检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2020年第10期40卷 4284-4291页

作者：张晨朱彬刘晓慧侯雪伟牟南南康汉青王丽娟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

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至... 详细信息

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至南6个城市(北京、章丘、郑州、南阳、武汉、长沙)边界层气象要素的垂直结构及其时空演变特征的研究.结果表明:在污染前期(3月7~8日)中高纬度500hPa平直的纬向环流和地面均压场,为污染天气的发生和维持以及空气污染物的集聚提供了有利的环流场.污染中期(3月8~10日)冷空气南下,地面冷高压向华东地区移动,重污染区域随冷高压前部的弱低压场或均压场由北向南移动.伴随着天气系统移动,六个地面观测站的边界层特征在时空上表现出相似性,由北向南各站在污染期间先后出现多层逆温,风速较小,逆温层下相对湿度较大.此次多层逆温的形成是由于夜间近地面辐射冷却、冷锋移动过程中产生的锋面逆温以及边界层以上的下沉运动造成的.本研究揭示了在天气系统移动中,位于天气系统相同部位站点的边界层结构具有共同的特征,及其与空气污染的关系.

关键词：空气污染天气系统移动边界层结构多层逆温

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不同纬度天气尺度扰动影响2020年夏季梅汛期降水的数值模拟

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大气科学学报 2021年第2期44卷 228-239页

作者：王晨宇姚素香黄安宁高千惠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 南京大学大气科学学院江苏南京210023

利用观测资料和区域气候模式RegCM4.6,研究了高纬和低纬天气尺度扰动对2020年梅雨期降水的可能影响。观测分析表明:2020年6月、7月长江中下游降水在周期上表现为10 d以下的天气尺度扰动,在降水过程中存在多次中高纬度天气尺度扰动的南... 详细信息

利用观测资料和区域气候模式RegCM4.6,研究了高纬和低纬天气尺度扰动对2020年梅雨期降水的可能影响。观测分析表明:2020年6月、7月长江中下游降水在周期上表现为10 d以下的天气尺度扰动,在降水过程中存在多次中高纬度天气尺度扰动的南传与低纬扰动的北传。在此基础上,设计改变不同纬度天气尺度扰动(<10 d)输入的侧边界敏感性试验。数值模拟结果表明:从平均环流来看,当中高纬西北侧边界的天气尺度扰动减弱时,大气平均环流动能向天气尺度扰动动能转换的位置发生北移,影响副高北侧纬向西风带北移,使得梅雨期降水中心从长江中下游地区北移到淮河流域;从时间演变来看,当去除中高纬西北侧边界的天气尺度扰动时,850 hPa上E矢量散度南传减弱,低纬纬向风异常能够向北传播。纬向风异常产生的涡度变化有利于副热带高压北抬,使得雨带可以较早北抬到34°N以北,标志江淮地区出梅。低纬南侧边界的天气尺度扰动减弱时,梅雨期降水略有增强,但对雨带的进退影响较小。因此,观测和数值模拟结果表明,2020年夏季梅雨期降水强度和雨带的维持主要与中高纬度天气尺度扰动异常密切相关,中国北部尤其中国西北部到巴尔喀什湖地区天气尺度扰动偏强且南传是此次梅雨强度偏强和雨带维持的重要原因。

关键词：天气尺度扰动梅雨期降水区域气候模式雨带推进

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青藏高原南侧大气热源对江淮流域南北偶极型降水季节内振荡的调节

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气象科学 2024年第6期44卷 1061-1071页

作者：孙嘉路陈兵王昊钟珊珊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 江苏省气候中心南京210019 黑龙江省气候中心哈尔滨150030 常熟市气象局江苏常熟215500

基于1979—2018年我国台站观测的逐日降水和JRA-55大气逐日再分析资料,本文分析了夏季江淮流域南北偶极型降水10~30 d季节内振荡(Intra-seasonal Oscillation, ISO)特征,并重点探讨了青藏高原南侧大气热源不同强度的加热状态对江淮流域... 详细信息

