检索结果-内蒙古大学图书馆

气象科学 2021年第3期41卷 295-303页

作者：叶天余锦华叶梦茜谢洁宏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

基于国家气象信息中心2400多个观测站的候平均日最高气温、GLDAS 2.0/2.1的土壤湿度、蒸散发资料和ERA5的500 hPa位势高度、925 hPa风场再分析资料,定义了格点骤发干旱指数,在分析1979—2017年4—9月中国区域骤发干旱气候特征和骤发干... 详细信息

基于国家气象信息中心2400多个观测站的候平均日最高气温、GLDAS 2.0/2.1的土壤湿度、蒸散发资料和ERA5的500 hPa位势高度、925 hPa风场再分析资料,定义了格点骤发干旱指数,在分析1979—2017年4—9月中国区域骤发干旱气候特征和骤发干旱指数的经验正交展开空间模态的基础上,确定骤发干旱发生频繁及变率大的区域,给出了区域性骤发干旱事件的识别标准,并对其演变过程进行合成分析,最后分析了典型个例的要素和环流特征。结果表明:骤发干旱多发于我国南方夏季,其中7月最多,以湖南和浙江地区发生最为频繁,这两个区域也是骤发干旱发生气候变率最大的区域。合成分析显示,高温是两个区域骤发干旱爆发的主要驱动因素:干旱爆发前一候,气温迅速升高,蒸散发快速增大,土壤湿度下降明显。2013年6—7月在湖南区域爆发了两次骤发干旱事件。第一次干旱爆发前,湖南地区500 hPa位势高度迅速增大,异常下沉气流导致降水减少和绝热增温,蒸散发随气温升高而增加,使土壤湿度减少,这次干旱由高温驱动;第二次干旱爆发前期,明显偏西、偏北且稳定的西北太平洋副热带高压使地表太阳净辐射通量增强、近地层的偏南气流使高温维持,蒸散发随降水而变化,这次干旱为降水减少所驱动,高温起促进作用。

关键词：区域性骤发干旱高温蒸散发土壤湿度

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考虑中间层低层的平流层最后增温事件分类及其机制分析

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大气科学 2024年第6期48卷 2141-2156页

作者：胡景高谢金材任荣彩刘帅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 中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100190 重庆市荣昌区气象局重庆402460

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春... 详细信息

基于MERRA再分析数据集,本文对平流层最后增温事件(stratospheric Final Warming,简称FW)的分类进行了分析,这种分类将平流层和中间层低层进行了统一的考虑。研究发现中间层低层极区存在与平流层极区相似的纬向风场的季节转换,并且在春季,极区温度和纬向风场存在与平流层类似的年际变率,基于此认定中间层低层仍存在FW事件。本文随后确定了FW事件逐年爆发日期,结果表明,FW事件在各个层次的平均爆发日期为4月7~27日,年际变率在11.3~18.3天,其中,1 hPa FW平均爆发日期最迟,0.1 hPa FW事件的年际变率最小。依据FW爆发日期垂直廓线的演变特征,本文将FW事件分为三类,分别为同时型、顺延型与气候态型。同时型FW事件由强烈的行星波活动所主导,整层爆发日期相差不大,FW的爆发伴随着强烈的极区环流异常符号的反转。顺延型FW事件的爆发过程与同时型具有类似的特征,但其中行星波活动强度更弱,非绝热加热的作用进一步提高。气候态型时,以10 hPa为代表的平流层中层FW事件的爆发由动力因素主导。平流层中层FW爆发后,平流层高层行星波活动受到抑制,FW的爆发则由辐射非绝热加热主导。在中间层低层0.1 hPa,FW事件的爆发有两种可能,一方面,可以由辐射非绝热加热主导;另一方面,在一些平流层FW事件爆发后,0.1 hPa可能会因为平流层FW爆发后的次级行星波活动而造成FW的爆发。

