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有效辐射强迫的概念及其最新估值:IPCCAR6解读 被引量:1
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作者 谢冰 张华 +8 位作者 赵树云 于晓超 周喜讯 柳丽婷 安琪 杨冬冬 苏红娟 何静怡 李帅 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期354-368,共15页
依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告第七章的内容,详细介绍了AR6最新定义的有效辐射强迫(ERF)及其计算方法,并给出了自工业革命以来(1750—2019年)各气候辐射强迫因子ERF的最佳估值。根据AR6的... 依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告第七章的内容,详细介绍了AR6最新定义的有效辐射强迫(ERF)及其计算方法,并给出了自工业革命以来(1750—2019年)各气候辐射强迫因子ERF的最佳估值。根据AR6的最新评估,工业革命以来总人为ERF的估值为2.72(1.96~3.48)W·m^(-2),相较于AR5估计结果(1750—2011年)增长了0.43 W·m^(-2)。2011年后温室气体浓度的增加及其辐射效率的修正是造成总人为ERF增加的主要原因。自工业革命以来温室气体浓度变化造成的ERF为3.84(3.46~4.22)W·m^(-2),二氧化碳仍然是其中的最大贡献因素(56%±16%)。而气溶胶的总ERF(气溶胶-辐射相互作用(ERFari)与气溶胶-云相互作用(ERFaci)的总和)为-1.1(-1.7~-0.4)W·m^(-2),其中ERFari贡献20%~25%,ERFaci贡献接近75%~80%。AR6中气溶胶的总ERF的估算相较于AR5在数值上有所增加,而不确定性有所减少。但由于没有考虑部分重要的调整过程,ERFaci仍然存在较大的不确定性。 展开更多
关键词 IPCC AR6 有效辐射强迫 温室气体 气溶胶
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基于地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)的亮温模拟和土壤湿度反演研究进展 被引量:3
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作者 文军 苏中波 +6 位作者 王欣 郑东海 吕少宁 曾亦键 刘蓉 张堂堂 王作亮 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第6期1337-1346,共10页
土壤湿度是陆面过程中最为关键的参量之一。微波遥感是反演土壤湿度主要手段,微波辐射具有较强的穿透深度,时间分辨率高且空间覆盖广,微波遥感反演土壤湿度模型具有较完整的物理基础,但对土壤冻融过程土壤含冰量和土壤含水量的解析不够... 土壤湿度是陆面过程中最为关键的参量之一。微波遥感是反演土壤湿度主要手段,微波辐射具有较强的穿透深度,时间分辨率高且空间覆盖广,微波遥感反演土壤湿度模型具有较完整的物理基础,但对土壤冻融过程土壤含冰量和土壤含水量的解析不够准确。这使得开展地基微波遥感土壤湿度观测试验研究具有非常重要的科学意义和应用价值。本文介绍了目前依托中国科学院若尔盖高原湿地生态系统研究站玛曲观测场开展的地基微波遥感土壤湿度观测试验和建立的地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)黄河源地表亮温观测数据集(2016-2019),并详细介绍了地基微波辐射计和涡动协方差通量观测系统的各种参数和配置,介绍了其观测数据,回顾了利用本观测试验数据集开展的亮度温度模拟和土壤湿度反演相关研究成果。最后,基于地基微波辐射计及其附属观测数据的广泛应用,展望了利用地基微波辐射计观测数据在未来土壤湿度反演和相关研究中的应用前景。 展开更多
关键词 青藏高原 地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ L波段) 亮度温度 土壤湿度
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闪电双向先导理论及观测:极性不对称、不稳定及间歇性 被引量:4
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作者 苟学强 张义军 +1 位作者 李亚珺 陈明理 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第20期400-410,共11页
