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第25届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2019 年学术年会

作者：赵剑琦马晓燕吴硕秋陈林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江苏南京 210044 中国气象局卫星气象中心

本研究使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem对中国西北地区 2018 年5月的一次沙尘过程进行了模拟和讨论，并结合多种卫星资料(MODIS AOD、CALIPSO消光系数和FY-4A沙尘强度)和地面资料(Micaps风场、降水量和中国环境监测总站PM10 逐小... 详细信息

本研究使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem对中国西北地区 2018 年5月的一次沙尘过程进行了模拟和讨论，并结合多种卫星资料(MODIS AOD、CALIPSO消光系数和FY-4A沙尘强度)和地面资料(Micaps风场、降水量和中国环境监测总站PM10 逐小时观测数据)，评估了模式对中国西北地区起沙过程和输送路径的模拟能力。此外，研究中使用了四维同化方法优化气象资料，有效提升了对于气象场的模拟效果，进而提升了模式对沙尘过程的模拟能力。

关键词： WRF-Chem 同化模式结果评估沙尘过程分析

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新型探测资料在2014年春节污染天气中的应用

新型探测资料在2014年春节污染天气中的应用

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第35届中国气象学会年会

作者：戴竹君高辉李力王黎娟王宏斌陆晓波南京市气象局南京军区空军气象中心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省气象科学研究所南京市环境监测中心

利用NCEP/NCAR再分析资料、南京市环保局监测数据,分析2014年春节污染天气背景,结合南京探空资料、常规观测资料、风廓线雷达及微波辐射计资料,分析这次春节期间的大气混合层高度、通风系数和逆温层特征。按照春节假期污染情况,可将其... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料、南京市环保局监测数据,分析2014年春节污染天气背景,结合南京探空资料、常规观测资料、风廓线雷达及微波辐射计资料,分析这次春节期间的大气混合层高度、通风系数和逆温层特征。按照春节假期污染情况,可将其分为两个阶段:前期是1月30日—2月2日,南京处于均压场里,空气污染扩散条件差,逆温层容易形成,污染较重。后期是2月3日—2月6日,冷暖气流活跃,混合层厚度升高,通风系数增大,逆温层被破坏,逆温强度锐减,空气质量显著改善。结果显示,混合层高度越低、通风系数越小及逆温层结越厚、越强,污染越严重。针对不同级别污染程度为四要素设立了定量化指标:当混合层高度低于1 km、通风系数低于2500 m/s、逆温层厚度大于500 m、逆温强度大于2℃/100m,易出现中度以上污染;当混合层高度高于2 km、通风系数高于7000 m/s、逆温层厚度小于200 m、逆温强度小于0.5℃/100m,不易出现污染天气,可为预报提供更多参考依据。

关键词：污染新资料混合层高度通风系数逆温

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全球气候变化中的云辐射反馈作用研究进展

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中国科学：地球科学 2022年第3期52卷 400-417页

作者：张华王菲汪方李剑东陈晓龙王在志李建周喜讯王秋艳王海波游婷谢冰陈琪端义宏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 中国气象局气候研究开放实验室国家气候中心北京100081 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 中国气象局气候模式室国家气候中心北京100081 中国气象科学研究院气候与气候变化研究所北京100081 中国科学院大学北京100049 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 重庆市气象科学研究所重庆401147

云的形成过程及其类型复杂多样,在气候系统中发挥着重要作用.在当前气候背景下,云在大气顶的净辐射效应为负值,即对地气系统起着强烈的冷却作用.云反馈过程是当前气候变化研究中不确定性最大的因子之一,其强度会随时间、空间、云量、云... 详细信息

云的形成过程及其类型复杂多样,在气候系统中发挥着重要作用.在当前气候背景下,云在大气顶的净辐射效应为负值,即对地气系统起着强烈的冷却作用.云反馈过程是当前气候变化研究中不确定性最大的因子之一,其强度会随时间、空间、云量、云高、云光学厚度等发生变化.目前,观测研究和气候模拟都表示全球平均云反馈为正值,以热带高云高度反馈和热带海洋低云量反馈两个正反馈为主,但是云反馈仍然存在较大的不确定性.在温室气体驱动的全球变暖下云如何对气候系统进行反馈至关重要,它直接影响气候敏感度的估算并决定着气候模式对未来全球变暖预估的准确性.因此,云反馈强度也会在很大程度上影响温室气体减排政策的制定.为此,本文回顾了云在气候系统中反馈作用的最新研究进展,指出了该研究领域当前面临的关键挑战,最后,对未来需要开展的研究进行了讨论与展望,以期为全球和东亚区域云辐射物理过程模拟、模式不确定性分析以及未来气候变化和全球变暖预估等方面的研究提供系统的科学参考.