关键词：平流层最后增温事件中间层分类环流演变行星波活动

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双多普勒雷达观测在一次雹云结构中的应用

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气象科学 2023年第2期43卷 225-234页

作者：王子昕王咏青胡志群徐芬江苏省气象服务中心南京210041 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/大气科学学院南京210044 南京大气科学联合研究中心南京210041 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京气象科技创新研究院南京210041

利用常州站和泰州站双多普勒天气雷达探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日一次强对流天气过程的天气形势、雷达回波强度演变特征和双多普勒雷达反演的三维流场信息。重点利用双多普勒雷达径向速度资料反... 详细信息

利用常州站和泰州站双多普勒天气雷达探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日一次强对流天气过程的天气形势、雷达回波强度演变特征和双多普勒雷达反演的三维流场信息。重点利用双多普勒雷达径向速度资料反演出格点流场,并结合回波特征分析雹云的结构。结果表明:强对流天气过程中,江苏受高空冷涡影响,在高空冷槽、高空急流、低层切变线和地面辐合线的配置条件下,形成了上干冷、下暖湿的层结不稳定结构。本次过程中,雹云不仅具有典型的强对流单体雷达回波特征,在中层强回波中心处,还有明显的“S”型水平流场结构。雹云的低层,是明显的辐合与旋转配置的水平流场。深厚的零线结构是成雹的典型特征。

关键词：雹云 S型流场双多普勒雷达风场反演零线

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2019年南海夏季风爆发特征及其与10~25 d ISO的关系

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气象科学 2022年第3期42卷 324-333页

作者：张颖王黎娟赵小芳邓顺芷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 成都信息工程大学大气科学学院成都610225

使用NCEP/NCAR再分析资料对2019年高度场、OLR场和风场进行了环流分析,计算假相当位温、西南风和垂直风切变等物理量,并且使用Lanczos滤波器滤波后进行分位相讨论了ISO与2019年南海夏季风爆发的关系。结果表明,2019年南海夏季风爆发的... 详细信息

使用NCEP/NCAR再分析资料对2019年高度场、OLR场和风场进行了环流分析,计算假相当位温、西南风和垂直风切变等物理量,并且使用Lanczos滤波器滤波后进行分位相讨论了ISO与2019年南海夏季风爆发的关系。结果表明,2019年南海夏季风爆发的日期为5月6日,其爆发偏早。在5月6日后具体特征表现为:200 hPa高空急流范围扩大,强度增强;副热带高压不断东撤,南海地区不再盛行西南风;850 hPa上南海地区盛行西南风且对流大面积爆发;假相当位温随高度变化的特征显示出对流增强的趋势。为了探讨2019年南海夏季风爆发与ISO的关系,进一步研究发现2019年存在10~25 d大气季节内振荡。一方面,ISO有利于2019年爆发时间偏早,另一方面,南海夏季风爆发后从孟加拉湾—印度洋东部低频对流多次随时间向东北传播,经历发展—最强—减弱—抑制—最弱—恢复的6个阶段,有利于南海地区偏西风增强以及对流活动的爆发维持,使得其爆发强度增强。

关键词：南海夏季风爆发特征大气季节内振荡

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南京秋季大气PM_(2.5)中类腐殖质的光学性质与来源分析