闪电双向先导原理的提出及观测验证是闪电物理研究近几十年最重要的进展之一,而正、负先导及流光的极性不对称性及传输的持续、间歇性,是理解闪电各种过程物理机制的关键.本文对闪电双向先导的概念及进展进行了总结和讨论,重点强调了正... 闪电双向先导原理的提出及观测验证是闪电物理研究近几十年最重要的进展之一,而正、负先导及流光的极性不对称性及传输的持续、间歇性,是理解闪电各种过程物理机制的关键.本文对闪电双向先导的概念及进展进行了总结和讨论,重点强调了正、负先导流光传输机制特别是门限电场的不对称性,阐述了正先导传输的连续性及其在闪电始发、负先导的空间先导形成、不稳定先导通道中的反冲先导建立等过程中独特的启动作用. 展开更多
关键词 闪电 双向先导 极性不对称 间歇性
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气候系统中临界转变的研究进展与展望 被引量:2
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作者 尹彩春 赵文武 +1 位作者 李琰 李冬冬 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1313-1323,共11页
气候系统属于复杂系统,可以存在双(多)稳态。当系统的控制参数处于临界点附近时,控制参数的微小变化或者外界施加的微小干扰,可能导致系统状态由一种稳态不可逆地突变到另一种稳态,发生临界转变。系统梳理了气候系统中临界转变的基础理... 气候系统属于复杂系统,可以存在双(多)稳态。当系统的控制参数处于临界点附近时,控制参数的微小变化或者外界施加的微小干扰,可能导致系统状态由一种稳态不可逆地突变到另一种稳态,发生临界转变。系统梳理了气候系统中临界转变的基础理论和主要研究内容,探讨了其研究态势,并提出了现有研究存在的问题和重点研究方向。结果表明:①现有研究内容主要聚焦于不同时空尺度气候子系统的临界转变现象及其研究方法、临界转变的驱动因素和形成机制、临界转变的早期预警信号及其检测方法;②气候系统中临界转变的研究表现出以尺度拓展、学科交叉、级联效应、综合集成和人类响应等为主要特点的研究态势;③现有研究存在的问题包括:基础概念的认知和使用有待统一和规范,数据可获取性和定量分析模型的准确性有待提升,临界转变及其潜在气候风险研究有待深化;④我国未来的研究应重点关注临界转变与我国关键生态安全屏障、区域发展格局以及人类安全与福祉的关系等领域。 展开更多
关键词 临界转变 临界点 多稳态 分岔 气候系统
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多源卫星高度计新融合产品的研发与评估 被引量:2
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作者 刘磊 蒋星亮 +1 位作者 费建芳 Zhijin Li 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期1888-1897,共10页
卫星高度计在海洋环流观测、海平面变化分析和海洋环境预报等多个研究和业务领域得到广泛应用.当前在轨运行的高度计卫星已达5颗(Sentinel-3A、Jason-3、Cryosat-2、Saral/Alti Ka以及HY-2A),观测精度不断提高,但卫星高度计融合产品的... 卫星高度计在海洋环流观测、海平面变化分析和海洋环境预报等多个研究和业务领域得到广泛应用.当前在轨运行的高度计卫星已达5颗(Sentinel-3A、Jason-3、Cryosat-2、Saral/Alti Ka以及HY-2A),观测精度不断提高,但卫星高度计融合产品的有效分辨率(可分辨海面涡旋的最小尺度)仍需进一步提升.本研究以变分原理为基础,改进背景场、背景误差协方差矩阵以及观测误差,建立一种新的多源卫星高度计资料融合方法.以南海及其附近海域为目标区域,在格距为0.08°的规则网格上,融合所有在轨运行的5颗卫星高度计的沿轨数据,得到逐日融合产品.评估分析表明:新方法得到的融合产品的有效分辨率达到125 km左右,与国际上广泛应用的AVISO产品相比(格距0.25°,有效分辨率240 km),有效分辨率提高近一倍,融合产品的精度进一步提高,可用于描述更小尺度的海洋环流结构. 展开更多
关键词 多源卫星高度计 融合产品 有效分辨率 变分方法 最优估计
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调整国家自然科学基金申请代码,优化大气学科资助布局 被引量:34
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作者 刘哲 丁爱军 张人禾 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1068-1075,共8页
