检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2020年第3期78卷 419-450页

作者：罗亚丽孙继松李英夏茹娣杜宇杨帅张元春陈静代刊沈学顺陈昊明周菲凡刘屹岷傅慎明吴梦雯肖天贵陈杨瑞雪黎慧琦李明鑫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南京210044 中山大学大气科学学院/气候变化与自然灾害研究广东省重点实验室珠海519082 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 国家气象中心北京100081 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 浙江省气象科学研究所杭州310008 成都信息工程大学大气科学学院成都610225 中国气象局武汉暴雨研究所武汉430205 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510640 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴... 详细信息

总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴雨预报客观方法两方面进行归纳。

关键词：暴雨研究进展改革开放物理机制预报技术

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高精度格式、高阶精度格式和高自由度格式

高精度格式、高阶精度格式和高自由度格式

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：蔡庆东北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室北京大学工学院力学与工程科学系北京大学应用物理与技术研究中心&高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

数值模拟在湍流研究中的地位非常重要,其优势是可以提供空间和时间全面的流动信息。以谱方法和紧致格式为代表的高精度数值方法,在湍流模拟中得到越来越广泛的应用。考虑到数值模拟总是在有限的机器精度下进行的,传统的以二阶格式为代... 详细信息

数值模拟在湍流研究中的地位非常重要,其优势是可以提供空间和时间全面的流动信息。以谱方法和紧致格式为代表的高精度数值方法,在湍流模拟中得到越来越广泛的应用。考虑到数值模拟总是在有限的机器精度下进行的,传统的以二阶格式为代表的数值方法,在通常的网格分辨率下,其计算精度还远没有达到机器精度。当采用高阶格式,并同时采用超级计算机进行大规模计算时,计算精度和机器精度相当或者小于机器精度的情况就会出现,此时,高阶格式会面临新的问题。通过严格辨析高精度格式、高阶精度格式和高自由度格式这三个基本概念,以及关于节点量和平均量的严格区分对待,指出在大规模数值模拟中必须面对的关于误差控制的几个问题。如果这些问题处理不当,计算结果的可靠性将大打折扣,基于这种计算结果总结出的规律也将是不可靠的。

关键词：高精度格式高阶精度格式有限体积方法平均值

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一种模拟大规模高频声场的双层奇异边界法

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力学学报 2018年第4期50卷 961-969页

作者：李珺璞陈文河海大学工程与科学数值模拟软件中心水文水资源与水利工程国家重点实验室力学与材料学院南京211100

大规模高频声场的数值模拟是一项非常有计算挑战性的课题.为了解决传统边界型离散方法由于全局支撑的满阵限制,不易应用于大规模高频声场模拟的计算瓶颈,本文提出了一种用于模拟大规模高频声场的双层奇异边界法.在该方法中,通过引入双... 详细信息

大规模高频声场的数值模拟是一项非常有计算挑战性的课题.为了解决传统边界型离散方法由于全局支撑的满阵限制,不易应用于大规模高频声场模拟的计算瓶颈,本文提出了一种用于模拟大规模高频声场的双层奇异边界法.在该方法中,通过引入双层结构,细网格上的全局支撑的满阵被转化为局部支撑的大规模稀疏矩阵,传统奇异边界法模拟大规模问题时所面临的高计算量以及过度存储需求遂得以解决.其次,双层奇异边界法仅通过粗网格评估远场作用,且独立于特定的插值核函数.相较于快速多级方法,该方法具有更强的适应性和灵活性,且多层结构使该方法具有一定的预调节作用,非常适合求解具有大规模、高秩、高条件数特点的高频波矩阵.在其后的散射球模型算例中,双层奇异边界法配置10万个节点,成功模拟了无量纲波数高达160的声散射问题.在对于人头模型的声散射特性分析中,双层奇异边界法比COMSOL软件计算速度快了约78.13%.当配置8万个节点时,双层奇异边界法成功模拟了频率高达25 kHz的工况,该频率已远远超出了人耳的听力极限.

