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中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目简介及最新进展 被引量：1
1
作者 陈海山 张耀存 +6 位作者 张文君 尹志聪 华文剑 况雪源 陈国森 马红云 韩婷婷 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期23-45,共23页
全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端... 全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端天气气候事件的新特征、关键过程和机理尚不完全清楚,重大极端事件的预报预测水平亟待提升。文章首先简要介绍“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”的基本情况。项目拟在分析全球变化背景下对我国造成重大影响的极端天气气候事件新特征的基础上,深入研究多尺度海-陆-气耦合过程影响极端天气气候事件的机理,挖掘极端天气气候事件次季节-季节预测的前兆信号;发展动力与物理统计相结合的极端事件预测新方法,研制针对中国极端事件的新一代高分辨率数值预报与检测归因系统。文章重点总结了自2022年12月项目立项至今取得的最新研究成果和进展。 展开更多
关键词 极端天气气候事件 海气相互作用 陆面过程 海陆气耦合 机理 预测 归因
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盛夏亚洲大陆上空急流变化的两类模态及其与东亚大气环流异常的联系
2
作者 李双吟 张耀存 +1 位作者 黄丹青 况雪源 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第4期895-904,共10页
基于NCEP/NCAR月平均再分析资料,利用EOF分解方法揭示出1960-2019年7-8月亚洲大陆上空西风急流变化的两类主要模态,并利用合成方法研究了两类模态与东亚大气环流异常的联系及其气候效应。研究结果表明,夏季亚洲大陆上空西风急流变化的... 基于NCEP/NCAR月平均再分析资料,利用EOF分解方法揭示出1960-2019年7-8月亚洲大陆上空西风急流变化的两类主要模态,并利用合成方法研究了两类模态与东亚大气环流异常的联系及其气候效应。研究结果表明,夏季亚洲大陆上空西风急流变化的第一模态为纬向风以急流轴为界南北的反位相变化,主要表现为急流整体的南北移动;第二模态为纬向风以青藏高原为界在东西方向上的反相变化,主要表现为急流轴的西南(西北)-东北(东南)向倾斜,该结论不同于以往大多数研究将第二模态定义为急流的强度变化。通过对大气环流异常的分析发现,急流的南北移动对应南亚高压同步的南北移动以及西太平洋副热带高压范围的变化,急流向南移动时,南亚高压脊线偏南,同时西太平洋副热带高压向南扩张,急流向北移动时则相反,该模态主要影响亚洲地区40°N以南的降水异常以及贝加尔湖一带、东亚和南亚的温度异常。第二模态即纬向风以青藏高原为界的反相变化主要伴随着南亚高压强度的东西振荡,急流轴呈西南(西北)-东北(东南)向倾斜时,南亚高压东侧(西侧)位势高度增强,该模态与西亚高纬度地区、中亚以及印度半岛的降水异常有关。此外,第二模态具有一定的特殊性,可影响整个欧亚大陆的气温,并呈现双偶极子型的异常分布。 展开更多
关键词 副热带西风急流 年际变率模态 青藏高原 大气环流异常 气候效应
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BCC第二代气候预测模式系统对2015年一次寒潮过程的预报能力评估 被引量：5
3
作者 陶潘虹 张耀存 孙凤华 《气象科学》 北大核心 2020年第2期191-199,共9页