作为国家自然科学基金的改革试点,大气学科积极落实新时代科学基金资助导向,主动对接地球科学部倡议的“宜居地球”顶层战略设计.基于明确的“问题导向”,在科学界的大力支持下,通过开展资助战略研究,集思广益形成了2020年度申请代码设... 作为国家自然科学基金的改革试点,大气学科积极落实新时代科学基金资助导向,主动对接地球科学部倡议的“宜居地球”顶层战略设计.基于明确的“问题导向”,在科学界的大力支持下,通过开展资助战略研究,集思广益形成了2020年度申请代码设置方案,并通过地球科学部专家咨询委员会论证后予以实施,助力构建“源于知识体系逻辑结构、促进知识与应用融通的学科布局”. 展开更多
关键词 国家自然科学基金 问题导向 学科布局 改革试点 逻辑结构 专家咨询委员会 设置方案 申请代码
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华南前汛期暖区暴雨研究新进展 被引量:33
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作者 吴乃庚 温之平 +2 位作者 邓文剑 林良勋 陈桂兴 《气象科学》 北大核心 2020年第5期605-616,共12页
华南前汛期暖区暴雨一直是困扰科研和业务的重要难题。在1970s末第一次华南暴雨综合试验中,老一辈科学家提出了华南前汛期暖区暴雨的概念,并揭示了诸多对华南暴雨研究有重要意义的成果。近年来,随着现代气象探测手段、高性能计算能力的... 华南前汛期暖区暴雨一直是困扰科研和业务的重要难题。在1970s末第一次华南暴雨综合试验中,老一辈科学家提出了华南前汛期暖区暴雨的概念,并揭示了诸多对华南暴雨研究有重要意义的成果。近年来,随着现代气象探测手段、高性能计算能力的提升以及中尺度暴雨科学观测试验的开展,对华南前汛期暖区暴雨的研究取得了不少新的认识。本文重点梳理了近10 a有关华南前汛期暖区暴雨方面的最新研究进展,从暖区暴雨的定义及分类、多尺度天气特征、形成机制及可预报性研究等4个方面进行系统性论述。最后,对华南前汛期暖区暴雨研究存在的问题、未来发展方向进行了简要的讨论和展望。 展开更多
关键词 华南前汛期 暖区暴雨 形成机制 可预报性
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北极海冰融化影响东亚冬季天气和气候的研究进展以及学术争论焦点问题 被引量:29
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作者 武炳义 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期786-805,共20页
北极历来是影响东亚冬季天气、气候的关键区域之一。北极表面增暖要比全球平均快2~3倍,即所谓北极的放大效应。随着全球增暖的持续以及北极海冰的持续融化,北极的生态环境正在发生显著的变化,进而可能对北半球中、低纬度的天气、气候... 北极历来是影响东亚冬季天气、气候的关键区域之一。北极表面增暖要比全球平均快2~3倍,即所谓北极的放大效应。随着全球增暖的持续以及北极海冰的持续融化,北极的生态环境正在发生显著的变化,进而可能对北半球中、低纬度的天气、气候产生影响。本文概述了有关北极海冰融化影响冬季东亚天气、气候的主要研究进展,特别是自2000年以来,北极海冰异常偏少影响东亚冬季气候变率以及极端严寒事件的可能途径、存在的科学问题,以及学术界的争论焦点。秋、冬季节是北极海冰快速形成时期,此时北极海冰对大气环流的影响要强于大气对海冰的影响。近二十年来的研究结果表明,北极海冰异常偏少,不仅影响北冰洋局地的气温和降水变化,而且通过复杂的相互作用和反馈过程,对北半球中、低纬度的天气、气候产生影响。北极海冰通过以下两个可能机制来影响东亚冬季的天气、气候:(1)北极海冰的负反馈机制;(2)由海冰异常偏少引起的平流层—对流层相互作用机制。秋、冬季节北极海冰持续异常偏少,特别是,巴伦支海—喀拉海海冰异常偏少,既可以加强冬季西伯利亚高压(东亚冬季风偏强),也可以导致冬季风偏弱。导致海冰影响不确定性的部分原因是:(1)夏季北极大气环流状态影响北极海冰异常偏少对冬季大气环流的反馈效果;(2)冬季大气环流对北极海冰异常偏少响应的位置、强度不同造成的。秋、冬季节北极海冰持续异常偏少,在适宜的条件下(例如,前期夏季北极大气环流的热力和动力条件,有利于加强北极海冰偏少对冬季大气的反馈作用),可以激发出有利于冬季亚洲大陆极端严寒过程的大气环流异常。目前学术界争论焦点主要集中在以下两个方面:(1)关于北极增暖、北极海冰融化对中纬度区域影响的争论;(2)关于1980年代后期以来,冬季欧亚大陆� 展开更多
关键词 北极 海冰 极端事件 西伯利亚高压 东亚冬季风
