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大气科学 2024年第4期48卷 1392-1404页

作者：李尚锋邵祺多尹路婷高枞亭廉毅吉林省气象科学研究所长白山气象与气候变化吉林省重点实验室/中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室长春130062 东北冷涡研究重点开放实验室沈阳110016

本文利用1961~2020年水平分辨率为0.25°×0.25°的CN05.1日平均气温资料、NCEP/NCAR逐日再分析数据和NOAA逐日海表温度资料,对东北地区入春日期变化特征及前期信号场进行了分析,结果表明:(1)东北地区入春呈由南向北推进的... 详细信息

本文利用1961~2020年水平分辨率为0.25°×0.25°的CN05.1日平均气温资料、NCEP/NCAR逐日再分析数据和NOAA逐日海表温度资料,对东北地区入春日期变化特征及前期信号场进行了分析,结果表明:(1)东北地区入春呈由南向北推进的特征,大部地区集中在第26和27候。东北地区入春日期近60年来呈显著提前的特征。(2)入春偏早典型年份,3月份东北地区地表温度和降水均呈现正距平特征,入春偏晚典型年份则相反;500 hPa环流场上,入春偏早典型年份,西西伯利亚平原、贝加尔湖和勘察加半岛存在一个低压槽、高压脊和低压槽的Ω形态环流配置,而入春偏晚典型年份,乌拉尔山地区存在一个高压脊,其东侧为一个强的斜槽,槽底位于东北地区上空,该环流配置从第22候持续到第26候。(3)入春偏早典型年份,前冬北太平洋最明显的关键区海温信号为赤道中东太平洋呈现类La Niña的模态,北大西洋格陵兰岛以南的海域和西太平洋菲律宾以东的海域为明显的海温正距平,入春偏晚典型年份则位相相反,通过相关分析发现,前冬北大西洋和西北太平洋关键区海温均对东北地区入春日期有较好的指示性。

关键词：东北地区入春日期前期信号环流配置

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基于海-冰-气系统的东亚冬季风统计预测

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应用气象学报 2024年第2期35卷 168-181页

作者：邵祺多涂钢布和朝鲁刘实吉林省气象科学研究所/长白山气象与气候变化吉林省重点实验室/中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室长春130062 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 吉林省气象局长春130062

东亚冬季风对东亚冬季的天气气候具有重要影响,对其预测研究是冬季气候预测的关键问题。已有东亚冬季风强度指数(ISA)与东北冬季气温在年际、年代际尺度具有显著且稳定的相关关系,但ISA的前兆信号在20世纪90年代末发生年代际转变,对ISA... 详细信息

东亚冬季风对东亚冬季的天气气候具有重要影响,对其预测研究是冬季气候预测的关键问题。已有东亚冬季风强度指数(ISA)与东北冬季气温在年际、年代际尺度具有显著且稳定的相关关系,但ISA的前兆信号在20世纪90年代末发生年代际转变,对ISA的预测效果转差。在海-冰-气系统重新寻找影响ISA的前兆因子,分析其与东亚冬季风的可能关联,构建统计预测方法并开展交叉检验。结果表明:20世纪80年代后ISA与前期热带太平洋马蹄型结构的海温、墨西哥湾流区海温、平流层欧亚中高纬环流型呈显著正相关,与巴伦支海海冰密集度呈显著负相关。以上前兆信号可通过冬季大气环流、海陆热力差等途径影响ISA,预测模型拟合效果较好,试报期间(2012—2022年)与实况的符号一致率达81.8%(9/11),可用于当前年代际背景下东亚冬季风强度预测。

关键词：东亚冬季风统计预测外强迫因子平流层年代际背景

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1961-2019年东北地区作物生长不同阶段极端干期时空分布特征分析

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自然灾害学报 2022年第2期31卷 242-251页

作者：曲美慧涂钢冯喜媛吉林省气象科学研究所中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林长春130062 长白山气象与气候变化吉林省重点实验室吉林长春130062

基于1961-2019年东北地区87站逐日降水资料,分析了该区作物苗期、营养和生殖生长期、成熟期3个阶段极端干期长度的时空分布特征。结果表明,极端干期多年平均的空间分布反映了该区域的相对干湿状况,干旱、半干旱区干期较长,半湿润—湿润... 详细信息

