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基于变分客观分析方法的青藏高原试验区夏季对流降水过程热动力特征分析 预览
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作者 庞紫豪 王东海 +1 位作者 姜晓玲 张明华 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期511-524,共14页
本文利用基于变分客观分析方法的物理协调大气分析模型,构建了青藏高原试验区大气热力-动力相互协调的数据集,并通过该数据集对青藏高原试验区夏季深厚及浅薄对流降水过程的热动力特征进行分析,结果表明:变分客观分析后的垂直速度场能... 本文利用基于变分客观分析方法的物理协调大气分析模型,构建了青藏高原试验区大气热力-动力相互协调的数据集,并通过该数据集对青藏高原试验区夏季深厚及浅薄对流降水过程的热动力特征进行分析,结果表明:变分客观分析后的垂直速度场能更好地与实际观测的对流降水过程相吻合;深厚对流降水期高云含量多,整层大气为较强的上升运动,上升运动可达100 h Pa左右,浅薄期高云含量少,上升运动仅能延伸到300 hPa左右;两种对流降水过程中视热源Q1在低层为冷却作用,高层为加热作用,在深厚期中高层Q1存在两个加热中心,中层受较强的水汽凝结释放潜热加热所影响,高层主要受过冷云水凝结成冰晶形成高云时释放的热量所影响;在浅薄期中高层Q1只存在一个加热中心,大气的加热主要来源于水汽的凝结潜热释放;深厚对流降水期视水汽汇Q2的加热作用可以延伸到200 hPa,而浅薄期仅到340 hPa左右。 展开更多
关键词 青藏高原 变分客观分析 夏季对流降水 热力特征
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GRAPES_GFS 2.0模式非系统误差评估 预览
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作者 张萌 于海鹏 +4 位作者 黄建平 沈学顺 苏勇 薛海乐 窦宝成 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期332-344,共13页
选取2014年1月、4月、7月、10月的GRAPES_GFS 2. 0预报产品和对应时刻的NCEP FNL分析资料进行对比。从时间演变看,南、北半球的非系统误差均在各自冬季达到极盛,误差呈现周期性变化规律。位势高度场的非系统误差随时间演变先呈指数增长... 选取2014年1月、4月、7月、10月的GRAPES_GFS 2. 0预报产品和对应时刻的NCEP FNL分析资料进行对比。从时间演变看,南、北半球的非系统误差均在各自冬季达到极盛,误差呈现周期性变化规律。位势高度场的非系统误差随时间演变先呈指数增长,后呈线性增长,温度场和纬向风场的误差则近似于线性增长。从空间分布看,GRAPES_GFS 2.0的非系统误差大值主要分布在中高纬度地区,呈条带状分布,误差大值区域基本不随预报时效的变化而发生变化;位势高度场和纬向风场的误差大值区出现在对流层顶附近,而温度场的误差大值区则出现在边界层顶附近。将误差增长曲线参数化拟合后发现,南半球的初始场误差、可预报上限和初始场误差占比均高于北半球,随离地高度增加初始场误差占比逐渐减小。 展开更多
关键词 GRAPES_GFS 2.0 非系统误差 空间分布 时间演变
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持续性强降水的区域模式动力中期预报研究 预览
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作者 王东海 赵艳风 翟盘茂 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-14,共14页
持续性强降水及其次生灾害给人民的生产和生活造成严重影响,延伸其模式动力预报能力对防灾、减灾具有重要意义。随着对持续性强降水过程形成机理及模式动力中期预报认识的不断提高,以减小模式初始条件误差、边界条件误差以及内场预报误... 持续性强降水及其次生灾害给人民的生产和生活造成严重影响,延伸其模式动力预报能力对防灾、减灾具有重要意义。随着对持续性强降水过程形成机理及模式动力中期预报认识的不断提高,以减小模式初始条件误差、边界条件误差以及内场预报误差为目标提出了一系列动力中期预报技术方法,主要包括:针对边界条件提出低通滤波技术方案,改进了5 d以上的环流及降水预报;针对模式预报内场进行谱逼近技术试验,对提前3—7 d的小雨以上量级的降水预报改进明显;针对初始条件进行多尺度混合更新初值技术预报试验,融合全球预报的大尺度场及区域模式预报的中小尺度场进行15 d预报,明显提高了50及100 mm以上的持续性累积降水预报时效。 展开更多
关键词 持续性强降水 区域模式动力中期预报 侧边界滤波 谱逼近 更新初值
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不同降水强度对PM2.5的清除作用及影响因素 预览