利用BCC第二代气候预测模式系统(BCC_CSM2)的回报试验结果,评估了BCC_CSM2对2015年1月27—31日一次强寒潮过程的次季节预报能力,结果表明:(1)此次寒潮过程主要由新地岛以西的短波槽不断东移发展而形成的,模式能够提前10 d较好地预报过... 利用BCC第二代气候预测模式系统(BCC_CSM2)的回报试验结果,评估了BCC_CSM2对2015年1月27—31日一次强寒潮过程的次季节预报能力,结果表明:(1)此次寒潮过程主要由新地岛以西的短波槽不断东移发展而形成的,模式能够提前10 d较好地预报过程期间降温以及高空环流形势,相关系数、距平符号一致率以及均方根误差都定量表明模式在10 d左右具有较好的预报能力,但是对降温程度的预报能力随起报时间的延长逐渐降低;(2)为了探讨随起报时间延长模式预报能力降低的原因,从位势倾向方程出发,分析相对涡度平流和温度平流随高度变化发现,在模式提前10 d之内的预报时段内,模式预报的相对涡度平流和温度平流随高度变化与再分析资料的诊断结果基本一致,能够合理预测短波槽的东移和槽脊的强度变化,当预报超过10 d后,模式中相对涡度平流的配置不利于短波槽的东移,模式预报的低层出现暖平流,并随高度增加而减小,不利于槽的加深,使模式预报的环流形势产生偏差,导致模式预报能力降低。 展开更多
关键词 BCC第二代气候预测模式系统 寒潮过程 次季节预报评估
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长江中下游冬季两类冷空气活动事件的环流差异及其与急流的关系
4
作者 朱璇 张耀存 尹婧楠 《气象科学》 北大核心 2023年第3期326-336,共11页
利用1981—2020年台站观测的降水和最低气温资料,从长江中下游地区冬季冷空气活动事件中分出“降温有降水”和“降温无降水”两类事件(简称为“冷湿”和“冷干”事件),结合再分析资料,分析两类事件的冷暖空气活动特征和大气环流差异,进... 利用1981—2020年台站观测的降水和最低气温资料,从长江中下游地区冬季冷空气活动事件中分出“降温有降水”和“降温无降水”两类事件(简称为“冷湿”和“冷干”事件),结合再分析资料,分析两类事件的冷暖空气活动特征和大气环流差异,进而探讨其与急流的联系。结果发现,长江中下游冷空气活动事件发生频次逐年减少,其中冷干事件发生频次逐年减少,冷湿事件发生频次显著增加,且冷湿事件的降温幅度大于冷干事件。冷湿事件发生时,高层副热带急流北移、极锋急流偏弱,中层存在倾斜槽脊、副热带高压偏西,低层西伯利亚高压增强,有来自西南的暖湿气流在长江中下游地区辐合上升;冷干事件发生时,高层副热带急流偏弱、极锋急流偏强,中层槽脊倾斜程度偏弱、副热带高压偏东,低层西伯利亚高压南移,有来自北方的偏干气流在长江中下游地区辐散下沉。此外,与冷湿事件相比,冷干事件过程中急流强度指数和经向风位置指数的波动更加频繁,冷空气活动持续时间更短。 展开更多
关键词 冷空气活动事件 大气环流差异 副热带急流 极锋急流
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东亚高空急流协同变化研究新进展 被引量：3
5
作者 张耀存 曾鸿阳 《气象科学》 北大核心 2020年第5期617-627,共11页
东亚高空急流是东亚大气环流系统的重要组成部分,对东亚地区的天气和气候具有重要影响。以往对东亚高空急流的研究多关注副热带急流及其对天气气候的影响,近年来,学者们在明确区分东亚副热带急流和极锋急流的基础上,从东亚副热带急流和... 东亚高空急流是东亚大气环流系统的重要组成部分,对东亚地区的天气和气候具有重要影响。以往对东亚高空急流的研究多关注副热带急流及其对天气气候的影响,近年来,学者们在明确区分东亚副热带急流和极锋急流的基础上,从东亚副热带急流和极锋急流协同变化的视角,对东亚高空急流的变化规律和机理及其对我国气候异常的影响,开展了一系列研究,揭示出副热带急流和极锋急流强度的反位相协同变化是以副热带急流强(弱)伴随着极锋急流弱(强)为其主要配置形式和模态,并对应着特定的大气环流形势以及相应的气温和降水异常分布,与冬季冷空气活动、梅雨期降水、极端事件、冬季风等具有密切关系。本文聚焦东亚高空急流协同变化方面的最新研究成果,从东亚高空急流协同变化规律、高空急流协同变化的热力和动力学影响机理、高空急流协同变化气候效应、高空急流与中高纬低频遥相关型的联系等方面进行较为全面的总结,以加深东亚高空急流活动基本特征和变化规律的认识。 展开更多