基于1961-2019年东北地区87站逐日降水资料,分析了该区作物苗期、营养和生殖生长期、成熟期3个阶段极端干期长度的时空分布特征。结果表明,极端干期多年平均的空间分布反映了该区域的相对干湿状况,干旱、半干旱区干期较长,半湿润—湿润区干期较短,但非严格对应,与山脉地形、不同阶段降水异常区关系密切。近10-20年东北地区整体来看,苗期阶段干旱趋势有所缓解,干期缩短,而营养和生殖生长期、成熟期阶段则表现为变干的趋势。气候倾向率的空间分布显示整体和局部变化有所不同,苗期阶段全区大部分区域的春旱有所缓解,但局部区域的半湿润区仍存在变干趋势;营养和生殖生长期、成熟期阶段全区几乎一致的干期延长,尤其是东北南部的湿润区变干趋势比较突出。此外,各阶段极端干期开始日序近10年来均呈延后的趋势。

关键词：东北地区作物生长不同阶段极端干期时空特征干旱灾害

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1981~2019年吉林省暖季冷涡降水时空变化特征

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大气科学 2022年第1期46卷 1-14页

作者：李尚锋任航高枞亭尹路婷杨旭吉林省气象科学研究所长白山气象与气候变化吉林省重点实验室/中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室长春130062 东北冷涡研究重点开放实验室沈阳110016 吉林省气象台长春130062

利用1981~2019年吉林省气象局信息中心提供的吉林省51个测站逐时降水数据,系统分析了暖季吉林省冷涡降水的时空分布特征。结果表明:(1)吉林省降水量日变化和频次的峰值均发生在下午16~18时(北京时);0.1~5 mm/h降水频次大值区主要集中在... 详细信息

利用1981~2019年吉林省气象局信息中心提供的吉林省51个测站逐时降水数据,系统分析了暖季吉林省冷涡降水的时空分布特征。结果表明:(1)吉林省降水量日变化和频次的峰值均发生在下午16~18时(北京时);0.1~5 mm/h降水频次大值区主要集中在吉林省东部山区,而5~10 mm/h和>10 mm/h降水频次大值区则在吉林省中南部地区。(2)0.1~5 mm/h降水占冷涡降水总量百分比(简称:降水贡献)的空间分布特征中,白天降水贡献的空间分布比较一致,夜间大值区在吉林省东部山区;5~10 mm/h降水贡献大值区集中在吉林省中部地区,且白天贡献大于夜间;>10 mm/h降水贡献大值区位于吉林省中西部地区,白天贡献也大于夜间。(3)0.1~5 mm/h降水占暖季冷涡降水总量的60%,5~10 mm/h和>10 mm/h均在20%左右;0.1~5 mm/h降水贡献随时间变化减弱趋势明显,而>10 mm/h降水贡献增加趋势明显,且这两种量级降水年际变化呈反位相特征。

关键词：吉林地区暖季冷涡降水日变化

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2020年JRA55、ERA5大气驱动场和潮汐对黑潮热输送能力影响的数值模拟研究

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海洋预报 2024年第2期41卷 44-52页

作者：尹路婷孙晓磊张宇于杰樊嘉璐长白山气象与气候变化吉林省重点实验室&中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林省气象科学研究所吉林长春130062 天津海洋中心气象台天津300074 国家海洋环境预报中心北京100081 吉林省气象灾害防御技术中心吉林长春130062

利用妈祖·海流海洋数值模式(MaCOM)构建了一个水平分辨率为1/48°的西太平洋数值模拟系统,使用该系统开展了3个数值模拟敏感性试验,分析了有无潮汐、更换大气驱动场对黑潮流系上7个关键断面热输送数值模拟能力的影响。分析结... 详细信息

利用妈祖·海流海洋数值模式(MaCOM)构建了一个水平分辨率为1/48°的西太平洋数值模拟系统,使用该系统开展了3个数值模拟敏感性试验,分析了有无潮汐、更换大气驱动场对黑潮流系上7个关键断面热输送数值模拟能力的影响。分析结果表明潮汐对于黑潮热输运的影响力约是更换大气强迫场的两倍。台风对所经过的黑潮断面热输运能力有显著的影响,但仅局限于中心附近海域和台风经过期间,未发现类似近惯性振荡波在时空上的延续。在高纬和浅海区域,体积输运的演变规律和热输运之间存在一定差异,热输运的季节变化略平缓。MaCOM模拟的黑潮主流热输运年均值与季节变化趋势和再分析数据以及前人的研究基本一致。

关键词：黑潮台风数值模拟热输送妈祖·海流

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2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征及其关键天气尺度系统