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作者 栾天 郭学良 +1 位作者 张天航 郭丽君 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期279-291,共13页
云和降水过程是大气污染物的重要清除途径,但由于降水过程和大气污染颗粒物本身的复杂性,目前降水过程对大气污染物的清除机制及影响因素有待深入研究。该文利用2014年3月—2016年7月在北京地区连续观测的PM(2.5)和降水数据,研究了不同... 云和降水过程是大气污染物的重要清除途径,但由于降水过程和大气污染颗粒物本身的复杂性,目前降水过程对大气污染物的清除机制及影响因素有待深入研究。该文利用2014年3月—2016年7月在北京地区连续观测的PM(2.5)和降水数据,研究了不同降水强度对PM(2.5)的清除率,以及雨滴谱、风速和降水持续时间对PM(2.5)清除率的影响。研究表明:降水强度越大,对PM(2.5)清除效率越高。小雨、中雨和大雨对PM(2.5)清除率平均值分别为5.1%,38. 5%和50.6%。小雨不但对PM(2.5)的清除率最低,而且对PM(2.5)的清除效果也存在很大差异,约50%的小雨个例中PM(2.5)质量浓度出现减小情况,而另外50%的小雨个例中,PM(2.5)质量浓度出现增加情况。在持续时间长或地面风速增大的情况下,小雨也表现出较高的清除率。在中雨和大雨情况下,PM(2.5)质量浓度均出现明显减小情况。但降水持续时间和风速对中雨和大雨的清除率影响较小,这是由于中雨和大雨一般在较短时间内即可清除大部分PM(2.5),因此,对降水的持续时间和风速大小不敏感。 展开更多
关键词 PM2.5 降水清除 降水强度 影响因子
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南海夏季风对台风“启德”极端降水影响的数值模拟 预览
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作者 夏侯杰 朱伟军 +2 位作者 任福民 梁佳 王彬雁 《气象科学》 北大核心 2019年第3期295-303,共9页
本文为研究台风“启德”极端降水的成因,模拟了南海夏季风减弱后台风“启德”的路径、强度、雨带位置、降水强度等。结果表明,夏季风削弱后,南海地区的西南季风受到抑制,台风强度减弱,台风范围内降水强度总体减弱,台风雨带偏南,因此南... 本文为研究台风“启德”极端降水的成因,模拟了南海夏季风减弱后台风“启德”的路径、强度、雨带位置、降水强度等。结果表明,夏季风削弱后,南海地区的西南季风受到抑制,台风强度减弱,台风范围内降水强度总体减弱,台风雨带偏南,因此南海夏季风强度减弱不利于极端降水的产生。降水模拟过程中发现,降水强度的减弱在整个模拟试验时间周期内,表现为非峰值强度减弱明显,而峰值强度不明显减弱。进一步分析了台风降水的逐小时演变特征和台风路径特征。结果表明,控制试验与敏感性试验模拟台风登陆在时间上存在时间差,与台风降水的逐小时变化峰值出现的时间差基本对应。这说明可能台风登陆过程的其他复杂因素导致夏季风减弱后台风登陆降水不表现出明显减弱。而非登陆过程,减弱夏季风对台风降水有减幅作用。 展开更多
关键词 南海夏季风 台风“启德” 极端降水 数值模拟
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ECMWF全风速场集合预报结果的偏差订正与预报不一致性分析 预览
6
作者 任晨辰 段明铿 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期360-369,共10页
采用卡尔曼滤波类型自适应误差订正法和滑动自适应权重法,对2012年夏季ECMWF10m全风速场集合预报结果进行偏差订正,对订正前后的预报结果进行评估,并通过Jumpiness指数对预报结果订正前后的预报不一致性特征进行分析。结果表明,卡尔曼... 采用卡尔曼滤波类型自适应误差订正法和滑动自适应权重法,对2012年夏季ECMWF10m全风速场集合预报结果进行偏差订正,对订正前后的预报结果进行评估,并通过Jumpiness指数对预报结果订正前后的预报不一致性特征进行分析。结果表明,卡尔曼滤波类型自适应误差订正法能有效降低集合预报的均方根误差,且当起报时刻为00时对中低纬度地区的订正效果更显著,当起报时刻为12时对中高纬度地区的订正效果更明显;卡尔曼滤波类型自适应误差订正法能有效改善Talagrand的U型或L型分布;由均方根误差分析结果知道,ECMWF10m全风速场集合预报本身存在较大的预报不一致性,经过卡尔曼滤波类型自适应误差订正后,集合预报的预报不一致性明显降低,偏差订正可有效改善集合预报的预报不一致性,且随着预报时效的延长,卡尔曼滤波误差法对预报不一致性的改善效果更加明显;从预报不一致性的发生次数特征来看,单点跳跃出现的次数最多,异号三点跳跃的次数最少;经过卡尔曼滤波类型自适应误差订正后,单点跳跃、异号两点跳跃、异号三点跳跃次数都有所下降。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波类型自适应误差订正法 全风速场 预报不一致性 Jumpiness指数 集合预报
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华南地区7—10月两类区域性极端降水事件特征及环流异常对比