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青藏高原及其周边地区降水的水汽来源变化研究进展 被引量:24
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作者 汤秋鸿 刘宇博 +5 位作者 张弛 苏凤阁 李颖 高艳红 李文弘 陈德亮 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1002-1009,共8页
近几十年来,随着全球气候变暖,青藏高原降水整体呈现增加趋势,气候暖湿化趋势明显;与此同时,位于青藏高原东南缘的中国西南地区整体上呈现暖干化趋势,干旱事件频发。探讨青藏高原及其周边地区降水的水汽来源变化、揭示降水趋势性变化的... 近几十年来,随着全球气候变暖,青藏高原降水整体呈现增加趋势,气候暖湿化趋势明显;与此同时,位于青藏高原东南缘的中国西南地区整体上呈现暖干化趋势,干旱事件频发。探讨青藏高原及其周边地区降水的水汽来源变化、揭示降水趋势性变化的原因已经成为当前研究热点。本文评述了近年来青藏高原降水的水汽来源研究,重点关注青藏高原变湿、西南地区变干的水汽来源变化原因以及青藏高原南北水汽来源差异,讨论了尚未解决的科学问题,展望了未来研究方向。现有研究表明,青藏高原以西的西风带控制区蒸散发贡献的水汽整体呈现减少趋势,青藏高原以南和以东的季风控制区蒸散发贡献的水汽整体呈现增加趋势,上述水汽源区贡献变化导致了青藏高原及其周边不同区域降水趋势性变化的差异。展望未来,水汽来源分析的模型和数据需要进一步验证及减少不确定性,青藏高原下垫面和蒸散发变化对周边地区降水的影响机制研究有待加强,全球变化与青藏高原降水水汽来源变化的关系尚需深入分析。 展开更多
关键词 青藏高原 降水 水汽来源 西风 季风
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青藏高原中东部积雪深度时空变化特征及其成因分析 被引量:21
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作者 沈鎏澄 吴涛 +4 位作者 游庆龙 蒋国俊 解雪峰 朱丽东 尹敬文 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2019年第5期1150-1161,共12页
基于逐日积雪深度(雪深)、逐月气温和逐月降水量地面观测资料,利用数理统计方法分析了青藏高原中东部地区1961-2014年雪深时空变化特征及其成因,结果表明:青藏高原雪深空间分布不均,存在喜马拉雅山脉南坡(高原西南部)、念青唐古拉山-唐... 基于逐日积雪深度(雪深)、逐月气温和逐月降水量地面观测资料,利用数理统计方法分析了青藏高原中东部地区1961-2014年雪深时空变化特征及其成因,结果表明:青藏高原雪深空间分布不均,存在喜马拉雅山脉南坡(高原西南部)、念青唐古拉山-唐古拉山-巴颜喀拉山-阿尼玛卿山(高原中部)和祁连山脉(高原东北部)三处雪深高值区,冬季最大,其次是春秋季,夏季仅在纬度或海拔较高处才有雪深记录;从长期来看雪深以减少为主,尤其是夏秋季。在青藏高原普遍"增温增湿"背景下,雪深表现为先增后减的变化特征;雪深随海拔升高而增加,但最大雪深并非出现在最高海拔处;在不同季节雪深的气象要素成因上,冬季由降水主导,其余季节由气温主导。1961-1998年冬春季雪深增加与降水增多有关,而1998-2014年气温的上升以及降水的减少共同导致了雪深的减少,夏秋季雪深持续减少与同期气温持续升高有关。 展开更多
关键词 青藏高原 台站 积雪深度 时空变化 海拔
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全球变暖1.5℃和2℃阈值时青藏高原气温的变化特征 被引量:20
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作者 吴芳营 游庆龙 +1 位作者 谢文欣 张玲 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2019年第2期130-139,共10页