关键词：云辐射云反馈气候反馈气候敏感度气候变化

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华南冬季极端低温事件的统计建模及未来预估

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气象科学 2024年第1期44卷 46-58页

作者：姜胜李伟朱连华孙威江志红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 南京信息工程大学无锡学院江苏无锡214105 福建省气象科学研究所福建省灾害天气重点实验室福州350001 南京信息工程大学数学与统计学院南京210044

基于1961—2005年华南冬季逐日最低温度观测资料,以及参与CMIP5的IPSL-CM5A-MR、MPI-ESM-MR、CMCC-CMS 3个模式的历史模拟和未来排放情景预估数据,从过程角度定义和提取华南冬季极端低温事件及其特征指标,并通过引入极值理论构建极端低... 详细信息

基于1961—2005年华南冬季逐日最低温度观测资料,以及参与CMIP5的IPSL-CM5A-MR、MPI-ESM-MR、CMCC-CMS 3个模式的历史模拟和未来排放情景预估数据,从过程角度定义和提取华南冬季极端低温事件及其特征指标,并通过引入极值理论构建极端低温事件的概率分布模型(Cold Spell Model,CSM),刻画其强度、频数和持续时间特征分布;进一步结合基于累计概率分布变换的偏差订正方法降低模式模拟的偏差,探讨了RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时极端低温事件的风险变化。研究表明:(1)CSM模型能够较好地拟合极端低温特征概率分布,大部分台站通过了K-S或卡方检验;(2)相对于观测,模式模拟极端低温存在一定偏差,经偏差订正后,各站点BS评分接近于0,SS评分普遍提高到0.88左右;(3)全球增暖背景下,华南地区极端低温呈现强度减弱、频数减少、持续时间缩短的特征。全球增暖1.5、2.0℃背景下,华南大多数地区极端低温事件平均强度减弱,频次降低,持续时间变化具有明显的空间差异;每年发生1次极端低温事件的概率增加,但每年发生3、5次的概率减少;增暖1.5℃下极端低温事件持续性特征变化不明显。但增暖2℃下,华南大部分地区持续1 d的极端低温事件更易发生,但更长持续时间(3、5 d)的极端低温事件发生的可能性显著减少。

关键词：极端低温事件极值模型偏差订正未来预估

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一次东移型西南低涡引发的强降水诊断分析

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成都信息工程大学学报 2019年第4期34卷 384-391页

作者：蔺邹兴华维范广洲吴秋月李佩芝王星成都信息工程大学大气科学学院气候与环境变化联合实验室高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 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

为研究由西南涡东移引发暴雨的中尺度特征,利用NCEP逐日4次1°×1°格点FNL再分析资料和中国自动气象站与CMORPH融合0.1°×0.1°格点逐时降水资料,采用非地转湿Q和湿位涡诊断方法,对2015年7月14~17日中国中部... 详细信息

为研究由西南涡东移引发暴雨的中尺度特征,利用NCEP逐日4次1°×1°格点FNL再分析资料和中国自动气象站与CMORPH融合0.1°×0.1°格点逐时降水资料,采用非地转湿Q和湿位涡诊断方法,对2015年7月14~17日中国中部一次由西南涡引发的自西向东强降水过程进行了诊断分析。结果表明:受中高纬500 hPa低槽、低纬副高西伸北抬、沿低槽南下的冷空气以及来自孟湾暖湿空气的影响,为此次降水提供了非常有利的条件。非地转湿Q散度较好地反映了低涡降水的落区和强度变化,对未来6 h降水落区和强度的预报具有较好的指示意义;湿Q辐合区与未来6 h降水落区大致相符,且暴雨中心与辐合中心相对应,对应上空上升运动明显,对激发对流运动有重要作用。西南涡降水的发生、发展与湿位涡的时空演变呈现良好的对应关系;其中,对流层中低层MPV1上正下负叠加配置促进了不稳定能量的释放,有利于的暴雨发生和发展,而MPV1和MPV2的重叠区域有利于垂直涡度的增长,是降水落区预报的警戒区。