基于1979—2018年我国台站观测的逐日降水和JRA-55大气逐日再分析资料,本文分析了夏季江淮流域南北偶极型降水10~30 d季节内振荡(Intra-seasonal Oscillation, ISO)特征,并重点探讨了青藏高原南侧大气热源不同强度的加热状态对江淮流域南北偶极型降水ISO的峰值和谷值的调节作用。结果表明,当高原南侧为强加热状态,有利于增强江淮流域夏季降水的南涝北旱;而当高原南侧为弱加热状态,则易于加剧江淮流域的南旱北涝。这主要由于青藏高原南侧异常强加热,对流层低层异常热低压增强,加热气泵的抽吸效应有利于孟加拉湾水汽向高原辐合。同时,高原南侧的辐合上升运动又促使其对流层上层气流辐散增强,导致自西向东传播的欧亚遥相关波列的异常反气旋性环流在抵达高原西部时,将向高原南侧扩张并增强,进一步加剧上层气流的辐散,加强对流层低层的水汽输送,江淮流域南部充足的水汽供应导致降水增强。此外,高原南侧和孟加拉湾形成的北正南负的非绝热加热的经向不均匀性分布,促使异常局地负涡源的产生,增强了孟加拉湾的反气旋性环流外围水汽向高原的辐合并转向江淮南部。当高原南侧为弱加热状态时,情况则相反。

关键词：江淮流域南北偶极型降水季节内振荡青藏高原大气热源

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FY-3D卫星MWHS-2辐射率资料直接同化对台风“米娜”预报的影响

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热带海洋学报 2022年第5期41卷 17-28页

作者：束艾青许冬梅李泓吴海英沈菲菲邓华白亚雯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 中国气象局上海台风研究所上海200030 江苏省气象台江苏南京210041 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610225

文章基于天气研究和预报(weather research and forecasting,WRF)模式中的FY-3D卫星微波湿度计Ⅱ(micro-wave humidity sounder 2,MWHS-2)辐射率资料的直接同化模块,采用三维变分(three dimensional variation,3DVar)方法在晴空条件下同化MWHS-2辐射率资料,考察MWHS-2辐射率资料同化对台风“米娜”(2019)预报的影响。文中设计了4组试验,第一组试验不同化任何资料,第二组试验同化了单独的全球通信系统(global telecommunications system,GTS)常规资料,第三组试验联合同化了GTS常规资料和MWHS-2辐射率资料,第四组试验将MWHS-2辐射率资料换成先进技术微波探测计(advanced technology microwave sounder,ATMS)辐射率资料同化。研究结果表明:偏差订正后各通道观测和背景场差值的均值趋于0,同化后分析场相对观测的标准差与均方根误差较背景场显著减小,同化过程是有效的。与仅同化GTS常规资料和同化ATMS资料的试验相比,同化晴空MWHS-2辐射率资料后的增量场在台风中心附近有负的高度增量和正的温度增量,从动力与热力上有助于台风的维持。在确定性预报最后的12h,同化晴空MWHS-2辐射率资料的试验能够改进500h Pa环流形势的模拟,加强西南方向引导气流的强度,从而最终减小台风路径预报的误差。

关键词：台风“米娜” FY-3D卫星晴空MWHS-2辐射率资料三维变分数值预报

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华北地区“16·7”极端强降水事件之环流及扰动能量变化特征

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气象科学 2021年第5期41卷 644-656页

作者：孙思远管兆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南京210044

2016年7月18—22日在华北地区发生了一次极端强降水事件,其中19—20日降水较为集中,20日降水最强。本文利用NCEP/NCAR再分析逐日风场资料和国家级地面气象站基本气象要素日值数据集,研究了本次事件的Rossby波活动及能量变化,结果表明:... 详细信息

2016年7月18—22日在华北地区发生了一次极端强降水事件,其中19—20日降水较为集中,20日降水最强。本文利用NCEP/NCAR再分析逐日风场资料和国家级地面气象站基本气象要素日值数据集,研究了本次事件的Rossby波活动及能量变化,结果表明:本次极端强降水事件持续时间约5 d,雨带呈西南—东北走向。华北地区受对流层中低层的气旋性异常环流和对流层上层反气旋性异常环流的控制,水汽则主要源于孟加拉湾和中国南海地区。发生极端降水期间,波扰动能量在对流层低层主要呈经向传播而在对流层上层呈纬向传播,对流层低层的波扰动能量对华北地区的影响比上层更为明显。涡动动能在华北地区的增强和维持主要是涡动非地转位势通量散度项、涡动有效位能和涡动动能的斜压转换项以及其他剩余部分与摩擦耗散引起的能量损耗之和的共同作用,涡动动能在19日增强、20日维持,随后减弱。涡动热量通量变化显示低层有暖湿空气向北输送,高层有干冷空气向南输送,支持了正压和斜压转换,而华北地区上空涡动动量通量的变化则使得基本气流中的涡动动能增强,这些变化影响到极端降水事件的发生发展。

关键词：极端强降水 Rossby波能量学华北地区

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冬季东北冷涡的时空变化特征

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气象科学 2021年第3期41卷 331-338页

作者：刘德昊朱伟军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

基于1967—2017年美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的逐日再分析资料及英国气象局哈德来中心(Hadley Centre)的海温资料,通过计算冬季东北冷涡结构的特征指数并利用经验正交函数分解等方法,研究了冬季东北冷涡的时空变化... 详细信息