关键词 东亚高空急流 协同变化规律 气候效应 变化机制
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基于BCC第二代短期气候预测模式系统的中国夏季降水季节预测评估 被引量：13
6
作者 张丹琦 孙凤华 张耀存 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第6期1229-1240,共12页
利用BCC第二代气候预测模式系统1996-2015年提前1~3个月的回报试验结果,评估了模式在季节尺度上预测中国夏季降水空间分布和降水异常的能力,分析了模式预报效果的年际差异,并探讨了模式预测误差产生的可能原因。结果表明,模式对中国夏... 利用BCC第二代气候预测模式系统1996-2015年提前1~3个月的回报试验结果,评估了模式在季节尺度上预测中国夏季降水空间分布和降水异常的能力,分析了模式预报效果的年际差异,并探讨了模式预测误差产生的可能原因。结果表明,模式对中国夏季降水的季节预测具有一定的技巧,西南至长江中下游南部、黄淮平原西部、东北北部及藏北高原等地区季节预测技巧较高,同时,模式对降水距平预报效果整体较好,其中在长江中下游、黄淮地区、华南地区、西北地区及东北北部距平符号一致率较高。而模式对降水季节预测的偏差主要表现为我国东部降水量强度预测偏小,对夏季降水异常的预报技巧有限,且不同年份模式的预测效果差异较大。模式对夏季西太平洋及印度洋高海温区范围预测偏小,对副热带高压和东亚地区低层水汽辐合的强度预测偏弱,从而导致风场与环流场的配置与观测不一致,使得模式对我国东部夏季降水预测显著偏少。从模式预测效果年际差异来看,当华南地区实况降水量偏多、长江中下游及东北地区降水量偏少时,模式具有较高的预测技巧,反之,模式的预报技巧较低。分析中国东部降水与海温的相关关系发现,夏季西北太平洋、热带西太平洋和北印度洋是影响中国东部夏季降水的关键区域,模式中西北太平洋海温偏低对模式预报技巧具有重要影响,海温场、高度场、风场及水汽通量散度场不同的相互配置导致中国东部夏季降水的分布及强度差异,而模式不能合理把握各物理量场间相互作用过程,从而影响模式的预报效果。因此,改进模式对外强迫因子与降水异常相关关系的预测能力是提高我国夏季降水季节预测技巧的主要途径。 展开更多
关键词 中国夏季降水 BCC二代气候系统模式 季节预测 年际差异
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梅雨期温带急流变化与中高纬环流系统的关系 被引量：7
7
作者 李丽 张耀存 《暴雨灾害》 2017年第4期301-308,共8页
利用NCEP/NCAR再分析资料分析了与温带急流相关联的梅雨期东亚上空中高纬环流系统的变化特征,揭示出东亚高空急流经向分量在急流变化中具有重要作用,温带急流区经向风和东亚中高纬槽脊关系密切。在温带急流由强变弱的过程中,当温带急流... 利用NCEP/NCAR再分析资料分析了与温带急流相关联的梅雨期东亚上空中高纬环流系统的变化特征,揭示出东亚高空急流经向分量在急流变化中具有重要作用,温带急流区经向风和东亚中高纬槽脊关系密切。在温带急流由强变弱的过程中,当温带急流强度强时,急流区以纬向风为主导;当温带急流强度弱时,经向风增强,纬向风迅速减弱,急流区以经向风为主导。温带急流区纬向风强时,500 hPa位势高度等值线平直,中高纬环流为纬向型;温带急流区经向风强时,中高纬槽脊系统发展,中高纬环流由纬向型转换为经向型。梅雨期温带急流区经向风异常主要有80°E、100°E、120°E、140°E四个中心,温带急流区经向风异常的位置不同时,中高纬阻塞高压出现位置不同,冷空气路径不同。 展开更多
关键词 温带急流 中高纬环流系统 梅雨
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