利用国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中的21个气候模式的RCP4.5和RCP8.5情景预估结果,分析了全球变暖1.5℃和2℃阈值时青藏高原气温年和季节的变化特征。结果表明,对应1.5℃和2℃全球变暖,青藏高原变暖幅度明显更大,就整体而言,在RC... 利用国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中的21个气候模式的RCP4.5和RCP8.5情景预估结果,分析了全球变暖1.5℃和2℃阈值时青藏高原气温年和季节的变化特征。结果表明,对应1.5℃和2℃全球变暖,青藏高原变暖幅度明显更大,就整体而言,在RCP4.5/RCP8.5情景下,高原区域平均的平均、最高、最低气温变暖分别为2.11℃/2.10℃和2.96℃/2.85℃、2.02℃/2.02℃和2.89℃/2.77℃、2.34℃/2.34℃和3.20℃/3.14℃,冬季平均气温的变暖幅度(2.19℃/2.31℃和3.13℃/3.05℃)较其他季节更大;从空间分布形势上看,年变暖呈西南高东北低的分布,而春、冬变暖呈南高北低的分布,夏、秋变暖则呈西高东低的分布。到达同一温升阈值时,RCP4.5与RCP8.5情景下高原气温的响应也存在区域差异。高原年与各季平均气温对全球变暖1.5℃与2℃的响应差异均>0.5℃,其中冬季最明显,区域平均差异可达0.94℃,局地差异超过1.1℃。 展开更多
关键词 气温变化 青藏高原 全球变暖1.5℃和2℃
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粤港澳闪电定位系统对高建筑物雷电的探测 被引量:18
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作者 陈绿文 吕伟涛 +3 位作者 张义军 马颖 齐奇 武斌 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期165-174,共10页
基于2016—2017年广州高建筑物雷电观测站获取的资料对粤港澳闪电定位系统(简称定位系统)的性能进行评估,并根据2014—2018年定位系统历史资料对广州高建筑物区域的雷电活动特征进行初步分析,结果表明:定位系统对闪电的探测效率为93%(21... 基于2016—2017年广州高建筑物雷电观测站获取的资料对粤港澳闪电定位系统(简称定位系统)的性能进行评估,并根据2014—2018年定位系统历史资料对广州高建筑物区域的雷电活动特征进行初步分析,结果表明:定位系统对闪电的探测效率为93%(214/229),对回击的探测效率为93%(449/481),对下行闪电首次回击、继后回击及上行闪电回击的定位误差的平均值(中值)分别为361 m(188 m)、252 m(167 m)和294 m(173 m);当接地点高度低于200 m(不低于200 m)时,定位系统对下行负极性闪电首次和继后回击的云闪/地闪识别正确率分别为99%(80%)和93%(35%),有83%的上行负地闪回击被定位系统误判为云闪,广州高建筑物区域内绝大部分负云闪定位记录实际是高建筑物地闪;对定位系统得到的孤立高建筑物闪电密度中心进行分析后发现,广州塔(600 m)闪电密度中心200 m半径范围内年均回击次数约为中信广场(390 m)和广发证券大厦(308 m)的5倍,推测广州塔闪电的主要类型为上行闪电,而中信广场和广发证券大厦则为下行闪电. 展开更多
关键词 粤港澳闪电定位系统 高建筑物 回击 性能评估
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青藏高原夏季云水含量及其水汽输送年际异常分析 被引量:18
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作者 刘菊菊 游庆龙 王楠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第3期449-459,共11页
利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979-2016年ERA-Interim再分析资料分析了青藏高原(下称高原)夏季云水含量及其水汽输送情况。结果表明:高原夏季云水含量占全年48%,东南向西北减少。影响高原云水含量的水汽通道有印度洋通道、南... 利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979-2016年ERA-Interim再分析资料分析了青藏高原(下称高原)夏季云水含量及其水汽输送情况。结果表明:高原夏季云水含量占全年48%,东南向西北减少。影响高原云水含量的水汽通道有印度洋通道、南海通道、孟加拉湾北部及伊朗西部通道(依次简称通道1、2、3、4)。高原云水含量和各水汽通道强度均有明显年际变化。云水含量年际变化与通道2,4基本一致。云水含量与各水汽通道强度均呈增加趋势。通道1偏强时,来自印度洋北部和南海的异常水汽在孟加拉湾交汇向高原输送,主要使高原西北部云水含量增多。通道2偏强时,南海、中南半岛的异常偏南通量及孟加拉湾北部的异常西南通量向高原东南部输送更多水汽。通道3偏强时,西风带水汽和来自印度洋水汽更多输送到高原,主要使高原东北部云水含量偏多。通道4偏强时,来自南海-孟加拉湾南部的水汽向高原异常输送,使高原中部、东南部云水含量偏多。此外,西太平洋副热带高压(下称副高)偏西南偏强时,水汽通道2、4强度偏强,有利于水汽向高原输送。 展开更多