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环境化学 2021年第1期40卷 301-311页

作者：洪一航曹芳鲍孟盈章炎麟张益兴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

类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针... 详细信息

类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针对HULIS分离方法的研究很少.固相萃取法(solid phase extraction, SPE)因其操作简单、分离效果较好而被广泛应用,但对于低浓度样品仍存在检出限较高、回收率较低的问题,且很少有人关注提纯过程中流程空白所包含的含碳组分及其吸光能力.本研究通过调整活化溶液(0.01 mol·L^(-1) HCl溶液+甲醇+2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)与洗脱溶液(2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)用量的比例对提纯方法进行优化.结果表明,应用优化后的方法对流程空白进行测量时,检出限(MDL)降低到0.035 mg·L^(-1)以下,精密度RSD <5.41%(n=20),标准品回收率达到95%,在保证回收率的情况下减少了流程空白,提高了样品的精密度,使测定浓度较低的HULIS含量成为可能.为了探究生物质燃烧期间含碳组分的光学特性和来源特征,本研究对2017年10月6日至11月9日南京北郊秋季大气气溶胶样品进行采集.采样期间PM_(2.5)的浓度为(87.9±43.7)μg·m^(-3),WSOC和类腐殖质碳(HULIS-C)的浓度分别为(4.2±2.3)μg·m^(-3)和(3.6±2.0)μg·m^(-3),HULIS-C占WSOC的比例为47.3%,是WSOC中的重要组成部分.本研究还对HULIS在330—400 nm波段的吸光进行测定,使用Angstrom指数(absorption angstrom exponent,AAE)进行表征,得到采样期间AAE的值为2—7,说明HULIS污染主要来自二次转化.后向轨迹结果表明,重污染期间污染物来源为本地生物质燃烧和区域或者长距离气团的输送.

关键词：类腐殖质固相萃取吸光特性来源 PM_(2.5) 南京

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基于云依赖背景场误差协方差的雷达资料同化及对降雨预报影响研究

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气象学报 2022年第2期80卷 243-256页

作者：陈娴雅陈耀登孟德明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 南京大学大气科学学院中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210023

传统变分同化方法中使用各向同性和均质的背景场误差协方差,忽略了背景场误差协方差的天气系统依赖性,而在变分框架下引入集合流依赖的背景场误差协方差还需要额外的集合预报。为在变分同化中引入更合理的背景场误差协方差,通过引入云... 详细信息

传统变分同化方法中使用各向同性和均质的背景场误差协方差,忽略了背景场误差协方差的天气系统依赖性,而在变分框架下引入集合流依赖的背景场误差协方差还需要额外的集合预报。为在变分同化中引入更合理的背景场误差协方差,通过引入云指数构建“云依赖”背景场误差协方差,提出了一种云依赖背景场误差协方差的同化方案,并应用于雷达等多源观测资料同化。基于云依赖背景场误差协方差的资料同化方案,开展了一系列单点观测试验、梅雨期批量循环同化预报试验以及降雨个例详细诊断分析。从单点观测试验看,云依赖背景场误差协方差可以实时动态地调整各格点背景场误差,使分析增量具有明显的各向异性和对云雨特征的依赖;批量循环同化与预报试验表明采用云依赖背景场误差协方差的雷达资料同化可以稳定提高降水预报能力,对大量级降水评分的改善尤为明显;对强对流暴雨过程的诊断进一步表明,云依赖背景场误差协方差的应用改进了动力、热力、水汽和水凝物场的预报。基于云依赖背景场误差协方差的同化方案,能在变分同化框架下引入更符合实时天气特征的背景场误差协方差信息,为更好地同化高分辨率雷达资料提供了基础,有效提高了降雨预报的效果。

关键词：雷达资料同化变分同化背景场误差协方差云依赖

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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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EnKF同化葵花8号卫星全天空红外辐射率对一次暖区暴雨的预报影响

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中国科学：地球科学 2024年第10期54卷 3162-3179页

作者：娄珊珊朱磊邱学兴陈光舟袁松周胜男安徽省气象台合肥230031 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 淮河流域气象中心合肥230031 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地寿县国家综合气象观测专项试验外场寿县232200 大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari... 详细信息

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari-8)水汽通道的全天空红外辐射率对此次暖区暴雨的预报能力改进的影响.结果表明:逐小时循环同化多个时次的全天空红外辐射率资料,能够有效改进此次暖区暴雨的预报效果,暴雨TS评分显著提高,模拟的3h降水位置和强度更接近实况.这些改进源于在同化中加入了云区辐射率资料,使得模式初始场中包含了更多的中尺度对流信息.同化后对水汽场的调整,如增湿和水汽的输送;风场的调整,如中层冷空气的侵入和低层幅合切变的加强等,都是影响本次暖区暴雨预报的关键因子.