关键词：大气科学中尺度气象西南低涡暴雨非地转湿Q 湿位涡诊断分析

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一次飑线理想试验的水汽方程尺度分析

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暴雨灾害 2018年第6期37卷 522-527页

作者：刘靓珂张弛沈新勇王咏青李小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重点实验室北京100029 浙江大学地球科学学院杭州310027

在CM1模式动力框架基础上,通过方程推导发现:平流、对流、网格距、湿度梯度、不稳定层结、水汽含量、温度以及沉降作用对强对流天气发生发展的模拟有着直接影响,其中网格距、湿度梯度、不稳定层结主要体现在湍流项中,而温度作用主要体... 详细信息

在CM1模式动力框架基础上,通过方程推导发现:平流、对流、网格距、湿度梯度、不稳定层结、水汽含量、温度以及沉降作用对强对流天气发生发展的模拟有着直接影响,其中网格距、湿度梯度、不稳定层结主要体现在湍流项中,而温度作用主要体现在水汽相变过程中。使用能激发飑线过程的探空资料进行理想模拟,采用模式数据做尺度分析,得到飑线系统中平流、对流以及沉降作用对水汽变量的影响最大,飑线的出现需要水汽分布和上升气流的配合,水汽相变影响次之,湍流作用相对较小。通过分析水平风场与水汽扰动的变化,证实了平流对飑线过程中水汽输送的重要作用。

关键词： CM1云模式飑线尺度分析理想试验水汽平流

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夏季亚洲—太平洋涛动与东亚气候异常的关系

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成都信息工程大学学报 2019年第4期34卷 420-427页

作者：王星华维成都信息工程大学大气科学学院气候与环境变化联合实验室、高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 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

为研究夏季亚洲-太平洋涛动(APO)与东亚气候异常的关系,利用1948-2016年NCEP/NCAR月平均再分析资料和1948-2012年CRU降水资料以及合成分析、M-K突变检验等方法。结果表明:在对流层中高层扰动位势高度场上,亚洲-太平洋地区中高纬度存在... 详细信息

为研究夏季亚洲-太平洋涛动(APO)与东亚气候异常的关系,利用1948-2016年NCEP/NCAR月平均再分析资料和1948-2012年CRU降水资料以及合成分析、M-K突变检验等方法。结果表明:在对流层中高层扰动位势高度场上,亚洲-太平洋地区中高纬度存在类似于APO的遥相关现象,即当夏季APO偏强的时候,亚洲大陆中高纬度对流层上空扰动位势高度偏高,而太平洋中高纬度对流层上空扰动位势高度偏低,此时亚洲上空南亚高压范围更大。当APO指数(APOI)偏高(低)时,东亚夏季风偏强(弱)。此外,夏季APO在1972年出现了一次突变性减弱。APO减弱后,南亚高压范围增大,东亚夏季风减弱,中国江淮地区降水量增加而中国东南沿海地区、日本和印度半岛降水量减少;与此同时,中国大部分地区、蒙古以及中亚部分地区气温较突变前有所降低,而在中国沿海地区、日本以及韩国气温呈现上升趋势。

关键词：气象学气候变化亚洲-太平洋涛动东亚夏季风

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FY-4A闪电成像仪在干旱区应用评估及与多源数据对比

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干旱气象 2023年第1期41卷 25-33页

作者：宋琳张国平王曙东万夫敬孙豪青岛市气象灾害防御技术中心山东青岛266003 青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 中国气象局公共气象服务中心北京100081 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江苏南京210044

为加强多源闪电数据在干旱区的融合应用,利用新疆民航三维地基闪电探测系统(3-Dimension Lightning Location System,3-DLLS)、全球闪电定位网(World-Wide Lightning Location Network,WWLLN)和气象部门ADTD(Advanced Time of Arrival and Direction System)、FY-4A闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)等多源闪电资料,针对新疆地区2019年11次典型雷暴过程,开展FY-4A LMI探测性能的初步评估,并结合FY-4A云顶温度(Cloud Top Temperature,CTT)资料,详细分析2019年7月21日强雷暴过程的闪电特征,探寻CTT与闪电活动的相关关系。结论如下:(1)FY-4A LMI闪电“组”(LMI Group,LMIG)数量约为3-DLLS的1/5、WWLLN的1.02倍、ADTD的1/3。白天,在太阳背景光影响下FY-4A LMI的探测效率有所下降,即使日出后雷暴系统有所加强,但LMIG数量并无增加趋势。(2)在2019年7月21日强雷暴过程中,3-DLLS探测的闪电时空分布与ADTD重合度较高,而WWLLN的闪电定位与前两者在时空上存在一定偏差,这主要是各系统的探测原理(WWLLN主要探测的是强地闪,ADTD主要监测地闪回击,而3-DLLS探测的是全闪)及测站布局和数量不同所致。(3)在强雷暴过程不同发展阶段,闪电发生区域的FY-4A CTT值差异较大,初始阶段、旺盛阶段和消散阶段闪电区域对应的CTT值分别为260~280 K、230~240 K和240~260 K。

