检索结果-内蒙古大学图书馆

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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华中地区背景大气PM2.5中非极性有机化合物组成和来源解析

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地球化学 2025年

作者：沈杰曹芳吴长流张煜娴贾小芳章炎麟梅雨婷江俊林南京信息工程大学生态与应用气象学院气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境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中国气象局气象探测中心

于2019年12月至2020年11月在金沙国家区域大气本底监测站采集了117个大气细颗粒物(PM2.5)样品，分析样品中的非极性有机化合物（NPOCs），包括21种正构烷烃、17种多环芳烃（PAHs）和6种藿烷类化合物，旨在阐明华中地区背景大气PM2.5... 详细信息

于2019年12月至2020年11月在金沙国家区域大气本底监测站采集了117个大气细颗粒物(PM2.5)样品，分析样品中的非极性有机化合物（NPOCs），包括21种正构烷烃、17种多环芳烃（PAHs）和6种藿烷类化合物，旨在阐明华中地区背景大气PM2.5中NPOCs组成特征和来源的季节差异。结果表明，采样期间华中背景大气PM2.5中有机碳（OC）的年平均质量浓度为（4.6±2.6） μg/m3，呈冬季高、夏季低的季节变化特征。总NPOCs年平均质量浓度为（27.3±24.9） ng/m3，其季节变化与OC一致。正构烷烃是NPOCs的主要组分（约占87.8%±5.8%），植物自然排放是春、夏季正构烷烃的重要来源，化石燃料燃烧源在冬季最为突出。PAHs占NPOCs质量浓度约（10.2±5.6）%，夏季主要源于交通排放，秋季受生物质燃烧的贡献明显。藿烷类化合物冬季主要受燃煤排放影响，其他季节则以交通排放为主。观测期间金沙上空主要受到北方气团输送的影响，其中夏季东南和西南季风盛行，南方气团的输送增强。利用正交矩阵–因子分解（PMF）模型对NPOCs来源进行定量解析，结果显示，金沙大气PM2.5中NPOCs的主要来源为交通源（36.9%）、燃煤源（34.4%）、生物质燃烧源（16.3%）和植物排放源（12.4%），其中交通排放在夏季贡献最高（56.5%）、燃煤燃烧在冬季贡献最高（54.5%），生物质燃烧排放在秋季贡献明显（23.1%），植物排放源则在春季贡献突出（18.2%）。

关键词：背景大气华中地区非极性有机化合物季节变化源解析

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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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中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究

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大气科学 2024年第3期48卷 1201-1216页

作者：吴雯璐陈海山郭建平许智棋张潇艳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 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 中国气象科学研究院北京100081 中国气象局北京城市气象研究院北京100089

中国区域下垫面复杂且边界层热力和动力影响因子众多,目前缺乏对全国范围内边界层高度及其影响因子的综合分析。本文基于2012~2016年L波段高分辨率探空资料,采用K-prototypes算法结合12个可能影响因子将中国夏季边界层高度进行了聚类分... 详细信息

中国区域下垫面复杂且边界层热力和动力影响因子众多,目前缺乏对全国范围内边界层高度及其影响因子的综合分析。本文基于2012~2016年L波段高分辨率探空资料,采用K-prototypes算法结合12个可能影响因子将中国夏季边界层高度进行了聚类分析,以探讨中国夏季边界层高度的区域性特征和主要影响因子。结果表明,中国区域100个站点08、14、20时(北京时,下同)的边界层高度均可划分为东北、东南、西北和西南4个区域。在此基础上,分析了三个不同时次不同区域边界层高度的主要影响因子,并探究这些因子影响不同热力状态下边界层发展的可能机理。结果表明:稳定边界层早(08时)、晚(20时)的发展主要受风速湍流动力作用的影响,而中午14时的发展与间歇性湍流作用密切相关。中性和对流边界层的发展在早上也主要受风速的驱动,而在中午则主要受较高地表温度和较大地表净辐射通量所引起的湍流热力作用驱动。此外,东北地区的云量和比湿、东南地区的潜热通量、西北地区的感热通量和比湿、西南地区的感热通量和土壤湿度也会通过对热力湍流的直接或间接影响,从而影响该区域中性和对流边界层的发展。晚上,由于东西时差的影响,在东部地区,风速开始成为中性和对流边界层高度的主要影响因子,而西部地区边界层高度的主要影响因子仍为热力因子。值得注意的是,北部地区的叶面积指数可以通过植被蒸腾作用改变比湿,从而影响边界层的发展;东北地区地表气压的变化可以通过影响气流的上升和下沉运动从而影响边界层的发展。

关键词：大气边界层高度影响因子聚类不同稳定度类型

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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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陆面过程与天气研究

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地学前缘 2022年第5期29卷 382-400页

作者：陈海山杜新观孙悦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 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

陆面作为大气运动的下边界,通过动量、热量及物质交换与大气发生复杂的相互作用。陆面过程被认为是影响天气气候的关键过程之一。关于陆面过程对气候的影响已经开展了大量较为深入的研究,相比之下,针对陆面过程对天气的影响研究并没有... 详细信息

陆面作为大气运动的下边界,通过动量、热量及物质交换与大气发生复杂的相互作用。陆面过程被认为是影响天气气候的关键过程之一。关于陆面过程对气候的影响已经开展了大量较为深入的研究,相比之下,针对陆面过程对天气的影响研究并没有受到足够的重视。近年来,陆面过程与天气研究也开始受到了越来越多的关注。本文从陆面基本要素、下垫面构成、陆面诱发的局地环流3个方面,回顾了土壤湿度、地形、土地利用、山谷-平原环流等要素和过程对强对流、暴雨、台风、高温热浪等天气事件影响研究的相关进展,以期为今后的研究提供参考。需要指出,尽管此方面的研究已取得了一定进展,但关于陆面过程对天气,尤其是极端(高影响)天气的影响及机制还有待深入研究,进而从陆面过程的角度来理解重要天气形成、发生和发展的机理,从而为数值模式发展和天气预报业务提供更有力的科学支撑。

关键词：陆面过程天气研究进展

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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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基于LAS观测的城镇感热通量时空特征及影响因素

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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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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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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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