秋冬雾日年际与年代际变化的对比研究

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气候与环境研究 2023年第4期28卷 343-355页

作者：张颖刘鹏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

利用1958~2007年503个中国地面观测站点的雾日数资料,分析了全国秋冬雾日数的时空特征。结果表明,西南地区在秋冬发生雾日频率较高,达到了18 d以上,是中国东部地区同期雾日数的2倍以上。西南地区秋冬雾日存在显著的年际和年代际尺度气... 详细信息

利用1958~2007年503个中国地面观测站点的雾日数资料,分析了全国秋冬雾日数的时空特征。结果表明,西南地区在秋冬发生雾日频率较高,达到了18 d以上,是中国东部地区同期雾日数的2倍以上。西南地区秋冬雾日存在显著的年际和年代际尺度气候变率。在两个时间尺度上,发生雾日的气象条件存在显著差异。在年际尺度上,西南地区中高层北风异常较为显著,因而将北方的冷空气带到西南地区,使得西南地区中高层出现了显著的冷空气异常。由于该地区处于雨带的北侧,存在一定的温湿空气,上空伴随着异常下沉运动,将高层的冷空气带到低层,而此时低层大气的温度、湿度异常偏高,冷暖空气汇合,容易过饱和,所以雾日偏多。在年代际尺度上,西南地区低层异常北风相比于年际尺度更为显著,因而低层北方冷空气的南下,使西南地区出现显著的降温降湿,但是温度下降速率快于湿度下降速率,所以温度露点差为负,空气容易达到饱和,伴随大气较为稳定,导致雾日偏多。

关键词：西南地区秋冬雾日年际年代际水汽条件

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平流层温度异常对夏季北极气旋发展与维持的影响分析

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大气科学学报 2024年

作者：白亚雯卢楚翰孔阳陶玮丁留贯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无锡学院中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室安徽省气象台

北极气旋是影响北极的重要天气系统，与温带气旋不同，一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡（Tropopause Polar Vortex，TPV）作用，其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程，利用WRF数值模拟方法，设计模拟... 详细信息

北极气旋是影响北极的重要天气系统，与温带气旋不同，一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡（Tropopause Polar Vortex，TPV）作用，其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程，利用WRF数值模拟方法，设计模拟试验分析对照平流层热力异常对夏季不同类别北极气旋及对应降水的影响。通过研究分析发现，与TPV联系紧密的气旋个例，其发展和维持受平流层高位涡向下侵入到对流层的影响，具有明显的准正压以及上暖下冷结构。敏感性试验中，减弱对流层上部及以上水平热力差异后，对流层顶的折叠特征明显减弱，与之对应气旋中心区域的平流层下侵位涡以及绝对涡度明显减弱，导致气旋中心强度及对应降水均发生显著的降低。与之相反，在另一个与TPV活动无关的北极气旋过程中，其形成发展主要受到斜压不稳定的作用，平流层的水平热力差异对气旋强度、降水量均未表现出显著的变化特征。

关键词：北极气旋平流层温度异常位涡斜压不稳定北极降水

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