检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2021年第3期44卷 451-460页

作者：臧迪郑有飞张顾炜南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用观测资料统计分析和CAM5.3数值模拟相结合的方法,基于标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),分析了1955—2018年华北地区春季干旱特征,并重点探讨了对北大西洋产生的影响。华北春季干旱... 详细信息

利用观测资料统计分析和CAM5.3数值模拟相结合的方法,基于标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),分析了1955—2018年华北地区春季干旱特征,并重点探讨了对北大西洋产生的影响。华北春季干旱的主要空间分布型为全区一致型,近60 a春季华北存在22 a偏旱年和14 a偏涝年。华北春季偏旱年主要大气环流特征是大陆暖高压增强、高空西风急流减弱以及华北位于下沉运动区中。观测分析和数值模拟结果均表明,春季北大西洋海温偏暖容易导致华北地区发生干旱。当春季北大西洋偏暖,其上空高度场被抬升,激发出一条自北大西洋经欧亚大陆至华北地区的“+-+”的波列,其波列中心分别位于北大西洋、欧洲大陆-西亚和西北-华北地区上空,这条波列最终导致了西北-华北上空大陆高压增强,华北位于高压底部,上空高度场抬升,西风急流减弱,引发下沉运动,导致空气绝热增温。同时,西风急流减弱导致西南暖湿气流减弱,水汽不易到达华北地区,不利于降水产生,高温少雨有利于干旱发生;当北大西洋偏冷时,波列中心发生了“翻转”,由“+-+”转变为“-+-”,此时大陆高压减弱,西风急流增强,不利于干旱发生。

关键词：华北地区春季干旱北大西洋波列

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高矮建筑物多上行先导连接过程的数值模拟

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应用气象学报 2022年第1期33卷 80-91页

作者：雷艺楠谭涌波余骏皓郑天雪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/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室北京100081

运用改进后的三维多先导模型,允许高矮建筑物上均可以始发上行先导,对多次地闪的连接过程进行模拟。结果表明:矮建筑物始发上行先导和被击中的概率较小,高建筑物对矮建筑物上行先导的始发具有较明确影响。建筑物间的高度差是影响上述连... 详细信息

运用改进后的三维多先导模型,允许高矮建筑物上均可以始发上行先导,对多次地闪的连接过程进行模拟。结果表明:矮建筑物始发上行先导和被击中的概率较小,高建筑物对矮建筑物上行先导的始发具有较明确影响。建筑物间的高度差是影响上述连接过程的主要因子,当建筑物间高度差较小时,高建筑物对矮建筑物的屏蔽效应不明显,下行先导通道的相对位置对矮建筑物是否优先始发上行先导存在影响;随着建筑物间高度差的增加,矮建筑物难以优先始发上行先导,只在下行先导通道明显偏向矮建筑物时,矮建筑物才可能始发上行先导,并有一定概率与下行先导连接形成回击;当建筑物间高度差超过某阈值后,矮建筑物既不会始发上行先导,更不会被击中。

关键词：数值模拟连接过程多上行先导建筑物间高度差

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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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西北太平洋热带气旋频数异常与五类主要大尺度环流型的关系

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大气科学学报 2022年第1期45卷 30-39页

作者：周伟灿张小雨赵海坤沈新勇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 武警陕西省总队陕西西安710000 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

利用Yoshida and Ishikawa(2013)提出的一套客观分类方法对1979—2013年夏季(5—10月)共796个热带气旋(Tropical Cyclone,TC)生成前的大尺度环流背景场进行了分型,主要包括了季风切变线型(monsoon Shear Line,SL)、季风涡旋区(monsoon Gyre,GY)、季风辐合区(monsoon Confluence Region,CR)、东风波(Easterly Wave,EW)和热带气旋生成诱发的罗斯贝波扰动(Preexisting Tropical Cyclone,PTC)五大类大尺度环流型,其中SL、CR、GY与季风环流型紧密相关联。统计结果显示,大部分热带气旋生成与季风槽环流有关,并分析了五类环流型扰动下TC生成的位置及强度特征。基于分型结果可知,PTC环流型的异常增强和季风槽环流型的异常减弱是导致TC异常增加和异常减少的主要因素。并初步给出了可能的物理成因。

关键词：热带气旋生成频数异常西北太平洋大尺度环流型

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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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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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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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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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2020年梅汛期强降水事件的预报误差来源分析

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气候与环境研究 2022年第4期27卷 469-479页

作者：林琳卢楚翰周菲凡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云降水物理与强风暴实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

基于WRF模式(Weather Research and Forecasting Model)分析2020年超长梅汛期内11次强降水事件的预报误差来源。分别以FNL(Final Global Data Assimilation System)、TIGGE_EC(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble from European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)作为初始场进行预报,对比预报结果发现,TIGGE_EC初始场的预报结果普遍优于FNL,这说明初始条件的不确定性对预报结果有重要影响。进一步探究初始条件不确定性(初始误差)来源的区域(敏感区)和变量(敏感变量)发现,敏感区集中分布于降水区西侧上游,相对应的敏感变量为水汽场。分别考察动能、有效位能以及比湿能在初始误差总能量中的占比,结果表明,扰动比湿能占比最小,但敏感性试验表明比湿场扰动对预报效果的影响最大。选取比湿场扰动对预报效果影响最大且WRF_EC具有更好预报效果的6个暴雨事件,通过HYSPLIT后向轨迹模式分别追踪其累计降水量最大值点的水汽来源及路径发现,有6个事件均有向降水区西侧上游延伸的水汽来源通道,进一步表明了敏感区的初始水汽场的准确性对暴雨预报的影响。因此降水区西侧上游的水汽场的误差是这11次梅汛期暴雨过程重要的预报误差来源,对其准确描述可有助于预报效果的提升。

关键词：初始误差梅雨期强降水敏感区敏感变量水汽来源

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台风强度变化最快时涡度的解析解

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第5期14卷 625-634页

作者：范景威周伟灿冯也骋官元红南京信息工程大学数学与统计学院南京210044 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南京210044 宿迁泽达职业技术学院宿迁 223800

利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler⁃Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平... 详细信息

利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler⁃Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平衡关系.因此,这四个力确定的向量可以作为台风强度的预报因子,更准确地确定台风系统强度变化率达到最大的时间点.进一步通过风场变分分解提取到有旋场中的最大涡旋,得到台风强度变化最快时涡度和流场的解析解,对研究台风发展过程中速度的变化趋势和台风的空间结构具有实用价值,为台风路径和强度预报提供了一定的理论指引.

关键词：台风强度涡度解析解变分法风场分解

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