关键词：奇异边界法高频声场计算改进双层算法无网格方法源点强度因子

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北半球冬季各阻塞系统对大范围极端温度异常的单独和协同影响

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大气科学 2019年第6期43卷 1313-1328页

作者：李亚飞任荣彩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 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 中国科学院大学北京100049

本文利用1979~2015年ERA-interim逐日再分析资料,对比分析了格陵兰阻高(GB)、大西洋-欧洲阻高(AEB)、乌拉尔山阻高(UB)和北太平洋阻高(NPB)四个阻高系统对年际尺度和天气尺度地面温度及极端冷日的单独和协同影响。结果表明,各阻高与地... 详细信息

本文利用1979~2015年ERA-interim逐日再分析资料,对比分析了格陵兰阻高(GB)、大西洋-欧洲阻高(AEB)、乌拉尔山阻高(UB)和北太平洋阻高(NPB)四个阻高系统对年际尺度和天气尺度地面温度及极端冷日的单独和协同影响。结果表明,各阻高与地面温度之间的统计关系十分复杂,同一阻高系统可影响多个地区的温度异常,同一个地区的地面温度一般可受到多个阻高系统的不同影响。通过分离单阻高和多阻高(双阻高、三阻高和四阻高)组合的情形,本文的结果进一步表明,UB对欧亚大陆地面温度的影响最为重要,其次对于欧洲地面温度而言,依次为AEB、GB和NPB;对于亚洲地面温度而言,依次则为GB、NPB和AEB。而NPB对北美大陆温度的影响最为重要,其次为GB和AEB,UB的影响最弱。此外,多阻高协同影响地面温度时,并非线性叠加,而是表现为显著的非线性特征。

关键词：阻塞高压地面温度极端冷日协同影响

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德州市冬季大气挥发性有机物污染特征及其对臭氧和二次有机气溶胶生成的贡献

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2020年第6期12卷 665-675页

作者：刘毅俞颖宋锴万子超陆思华于雪娜曾立民郭松北京大学环境科学与工程学院/环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100871 南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器(Online-GC-MS/FID)对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物(VOCs)进行连续测量,研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧(O3)、二次有机气溶胶(SOA)生成的贡献.结果表明,德州大... 详细信息

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器(Online-GC-MS/FID)对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物(VOCs)进行连续测量,研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧(O3)、二次有机气溶胶(SOA)生成的贡献.结果表明,德州大气VOCs平均体积分数为(47.74±33.11)×10^-9,烷烃占比最大,为40.66%.总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律.德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响.反向轨迹模型分析发现,北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献.烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为(34.87±33.60)、(120.48±118.76)和(59.77±94.14)μg/m^3,乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大.芳香烃氧化主导了SOA生成,其贡献率为93.7%,甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大.为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM2.5协同控制,德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放.

关键词：挥发性有机物芳香烃臭氧生成潜势二次有机气溶胶

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Runge-Kutta算法与Li差分法不同阶数配合对计算精度影响研究

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大气科学 2019年第1期43卷 99-106页

作者：王鹏飞楚苹瓖王立志周任君黄刚中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 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 中国科学院大学北京100049 中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

为了充分发挥高阶Li空间微分方案(Li,2005)的优点,实现了时间积分为2～6阶Runge-Kutta(简称RK)格式的偏微分方程求解算法(简称RKL算法)。然后通过多组数值试验,研究了时间积分阶数对计算误差的影响。线性平流方程的试验结果表明对于方... 详细信息

为了充分发挥高阶Li空间微分方案(Li,2005)的优点,实现了时间积分为2～6阶Runge-Kutta(简称RK)格式的偏微分方程求解算法(简称RKL算法)。然后通过多组数值试验,研究了时间积分阶数对计算误差的影响。线性平流方程的试验结果表明对于方波函数型初值,2、4、5和6阶RK算法能获得和3阶精度差不多的结果,而对于高斯函数型的初值,高阶RKL算法可以取得较好的计算效果。RK为5(6)阶时,对应的Li微分阶数可达9(10)阶,总误差控制在10-7(10-8)以内。随RK阶数增加Li微分有效阶数有增加的趋势,而总误差在逐渐减小。计算非线性无粘Burgers方程时,RKL算法能否获得好的计算结果,除了受初始场形式的影响,还与计算的目标时刻有关。当目标时刻解的各阶导数连续(且未出现无穷大数值时),高阶(RK为4～6阶)算法是有效的;若出现了导数间断、或导数为无穷大,就会碰到冲击波解类型的问题,此时高阶RK算法也无法获得很高精度的数值解。此非线性的算例中,Li微分阶数仍然随RK阶数增加而增加,但增加的趋势不是线性的,具体变化关系可以通过实验结果拟合而获得。研究发现时间积分方案阶数大于3之后,对应的最优空间差分精度阶数可以比6阶提高很多,这再次证明了以前研究中6阶以上空间差分格式对结果无改进的现象,是由于没有使用足够高精度的时间积分方案引起的。相比于Taylor-Li(Wang, 2017)算法,5～6阶的RK方法编程和实现简单,计算结果的精度比3阶算法要提高很多,因此,它是一种能够对复杂方程适用的简易高阶算法方案,具有一定的实用价值。