基于1967—2017年美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的逐日再分析资料及英国气象局哈德来中心(Hadley Centre)的海温资料,通过计算冬季东北冷涡结构的特征指数并利用经验正交函数分解等方法,研究了冬季东北冷涡的时空变化特征及其与环流和海温变化的联系。结果表明:(1)冬季东北冷涡具有显著的年际变化与年代际变化特征,各指数年际分量的方差贡献率较大;冷涡强度与经、纬度呈正相关,且经、纬度之间呈正相关;(2)年际尺度第一模态反映了冬季东北冷涡气候平均位置以南为正(负)异常而以北为负(正)异常的南北反位相变化特征,第二模态反映了冬季东北冷涡在气候平均位置附近强度一致增强(强弱)的变化特征,而年代际尺度主要反映在第一模态,即冬季东北冷涡在气候平均位置附近强度一致增强(强弱)的变化特征;(3)北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)和西大西洋遥相关型(Western Atlantic,WA)的位相转换可能与年代际尺度冬季东北冷涡的强度强弱变化有关。

关键词：冬季东北冷涡年际变化年代际变化相关关系

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昼夜变化对FY-4A闪电成像仪探测性能的影响

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科学技术与工程 2022年第17期22卷 6828-6838页

作者：李静曾金全邹斌孙豪张其林南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 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南京210044 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 福建省气象科学研究所福州350001

为了探究昼夜变化对卫星闪电成像仪探测性能的影响,利用低频磁天线闪电定位系统与FY-4A闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)的闪电探测数据匹配方法,分析了2020年9月于广东省及其周边地区发生的4次雷暴过程,并阐明昼夜变化因素对... 详细信息

为了探究昼夜变化对卫星闪电成像仪探测性能的影响,利用低频磁天线闪电定位系统与FY-4A闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)的闪电探测数据匹配方法,分析了2020年9月于广东省及其周边地区发生的4次雷暴过程,并阐明昼夜变化因素对LMI探测性能的影响。研究发现:地基与星载闪电探测的空间分布特征、时间变化特征具有较好的一致性,但是地基探测的闪电数量更多,闪电分布更加密集。闪电匹配率与卫星探测率在日出后3~4 h突然下降,于日落前2 h左右突然增加,匹配率与探测率的突然增加与减少是由昼夜交替时LMI探测闪电数量的快速变化引起的。昼夜变化对LMI的探测性能产生显著影响,夜晚的探测效率大约是白天的10倍。即使雷暴活动增强,白天匹配率和探测率依然相对较低。

关键词：闪电成像仪(LMI) 低频磁天线闪电探测昼夜变化数据匹配

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北大西洋多年代际振荡(AMO)对南海夏季风撤退年代际变率的影响及可能机理

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气象学报 2022年第5期80卷 668-684页

作者：宋成玉汪靖柳艳菊李巧萍丁一汇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南京210044 天津市气象科学研究所天津300074 国家气候中心北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

基于美国国家海洋和大气管理局(NOAA)物理科学实验室(PSL)和科罗拉多大学环境科学研究所(CIRES)重建的NOAA-CIRES 20th再分析数据和国际综合海洋大气数据集(ICOADS)的全球月海表温度数据(ERSST),并结合数值试验分析了南海夏季风撤退的... 详细信息

基于美国国家海洋和大气管理局(NOAA)物理科学实验室(PSL)和科罗拉多大学环境科学研究所(CIRES)重建的NOAA-CIRES 20th再分析数据和国际综合海洋大气数据集(ICOADS)的全球月海表温度数据(ERSST),并结合数值试验分析了南海夏季风撤退的年代际变率特征及北大西洋多年代际振荡(AMO)对其产生的影响。结果表明,南海夏季风撤退时间具有明显的年代际变率,南海夏季风撤退偏晚(早)年代中国南海及其附近区域上空有显著的气旋性(反气旋性)环流异常,降水偏多(少)。进一步研究发现,AMO与南海夏季风撤退年代际变率呈显著正相关,即AMO为正位相时,南海夏季风撤退偏晚;AMO为负位相时,南海夏季风撤退偏早。北大西洋海温升高(即AMO位于正位相),从海洋释放更多的热通量到大气,导致北大西洋上空对流层的对流活动明显增强,通过海-气相互作用激发北大西洋上空的波活动异常,进而影响与东北亚关键区域大气环流变化密切相关的中纬度欧亚遥相关波列的形成和传播,引起东北亚关键区的正位势高度异常和明显的下沉运动,并在其对流层低层产生辐散运动,能量伴随着偏北的辐散风气流传播至中国南海及邻近区域辐合上升,进一步加强了南海区域的气旋性环流异常,使得南海夏季风撤退偏晚。AMO负位相时,异常情况与之大致相反,使得南海夏季风撤退偏早。