关键词：集合卡尔曼滤波 WRF模式葵花8号全天空红外辐射率暖区暴雨

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中国东部秋季大气黑碳分布和来源的数值模拟

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中国环境科学 2022年第10期42卷 4465-4474页

作者：张旭影朱彬王媛敏钤伟妙石家庄市气象局河北石家庄050081 河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050021 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 中国民用航空华北地区空中交通管理局内蒙古分局内蒙古呼和浩特010070

应用耦合黑碳源示踪方法的区域大气化学WRF-Chem模式,对中国东部秋季黑碳气溶胶(BC)分布特征进行研究.研究发现中国中东部BC浓度较高(>2μg/m^(3)),BC高值区(>4μg/m^(3))分布在华北平原、长江三角洲、两湖及四川东部等地区.工业... 详细信息

应用耦合黑碳源示踪方法的区域大气化学WRF-Chem模式,对中国东部秋季黑碳气溶胶(BC)分布特征进行研究.研究发现中国中东部BC浓度较高(>2μg/m^(3)),BC高值区(>4μg/m^(3))分布在华北平原、长江三角洲、两湖及四川东部等地区.工业源、居民生活源、交通源是BC的主要排放源,其中工业源会造成近地层BC分布呈点状高值,地形及气象条件也是影响BC累积和传输的重要因素.BC浓度较高的京津冀BC以本地源贡献为主,在不同的风场及大气扩散条件下,外来源对京津冀BC贡献占比的变化较大.BC来源可分为两种情形:一是传输型:地面风速较大,外来源贡献占比达35.1%;二是静稳型:地面风速小,大气条件静稳,以本地贡献(80.1%)为主,来自京津冀周边省份(山东、河南、山西和陕西)的贡献较少(6.9%).本地源与外来源对京津冀BC贡献比呈相反的日变化特征,其中傍晚~早上,本地贡献占比维持在较高水平;午后本地贡献占比减小,外来输送明显增强.当京津冀地区受外来输送影响更大时,日变化特征更明显,外来贡献在午后占比可超过40%.

关键词：黑碳气溶胶 WRF-Chem 源示踪京津冀

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1990年代和2000年代华北寒潮的对比及其与北极海冰的联系

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气候与环境研究 2022年第3期27卷 368-382页

作者：白寒冰曾刚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 中国民用航空西北地区空中交通管理局宁夏分局银川750009

基于华北区域均一化站点气温资料、NCEP/NCAR大气再分析资料、CFSR大气再分析资料以及NOAA高分辨率北极海冰密集度资料,对比研究了1990年代与2000年代华北寒潮的差异及其与秋、冬季北极海冰的联系。结果表明:影响华北的区域性寒潮事件在... 详细信息

基于华北区域均一化站点气温资料、NCEP/NCAR大气再分析资料、CFSR大气再分析资料以及NOAA高分辨率北极海冰密集度资料,对比研究了1990年代与2000年代华北寒潮的差异及其与秋、冬季北极海冰的联系。结果表明:影响华北的区域性寒潮事件在1990年代(2000年代)发生的频次为1957~2011年最多(少),但寒潮平均强度偏弱(强),冷空气大多源自格陵兰岛(新地岛)附近,取偏西(偏北)路径进入华北。秋、冬季新地岛附近以及巴芬湾附近海冰在2000年代初显著减少,导致1990年代与2000年代出现显著环流差异:1990年代(2000年代)极区位势高度存在负异常(正异常),欧亚大陆大型槽脊波动较弱(强),绕极区西风较强(弱),东亚大槽较弱(强),西伯利亚高压较弱(强),使得华北寒潮在两段时间出现上述差异。

关键词：寒潮华北年代际差异北极海冰

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