关键词： Runge-Kutta-Li格式高阶算法 Burgers方程

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中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

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气象学报 2019年第3期77卷 456-474页

作者：李小婷田文寿谢飞张如华雒佳丽梁靖琳兰州大学半干旱气候变化教育部重点实验室兰州30000 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 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份... 详细信息

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。

关键词：中部型ENSO 平流层准两年振荡(QBO) 北半球平流层臭氧联合调制作用

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赤道印度洋上层环流辐合辐散的年际变异成因分析

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海洋与湖沼 2019年第4期50卷 765-776页

作者：陈瑞莹何卓琪王卫强高郭平上海海洋大学海洋科学学院上海201306 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室广州510301 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 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州511458 南方海洋科学与工程广东省实验室广州510301 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

印度洋上层海气相互作用对印度洋和太平洋气候系统有重要影响。目前针对印度洋气候态环流特征已有较为全面的研究,但针对印度洋环流的年际变化及其季节性差异的特征分析和具体作用机制,仍缺乏深入的研究。本文利用1979-2007年Simple Oce... 详细信息

印度洋上层海气相互作用对印度洋和太平洋气候系统有重要影响。目前针对印度洋气候态环流特征已有较为全面的研究,但针对印度洋环流的年际变化及其季节性差异的特征分析和具体作用机制,仍缺乏深入的研究。本文利用1979-2007年Simple Ocean Data Assimilation(SODA)再分析资料研究了赤道印度洋表层辐合辐散的年际变异及其季节依赖性。结果表明,以赤道为中心,印度洋上层异常海流,在经向上形成显著的辐合(辐散)现象,究其原因主要是赤道纬向风异常形成的Ekman流所导致。进一步分析表明,热带印度洋异常纬向风的成因与太平洋-印度洋的热力强迫过程作用有关,并且不同的热力强迫过程呈现出显著的季节差异性。此热力强迫过程,具体可分为3种类型:第一类是太平洋纬向海表热力差异的遥强迫作用,主要发生在冬末春初,热带太平洋的纬向热力差异通过调节Walker环流,在印度洋激发出一个异常的次级环流,对应的大气低层形成纬向风异常;第二类是东-西印度洋海表热力差异的局地强迫作用导致的局地环流,使赤道印度洋上空形成纬向风异常,此过程在春末夏初较为显著;第三类是太平洋-印度洋热力差协同作用的结果,使赤道印度洋盛行异常的纬向风,此过程在秋季起主导作用。

关键词：赤道印度洋辐合辐散异常海气相互作用印度洋-太平洋热力强迫

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因地而异的气候变化健康影响需要因地而异的应对措施

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科学通报 2021年第31期66卷 3925-3931页