关键词：南海夏季风撤退年代际变率北大西洋多年代际振荡(AMO) 机理

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3月巴伦支海海冰对中国东部8月气温偶极子型的影响及机制研究

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大气科学学报 2021年第1期44卷 89-103页

作者：李惠心孙博周波涛王树舟朱宝艳范怡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 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

利用NCEP/NCAR、ERA-Interim再分析资料以及观测资料,研究了3月巴伦支海海冰异常与中国东部8月“南暖北冷”的模态的联系及可能机制。结果表明,当3月巴伦支海海冰偏多(少)时,中国东部地表气温呈现“南暖北冷”(“南冷北暖”)的模态,东... 详细信息

利用NCEP/NCAR、ERA-Interim再分析资料以及观测资料,研究了3月巴伦支海海冰异常与中国东部8月“南暖北冷”的模态的联系及可能机制。结果表明,当3月巴伦支海海冰偏多(少)时,中国东部地表气温呈现“南暖北冷”(“南冷北暖”)的模态,东北上空对应气旋(反气旋)异常和上升(下沉)运动异常,华南上空对应反气旋(气旋)异常和下沉(上升)运动异常,地表净热通量表现为“南正北负”(“南负北正”)。进一步研究发现,“丝绸之路”遥相关型与中国东部环流异常密切相关,而3月巴伦支海海冰异常可以通过影响“丝绸之路”遥相关波列进一步影响中国东部的环流异常及偶极子温度异常。一方面,3月巴伦支海海冰偏多(偏少)的信号可以持续到8月,在喀拉海上空通过冰-气相互作用激发南传的波列,加强“丝绸之路”遥相关的负位相(正位相),影响中国东部地区的环流。另一方面,春季巴伦支海海冰偏多(偏少)使得同期欧亚大陆北部温度偏低(偏高),欧亚北部积雪呈“西多东少”(“西少东多”)、土壤湿度呈“西湿东干”(“西干东湿”)的空间格局。而土壤湿度异常的空间格局可一直持续到8月,使得“丝绸之路”遥相关波列的加强,进一步影响中国东部环流异常,最终影响中国东部8月气温偶极子型的分布。

关键词：巴伦支海海冰中国东部温度偶极子机制

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四川盆地西部一次暖区山地暴雨事件的动力过程分析与局地环流数值模拟

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大气科学 2022年第6期46卷 1366-1380页

作者：付智龙李国平姜凤友郭洁成都信息工程大学大气科学学院成都610225 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心南京210044 内蒙古呼伦贝尔市气象局呼伦贝尔021008 中国气象局成都高原气象研究所高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072

本文利用国家基本站和区域自动站逐小时雨量、FY-2G卫星TBB、ERA5再分析等资料,对2017年7月23日发生在四川盆地西部的一次暖区山地暴雨事件进行动力诊断分析和数值模拟试验。主要得到以下结果:(1)此次暖区山地突发性暴雨发生在西太平洋... 详细信息

本文利用国家基本站和区域自动站逐小时雨量、FY-2G卫星TBB、ERA5再分析等资料,对2017年7月23日发生在四川盆地西部的一次暖区山地暴雨事件进行动力诊断分析和数值模拟试验。主要得到以下结果:(1)此次暖区山地突发性暴雨发生在西太平洋副热带高压边缘的弱天气形势背景下,盆地西部前期高温、高能的环境条件与伸入盆地的东南风受到龙门山脉的强迫抬升是这次暴雨触发的诱因。(2)山地—平原环流在夜间的转换使背景东南风形成深厚的倾斜上升运动,是暴雨增强和中尺度对流云团重组发展的原因。(3)进一步通过数值模拟得出,山地—平原环流受近地面热力扰动驱动。在白天,盆地西部山坡为正虚温扰动区,而同一高度的平原则是负虚温扰动,山地—平原环流从平原吹向山地;到了夜晚,虚温扰动在山地、平原两侧的分布发生反转,山地—平原环流因此转为从山地吹向平原;当去除模式地面热源时,近地面的热力扰动几乎消失,盆地西部山地—平原环流无法形成,与山地—平原环流对应的辐合区随之消失,导致模拟的过程累积降水量显著减少、强降水中心消失。

关键词：暖区山地暴雨山地—平原环流昼夜转换地面热源数值模拟

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