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大气科学 2022年第3期46卷 725-744页

作者：布和朝鲁诸葛安然谢作威高枞亭林大伟中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 吉林省气象科学研究所/长白山气象与气候变化吉林省重点实验室/中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室长春130062 中国气象局人工影响天气中心/中国气象局云雾物理环境重点开放实验室/中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

本文重点分析了2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征、水汽来源以及关键天气尺度系统。双台风“烟花”和“查帕卡”以及西太平洋副热带高压共同为“7.20”河南暴雨提供了充足的水汽条件。然而,就暴雨的水汽供应而言,仅以台风和西太平洋... 详细信息

本文重点分析了2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征、水汽来源以及关键天气尺度系统。双台风“烟花”和“查帕卡”以及西太平洋副热带高压共同为“7.20”河南暴雨提供了充足的水汽条件。然而,就暴雨的水汽供应而言,仅以台风和西太平洋副热带高压的作用难以解释2021年7月20日发生的日降水量663.9 mm和1小时最大降水量201.9 mm的极端暴雨事实。水汽通量分析和LAGRANTO模式轨迹分析结果表明,20日在河南南侧形成了一个很强的经向水汽通量带(850 hPa以上),它与台风和西太平洋副热带高压引起的低层水汽通量带在河南附近汇合,为暴雨提供了最为充沛的水汽条件。我们强调,20日在河南以西地区上空发生了对流层顶反气旋式波破碎事件,它与台风协同作用,引发了河南南侧的强经向水汽通量,从而导致此次极端暴雨事件。

关键词：河南暴雨水汽通量拉格朗日轨迹模式台风波破碎

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近20年冷涡背景下北上台风的分布及降水特征分析

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气象灾害防御 2024年第2期31卷 1-6页

作者：杨旭任航尹路婷于杰吉林省气象科学研究所吉林长春130062 长白山气象与气候变化吉林省重点实验室吉林长春130062 中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林长春130062 中国气象局流域强降水重点开放实验室北方暴雨研究中心吉林长春130062

利用中国台风最佳路径数据集、吉林省气象科学研究所的东北冷涡活动日历、CN05.1逐日降水资料、吉林省和辽宁省站点逐小时降水观测资料,统计近20年来冷涡背景下影响东北地区的北上台风及强降水分布特征。结果表明:2001—2020年6—9月北... 详细信息

利用中国台风最佳路径数据集、吉林省气象科学研究所的东北冷涡活动日历、CN05.1逐日降水资料、吉林省和辽宁省站点逐小时降水观测资料,统计近20年来冷涡背景下影响东北地区的北上台风及强降水分布特征。结果表明:2001—2020年6—9月北上的44例台风中有39例(冷涡背景下14例)明显对东北地区降雨有影响,18%的台风过境吉林省,其余为外围水汽影响;夏季冷涡背景下引发强降水的北上台风有10例,日降水量达到暴雨及大暴雨级别的各有3例,达到短时强降水级别7例;冷涡背景下北上台风路径密度大值区主要分布在130—140°E,21—30°N区域内;冷涡背景下引发强降水的北上台风路径可分为直接北上偏北类、北上西折类、北上偏东北类、北上偏东类4类,其中北上偏北类台风最多(超过半数),该类台风平均降水量级较其他路径类型台风稍弱,北上偏东类台风降水量级最大。

关键词：北上台风东北冷涡关键区强降水

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基于人工识别的1961—2020年东北冷涡活动特征分析

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气象灾害防御 2023年第1期30卷 25-30页

作者：杨旭涂钢李尚锋高枞亭吉林省气象科学研究所吉林长春130062 长白山气象与气候变化吉林省重点实验室吉林长春130062 中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林长春130062

利用吉林省气象科学研究所人工识别建立的1961—2020年东北冷涡活动日历,统计分析东北冷涡活动特征,结果表明:1961—2020年累计发生东北冷涡活动过程1466个(约24个/a),共6537 d(109 d/a),东北冷涡活动的平均寿命约为4.5 d;东北冷涡活动... 详细信息

利用吉林省气象科学研究所人工识别建立的1961—2020年东北冷涡活动日历,统计分析东北冷涡活动特征,结果表明:1961—2020年累计发生东北冷涡活动过程1466个(约24个/a),共6537 d(109 d/a),东北冷涡活动的平均寿命约为4.5 d;东北冷涡活动天数最多的是6月、5月和1月;月、季、年东北冷涡活动天数均存在明显的年际和年代际变化特征;东北冷涡的高发期Ⅰ段与华南前汛期、梅雨期、东北和华北雨季在时间上吻合较好,在一定程度上反映了中高纬度环流系统与江南、华南雨季进程的联系;5月、6月和夏季累计东北冷涡活动天数均呈现显著的上升趋势,且通过了0.05的显著性检验;夏季东北冷涡闭合最内圈位势高度呈上升趋势,冬季东北冷涡冷中心强度呈下降趋势,二者均通过了0.05的显著性检验;冬季东北冷涡闭合最内圈位势高度呈下降趋势,且通过了0.1的显著性检验。