关键词：闪电定位 FY-4A LMI 探测效率个例对比

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不同钾肥施用量对马铃薯产量、品质及土壤质量的影响

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江苏农业科学 2019年第11期47卷 116-119页

作者：张皓周丽敏申双和黄进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/江苏省农业气象重点实验室/南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 浙江省温州市气象局浙江温州325002

研究不同钾肥施用量对微型马铃薯产量、品质及土壤质量的影响,为马铃薯生产和肥料管理提供科学依据。以微型马铃薯荷兰7号为材料,于2016年3-6月在江苏省南京地区设计6个施钾处理:不施硫酸钾肥(K0,对照);硫酸钾肥施肥量为300kg/hm^2(K1)... 详细信息

研究不同钾肥施用量对微型马铃薯产量、品质及土壤质量的影响,为马铃薯生产和肥料管理提供科学依据。以微型马铃薯荷兰7号为材料,于2016年3-6月在江苏省南京地区设计6个施钾处理:不施硫酸钾肥(K0,对照);硫酸钾肥施肥量为300kg/hm^2(K1)、375kg/hm^2(K2)、450kg/hm^2(K3)、525kg/hm^2(K4)和600kg/hm^2(K5),统计马铃薯产量并测定淀粉、蛋白质和维生素C含量以及种植区土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量。结果表明,马铃薯产量及淀粉、蛋白质、维生素C含量的最高值分别出现在K3、K2、K3、K3处理;土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾的含量的最高值分别出现在K4、K3、K2和K5处理。研究认为适量增施钾肥可使马铃薯产量,块茎中淀粉、蛋白质及维生素C含量增加;随着施钾量的增加土壤铵态氮和速效钾的含量均呈增加趋势,而土壤硝态氮和速效磷含量在施钾过量时呈降低趋势。综合马铃薯产量、品质及肥料成本等因素,硫酸钾肥施用量为450kg/hm2时效果最佳。

关键词：钾肥马铃薯产量生理指标土壤质量

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吉林省最高最低气温非对称变化时空演变特征

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气象科技 2018年第4期46卷 744-752页

作者：岳元申双和岳立成王琪于宛男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/江苏省农业气象重点实验室/南京信息工程大学应用气象学院南京210044 吉林省气象台长春130062 吉林省气象探测保障中心长春130062 吉林省气象科学研究所长春130062 长春市气象探测中心长春130000

利用吉林省45个气象站1970-2014年逐日的最高、最低气温资料,分析吉林省最高、最低气温不对称变化在年、季尺度上的时空演变特征。采用经验模态分解法(EMD)分解年、季最高、最低气温序列,分析变化趋势。结果表明:近45年年平均最高、最... 详细信息

利用吉林省45个气象站1970-2014年逐日的最高、最低气温资料,分析吉林省最高、最低气温不对称变化在年、季尺度上的时空演变特征。采用经验模态分解法(EMD)分解年、季最高、最低气温序列,分析变化趋势。结果表明:近45年年平均最高、最低气温均呈增加趋势,且最低气温增幅是最高气温的两倍。四季的最高、最低气温变化形式与年变化一致;不同地区之间最高气温的增幅差异不大,最低气温增幅存在一定区别,东部最低气温增幅小于中、西部。相对稳定的增温区出现在西部和中部,不同季节的增温幅度不同,春、夏要强于秋、冬。经验模态分解(EMD)结果显示吉林省年平均最高、最低气温均为增加趋势,而春、冬季中最高气温趋势分量的倾向率与原始序列不同,为负值。夏、秋季中最高气温及四季中最低气温趋势分量序列与原始数据序列的倾向率一致,均为正值但大小存在差异。

关键词：最高气温最低气温不对称增温经验模态分解法

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