关键词 青藏高原 云水含量 水汽输送 水汽通道
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2012年1月、2016年1月东亚两次极端严寒事件及其与北极增暖的可能联系 被引量:17
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作者 武炳义 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期14-27,共14页
自20世纪80年代后期以来,我国频繁出现暖冬,直到2004年以后这种状况出现明显的变化,冷冬出现的频次明显增多了。在全球增暖、北极海冰减少明显的背景下,冬季极端严寒的强度非但没有减弱反而似乎还在增强,造成灾害性的影响也越发引人关... 自20世纪80年代后期以来,我国频繁出现暖冬,直到2004年以后这种状况出现明显的变化,冷冬出现的频次明显增多了。在全球增暖、北极海冰减少明显的背景下,冬季极端严寒的强度非但没有减弱反而似乎还在增强,造成灾害性的影响也越发引人关注。在上述背景下,2012年1月、2016年1月在东亚发生了两次极端严寒事件。本文的目的就是通过合成和相关分析,研究这两次极端严寒事件演变的主要特征,及其与北极增暖的可能联系。这两次极端严寒事件的环流演变截然不同。对于2012年1月的极端严寒事件,海平面气压异常主要呈现由东向西传播,在演变过程中,阿留申区域海平面气压超前西伯利亚高压,因此大气环流的下游效应起主要作用。对于2016年1月的极端严寒事件,冷空气主要由西北向东南传播。两次极端事件的主要降温区域的移动路径截然不同。2012年1月冷空气爆发以后主要在亚洲大陆中、高纬度维持并向西传播,其南传影响亚洲低纬度区域明显弱于2016年的冷事件。而2016年1月的主要降温区以沿东亚向南移动为主,强降温区直接南下至热带区域。两次极端严寒事件爆发前期大气环流演变的共同点:中、高纬度区域环流能量交换活跃,表现为中纬度高度脊加强北伸,从而把较低纬度的暖空气输送至北极区域,高纬度区域对流层中层呈现多极结构。这种多极空间结构是亚洲冷空气向南爆发的重要前兆信号。冬季北极阶段性增暖过程首先是中纬度高度脊加强北伸的结果。对影响东亚的极端严寒过程,乌拉尔附近区域的高压脊以及位于北美西部的高压脊加强北上、协同演变是至关重要的。2016年1月东亚极端严寒过程与2015年12月末北极快速增暖没有必然联系。 展开更多
关键词 极端严寒事件 北极增暖 西伯利亚高压 阿留申低压
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基于动力降尺度方法预估的青藏高原降水变化 被引量:15
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作者 张宏文 高艳红 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第3期477-485,共9页
当前的全球气候模式分辨率较低,难以合理再现青藏高原降水的时空分布特征,动力降尺度方法成为一种有效的手段。本文利用全球气候模式CCSM4的输出结果驱动区域气候模式WRF进行动力降尺度模拟,评估了动力降尺度对青藏高原湿季总降水率和... 当前的全球气候模式分辨率较低,难以合理再现青藏高原降水的时空分布特征,动力降尺度方法成为一种有效的手段。本文利用全球气候模式CCSM4的输出结果驱动区域气候模式WRF进行动力降尺度模拟,评估了动力降尺度对青藏高原湿季总降水率和对流降水比例的模拟能力,对比了CCSM4和WRF模式预估的青藏高原湿季总降水、层云降水和对流降水变化差异。结果表明,相比于驱动数据,动力降尺度模拟能更好地再现1998-2005年青藏高原湿季总降水率和对流降水比例空间分布及随海拔分布的特征;WRF模式预估的高原未来(2070-2099年)湿季总降水增加,但空间上呈“北增南减”的变化特征,对流降水的增加导致高原北部总降水增加,而层云降水的减少导致高原南部总降水减少。整体而言,对流降水的增加大于层云降水的减少,且主要发生在海拔4000 m以下。 展开更多
关键词 青藏高原 层云降水 对流降水 WRF CCSM
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基于CERES卫星资料分析中国近15 a云量变化 被引量:13
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作者 马茜蓉 游庆龙 +2 位作者 蔡淼 周毓荃 刘菊菊 《干旱气象》 2018年第6期911-920,共10页