关键词：东北冷涡日历冷涡活动天数冷涡过程次数冷涡类型线性趋势

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2020年11月吉林省罕见冻雨天气成因分析

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气象与环境学报 2023年第4期39卷 25-30页

作者：霍也李倩尚博杨旭应爽长春市气象局吉林长春130012 东北冷涡研究重点开放实验室辽宁沈阳110166 吉林省气象科学研究所长白山气象与气候变化吉林省重点实验室/中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林长春130062

利用常规地面观测资料、探空秒数据、微波辐射计资料、ERA5再分析资料等,对2020年11月17—20日吉林省冻雨天气成因进行分析。结果表明:此次冻雨天气过程受高空槽东移加深、蒙古高压向南入侵和地面气旋北上共同影响。低空急流为吉林省输... 详细信息

利用常规地面观测资料、探空秒数据、微波辐射计资料、ERA5再分析资料等,对2020年11月17—20日吉林省冻雨天气成因进行分析。结果表明:此次冻雨天气过程受高空槽东移加深、蒙古高压向南入侵和地面气旋北上共同影响。低空急流为吉林省输送了充沛的水汽,比湿为3~7 g·kg^(-1)。同时,受850 hPa暖脊影响,0℃等温线长时间停留在吉林中部并缓慢移动,导致冷暖气团持续作用,在对流层中低层形成稳定的逆温层,为长春市、吉林市等地冻雨天气的发生提供了有利温度层结条件。通过分析长春站和吉林站冻雨发生时的温度、湿度层结可知,冻雨发生于自下而上的冷—暖—冷温度层结中,冷垫高度高于950 hPa,厚度为0.7~1.0 km,1000 hPa温度为-3~0℃,850 hPa温度为1~3℃,暖层厚度为950~750 hPa,约1.5 km,中心最高温度大于3℃。同时,中高空(800~350 hPa)固态水含量需高于0.2 g·kg^(-1),中低空(900~700 hPa)液态水含量需大于0.2 g·kg^(-1),上升气流越强,含水量越高,降水越大。通过观测10 m风速骤降为0 m·s^(-1)或缺测,可大致推算冻雨发生时间,以订正或补充人工观测结果。

关键词：逆温层融化层过冷却水

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吉林永吉“7.13”暴雨的影响系统诊断分析

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气象灾害防御 2023年第1期30卷 1-6页

作者：尹路婷任航李尚锋李玉鹏吉林省气象科学研究所吉林长春130062 长白山气象与气候变化吉林省重点实验室吉林长春130062 中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室吉林长春130062 东北冷涡研究重点开放实验室辽宁沈阳110016

利用常规观测、NCEP 1°×1°再分析资料和模式模拟等资料,对吉林永吉暴雨的成因进行了热力和动力诊断分析,结果表明:此次暴雨是在高空急流、东北冷涡、西太平洋副热带高压、阶梯槽、低空急流和低空切变等多种尺度天气系统... 详细信息

利用常规观测、NCEP 1°×1°再分析资料和模式模拟等资料,对吉林永吉暴雨的成因进行了热力和动力诊断分析,结果表明:此次暴雨是在高空急流、东北冷涡、西太平洋副热带高压、阶梯槽、低空急流和低空切变等多种尺度天气系统共同作用下发生的。低空急流输送了大量的水汽并形成高湿环境,高湿环境的建立有利于降低暖区暴雨对抬升条件的要求;在低空急流左前方形成强烈的辐合,在高空急流的配合下造成强烈的上升运动,带来显著的湿度差动平流,因而造成强烈的层结不稳定,在对流层低层造成强烈的垂直风切变,使之不仅对暴雨的对流不稳定触发有重要作用,也是较强的倾斜涡度发展和较强条件性对称不稳定形成的主要原因;暴雨临近发生时对流有效位能、对流抑制能量、抬升凝结高度和自由对流高度呈现出明显的极端性特征并与强降水有较好的对应关系。

关键词：暴雨低空急流垂直风切变对流不稳定

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