作者：蔡闻佳张弛孙凯平艾思奇白玉琪鲍俊哲陈彬程亮亮崔学勤戴瀚程底骞董文轩窦德景范维澄范星高仝耿阳关大博郭亚菲胡艺馨华峻翊黄存瑞黄弘黄建斌蒋婷婷焦珂笛 Gregor Kiesewetter Zbigniew Klimont Pete Lampard 李传玺李奇玮李湉湉李瑞奇林波荣林华亮刘欢刘起勇刘小波刘昱甫刘钊刘志东刘竹楼书含鲁晨曦罗勇马伟 Alice McGushin 牛彦麟任超任浙豪阮增良 Wolfgang Schöpp 苏婧屠滢王杰王琼王雅琪王宇 Nick Watts 肖淙曦谢杨熊辉徐名芳徐冰许磊杨军杨廉平俞乐岳玉娟张少辉张仲宸赵继尧赵亮赵梦真赵哲周景博宫鹏清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 清华大学中国新型城镇化研究院健康城市研究中心北京100084 清华大学中国城市研究院北京100084 北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京大学亚太经合组织健康科学研究院北京100871 中山大学公共卫生学院广州510080 郑州大学公共卫生学院郑州450001 北京师范大学环境学院北京100875 北京大学环境科学与工程学院北京100871 清华大学万科公共卫生学院北京100084 清华大学公共安全研究所北京100084 清华大学工程物理系北京100084 百度研究院北京100091 山东师范大学环境与生态研究院济南250013 山东师范大学商学院济南250013 清华大学建筑学院北京100084 Bartlett School of Construction and Project Management University College LondonLondon WC1H 0ALUK 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所北京102206 南方科技大学统计与数据科学系深圳518055 香港大学建筑学院香港山东大学齐鲁医院公共卫生学院流行病学系济南250002 Air Quality and Greenhouse Gases Programme International Institute for Applied Systems Analysis(IIASA)Vienna 1-A-2361Austria Department of Health Sciences University of YorkYork YO105DDCanada 清华大学环境学院北京100084 中国疾病预防控制中心环境与人群健康重点实验室中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所北京100021 Institute for Global Health University College LondonLondon WC1H 0ALUK 清华大学人文学院北京100084 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 清华大学五道口金融学院北京100084 中国科技大学计算机科学与技术学院合肥230027 北京航空航天大学经济与管理学院北京100083 Rutgers Business School the State University of New JerseyNew Brunswick NJ 07102USA 暨南大学环境与气候研究所广州510632 香港大学香港

气候变化的趋势正在对全球的人群健康造成巨大的威胁,迫切需要各国密切协作,积极应对气候变化,为此《柳叶刀》(The Lancet)杂志成立了"柳叶刀健康与气候变化委员会"(以下简称柳叶刀委员会),评估气候变化对人群健康的影响,并... 详细信息

气候变化的趋势正在对全球的人群健康造成巨大的威胁,迫切需要各国密切协作,积极应对气候变化,为此《柳叶刀》(The Lancet)杂志成立了"柳叶刀健康与气候变化委员会"(以下简称柳叶刀委员会),评估气候变化对人群健康的影响,并寻找保障人群健康的应对气候变化措施.柳叶刀委员会在2015年报告基础上,启动了"柳叶刀倒计时:追踪健康与气候变化进展"项目(以下简称柳叶刀倒计时)[1],每年在《柳叶刀》上发表全球应对气候变化和保护人群健康的最新进展.

关键词：气候变化人群健康柳叶刀倒计时应对措施

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高低频系统相互作用对Rossby波破碎过程的影响

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大气科学 2019年第2期43卷 221-232页

作者：张潮谭言科李崇银平已川国防科技大学气象海洋学院南京211101 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 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(LASG) 北京100029

利用美国国家环境预报中心和能源部(NCEP/DOE)的逐日再分析资料(NCEP-DOE AMIP-II),对2010年12月20日发生在北太平洋一次典型的反气旋式波破碎(AWB)事件进行研究,分析了波破碎过程中等熵位涡场的演变特征,揭示了波破碎过程中高频扰动以... 详细信息

利用美国国家环境预报中心和能源部(NCEP/DOE)的逐日再分析资料(NCEP-DOE AMIP-II),对2010年12月20日发生在北太平洋一次典型的反气旋式波破碎(AWB)事件进行研究,分析了波破碎过程中等熵位涡场的演变特征,揭示了波破碎过程中高频扰动以及低频信号的逐日演变特征,并对2010年冬季350 K等熵面上逐日高频位涡(PV)扰动和低频变化做经验正交函数(EOF)分析,得到了其主要模态,并从等熵位涡方程出发研究了波破碎过程中位涡高、低频变化的原因。研究表明,波破碎过程中高频低PV空气从北太平洋西部日本附近沿东北方向向对流层上层侵入,而来自阿拉斯加湾附近的高频高PV空气向对流层下层侵入。高频位涡场EOF分解得到的前两个模态共同描述了北太平洋中纬度地区自西向东移动的天气尺度波列;低频位涡场EOF分解的第一模态在北太平洋呈弧形波列结构。天气尺度波在传播过程中受到低频场的平流作用逐渐偏离其传播主要模态的位置,并发生破碎,同时高频流场对高频位涡的平流可以产生低频变化,使得低频变化的空间形态向其冬季主要模态转变。

关键词： Rossby波破碎等熵面位涡高频扰动低频变化

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