利用2001年1月至2015年12月Aqua/CERES卫星产品SYN云量资料,采用趋势分析法、小波分析法分析近15 a我国总云量及中低云、中高云和高云的气候场特征及其与气象要素的相关性。结果表明:总云量整体由东南向西北带状递减,最高值位于西南地区... 利用2001年1月至2015年12月Aqua/CERES卫星产品SYN云量资料,采用趋势分析法、小波分析法分析近15 a我国总云量及中低云、中高云和高云的气候场特征及其与气象要素的相关性。结果表明:总云量整体由东南向西北带状递减,最高值位于西南地区,可达80%以上,最低值位于塔里木盆地及蒙古高原西部地区,可低于30%。高云的高值区主要集中在高海拔区域,中高云分布与高云类似,中低云与总云量分布类似。除中低云外,总云量及不同高度的云量均在夏季达到最高值,且其区域特性显著。近15 a来总云量年际变化整体呈下降趋势,趋势系数为-0. 15%·a-1,主要受较低层云量减少的影响,高云则呈现一定的增加趋势。青藏高原上空不同高度云量变化趋势较其他地区显著,并以减少趋势为主。不同高度的云量季节变化差异较大,总云量在春季和冬季变化较大,高云、中高云的季节变化较小,中低云在春季和夏季变化较大。不同高度的云量均存在2~3 a较短的震荡周期。不同类型云量均受到相对湿度的影响,近期地表温度的增加与高云增加、低云减少相关,高云与降水的相关性更高。 展开更多
关键词 云量 变化趋势 周期分析 相关分析
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双偏振相控阵雷达误差评估与相态识别方法 被引量:12
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作者 李哲 吴翀 +2 位作者 刘黎平 宗蓉 罗鸣 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期16-28,共13页
选取2020年3—9月深圳求雨坛的X波段双偏振相控阵雷达探测数据,与同位置的S波段双偏振雷达进行对比。通过一定限制条件定量分析引入误差的原因,发现反射率因子Z_(H)和差分反射率Z_(DR)的标定误差和随机误差较大,其中Z_(H)误差变化范围为... 选取2020年3—9月深圳求雨坛的X波段双偏振相控阵雷达探测数据,与同位置的S波段双偏振雷达进行对比。通过一定限制条件定量分析引入误差的原因,发现反射率因子Z_(H)和差分反射率Z_(DR)的标定误差和随机误差较大,其中Z_(H)误差变化范围为-0.5~4.5 dB,Z_(DR)误差变化范围为-0.7~0.2 dB。在上述较大误差影响下,传统模糊逻辑相态识别方法的水凝物相态识别结果不可靠,因此根据不同相态的雷达参量特征范围以及融化层高度建立基本结构为二叉树的决策树相态识别方法。针对上述方法的实际应用效果,分别从水凝物相态识别结果对误差的敏感性和空间分布的合理性进行评估,结果表明:决策树相态识别方法的水凝物相态识别结果稳定性高于模糊逻辑相态识别方法,且在对流云中的水凝物相态分布更加合理,能够发挥X波段双偏振相控阵雷达在研究云内水凝物相态演变的优势。 展开更多
关键词 双偏振相控阵雷达 误差分析 水凝物相态识别
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华北雨季降水年代际变化与水汽输送的联系 被引量:9
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作者 崔童 张若楠 +1 位作者 郝立生 孙丞虎 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第4期903-920,共18页
本文基于1961~2018年华北地区均一化逐日降水资料和ECMWF(欧洲中期天气预报中心)ERA5全球再分析环流资料,采用一种综合考虑降水量和西太平洋副热带高压脊线影响的雨季监测标准,计算了华北雨季起讫日期和降水量,在此基础上讨论了华北雨... 本文基于1961~2018年华北地区均一化逐日降水资料和ECMWF(欧洲中期天气预报中心)ERA5全球再分析环流资料,采用一种综合考虑降水量和西太平洋副热带高压脊线影响的雨季监测标准,计算了华北雨季起讫日期和降水量,在此基础上讨论了华北雨季季节内进程的水汽输送特征。重点分析了降水量与水汽收支的年代际变化关系,揭示了水汽输送的时空变化规律及其对华北雨季降水的影响。研究结果表明:(1)华北雨季每年的起讫日期不同,从而每年雨季发生时段和季节内进程不同。(2)降水的形成与水汽输送及其辐合密切相关,有四个水汽通道维持华北雨季降水,即印度季风水汽、东亚季风水汽、110°E~120°E之间越赤道气流向北的水汽输送和40°N附近中纬度西风带水汽。(3)华北雨季降水和净水汽收支具有相似的年代际变化特征,分别在1977、1987、1999年发生突变,总体呈现“减—增—减”的阶段性变化趋势,两者位相转变相关性很强。(4)水汽输送的强弱和到达华北时间的早晚均对雨季降水多寡有重要影响。华北多雨年代与少雨年代水汽通量有明显的差异,主要表现在:在多雨年代,西北太平洋为反气旋式环流异常,偏南水汽强盛,并且与中高纬西风带异常偏西水汽汇聚于华北,华北地区水汽辐合偏强;考虑季节内进程,水汽到达华北的时间早、强度大,停留时间长、辐合强,减弱的时间晚;而在少雨年代,我国东北地区、朝鲜半岛及日本海附近为气旋式环流异常,华北地区由南向北的水汽输送偏弱,水汽辐散明显加强;季节内进程表现出与多雨年代相反的特征。(5)考虑华北地区四个边界的水汽收支,南边界和西边界有最大、次大水汽输入,二者的年代际变化是影响雨季降水年代际变化的重要因素。在多雨年代,南边界和西边界水汽净输入很强,但北边界的输出也很强;在少雨年代,南边� 展开更多
关键词 华北雨季 水汽输送 水汽收支 年代际变化
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南海雷暴大风时空分布及闪电和对流活动特征 被引量:6
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作者 闫琳城 张文娟 +5 位作者 张义军 张增海 郑栋 姚雯 孙秀斌 张一旭 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期503-512,共10页
利用2019-2020年风云四号气象卫星A星(FY-4A)多通道扫描成像辐射计(AGRI)提供的云顶数据和地基全球闪电定位网(WWLLN)提供的闪电数据,结合MICAPS气象观测站和海洋浮标记录的极大风数据,研究南海区域(5°~30°N,105°~125... 利用2019-2020年风云四号气象卫星A星(FY-4A)多通道扫描成像辐射计(AGRI)提供的云顶数据和地基全球闪电定位网(WWLLN)提供的闪电数据,结合MICAPS气象观测站和海洋浮标记录的极大风数据,研究南海区域(5°~30°N,105°~125°E)71次雷暴大风过程的时空分布及其闪电和对流活动特征。结果表明:观测站记录的雷暴大风主要分布在南海北部;雷暴大风主要发生在5-9月,峰值出现在8月,3月发生次数最少;雷暴大风主要发生在07:00-12:00(北京时,下同),10:00频次最高,午后频次减少。雷暴大风闪电密度的极大值分布在广东南部近海区域,且闪电集中发生在距离观测站40~80 km半径范围内;孤立雷暴大风过程首次闪电跃变的发生时刻相对大风峰值时刻超前30 min至2 min。在对流特征方面,在雷暴大风风速峰值时刻,观测站处的云顶亮温为200~220 K,云顶高度为12.5~15 km。孤立雷暴大风云团云顶亮温最低值(即最强对流发生位置)与大风观测站点的距离平均为77.2 km,云顶亮温平均相差2.6 K。 展开更多
关键词 闪电 雷暴大风 对流 南海
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基于GLDAS与再分析资料的青藏高原内循环降水率分析 被引量:10
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作者 续昱 高艳红 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第3期499-510,共12页
内循环降水率是本地蒸发产生的降水与总降水量的比值,可以表征陆气相互作用的强度。本研究使用准等熵拉格朗日后向轨迹追踪模型(Quasi-isentropic backward trajectory,QIBT),基于全球陆面数据同化产品(Global Land Data Assimilation S... 内循环降水率是本地蒸发产生的降水与总降水量的比值,可以表征陆气相互作用的强度。本研究使用准等熵拉格朗日后向轨迹追踪模型(Quasi-isentropic backward trajectory,QIBT),基于全球陆面数据同化产品(Global Land Data Assimilation Systems,GLDAS)的降水和蒸发数据,以及ERA-Interim再分析资料(ERAI),选取降水量与气候平均态相当的2001年,研究了青藏高原内循环降水率。其次,使用2001年ERAI降水和蒸发数据替换GLDAS数据,分析地表数据不确定性对内循环降水率的影响,最后,选取30年降水和蒸发量的极端情况,探讨了极端干湿年对内循环降水率的影响。结果表明,青藏高原内循环降水率东南部小于西北部,年平均内循环降水率为0.42。极端干年大于2001年,极端湿年小于2001年。使用再分析资料的降水和蒸发数据后,内循环降水率减小为0.28,与再分析资料对青藏高原降水量的高估有关。 展开更多
关键词 青藏高原 内循环降水率 GLDAS ERA-INTERIM 降水量
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