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作者 孙婧超 管兆勇 +1 位作者 李明刚 于亚鑫 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期43-57,共15页
利用1981—2016年7—10月中国753站逐日降水资料、气象信息综合分析处理系统(MICAPS)逐日站点降水资料、日本东京台风中心西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料和NCEP/NCAR再分析资料集,分析了华南地区区域性日降水极端事件(RDPE事件)的... 利用1981—2016年7—10月中国753站逐日降水资料、气象信息综合分析处理系统(MICAPS)逐日站点降水资料、日本东京台风中心西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料和NCEP/NCAR再分析资料集,分析了华南地区区域性日降水极端事件(RDPE事件)的统计特征及环流异常。根据华南地区RDPE事件的发生是否受热带气旋影响将其分为TCfree-RDPE和TCaff-RDPE两类事件,其中TCaff-RDPE事件占42%且集中发生在8月4—5候;TCfree-RDPE事件以7月发生频数最多,占其总频次的1/2以上。TCfree-RDPE事件发生时,华南地区受异常气旋性环流控制,来自西太平洋和中国南海的暖湿气流与北方冷气团在此汇合并形成一条狭长的水汽辐合带,低层辐合、高层辐散,显著强烈的上升运动为TCfree-RDPE事件的发生与维持提供了有利条件;与此同时,波扰动能量由高原东北侧及河西走廊地区向华南一带传播并在华南显著辐合,有利于华南上空扰动的发展和维持。TCaff-RDPE事件发生时,华南上空由低层到高层的斜压环流结构更为明显,异常上升运动更加强烈,热带气旋在其运动过程中携带了大量源自孟加拉湾、中国南海和西太平洋地区的水汽并输送至华南地区,水汽辐合气流更为强盛。同时,波扰动能量由高纬度地区沿河西走廊向下游传播,但在华南地区辐合不甚明显。两类极端事件发生时,加热场上的差异亦明显。华南及邻近地区上空的大气净加热及其南侧大范围区域的净冷却所形成的加热场梯度对TCfree-RDPE事件的发生有利。而TCaff-RDPE事件发生时,〈Q1〉和〈Q2〉在经向上由18°N以南、华南及其邻近地区、32°N以北呈负—正—负的异常分布型,正距平值更高,加热场梯度更大,有利于TCaff-RDPE事件的维持。这些结果有利于人们认识和预测华南区域性日降水极端事件的发生。 展开更多
关键词 华南地区 区域性日降水极端事件 环流异常 热带气旋
全文增补中
2016年梅雨期间长江中下游强降水与对流层上层斜压波包的关系 预览
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作者 叶德超 管兆勇 +2 位作者 孙思远 李鑫 夏阳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-83,共11页
2016年6—7月,长江中下游地区发生了自1998年以来最严重的强降水事件,造成了重大的经济损失。利用NCEP/NCAR再分析资料和中国2479站逐月及逐日降水资料,研究了2016年梅雨期间长江中下游地区降水与欧亚大陆对流层上层斜压波包活动的关系... 2016年6—7月,长江中下游地区发生了自1998年以来最严重的强降水事件,造成了重大的经济损失。利用NCEP/NCAR再分析资料和中国2479站逐月及逐日降水资料,研究了2016年梅雨期间长江中下游地区降水与欧亚大陆对流层上层斜压波包活动的关系,并诊断了两者之间的信息流向。结果表明,梅雨期间的高频斜压波动具有明显的下游频散效应。波动起源于黑海,沿西北—东南方向于3—4 d后传至长江中下游地区。斜压波包为长江中下游地区强降水的发生提供了必要的能量。波作用通量矢量的分布表明,梅雨期间逐日均有来自西风带上游的扰动能量向长江中下游流域传播。而梅雨期间降水与斜压波包的信息流关系表明,二者之间存在信息传递。因此,3—4 d并源于黑海附近的斜压波包活动是2016年长江中下游梅雨期间异常降水的成因。这些结果为深刻认识长江中下游地区强降水事件发生的成因和有效预测提供了线索。 展开更多
关键词 斜压波包 梅雨强降水事件 信息流 长江中下游 2016年
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风力发电机组防雷技术进展综述
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作者 施广全 张义军 +2 位作者 陈绍东 张阳 郑栋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期2477-2487,共11页
到2017年,全球风电装机容量已经达到5.39亿kW,中国风电装机容量已经达到1.88亿kW,位居世界第一。雷电是造成风力发电机损坏的最主要的自然灾害之一。通过对风机雷击损坏案例的统计分析,发现风机桨叶损坏约占总数的20%~28%,机电控制系统... 到2017年,全球风电装机容量已经达到5.39亿kW,中国风电装机容量已经达到1.88亿kW,位居世界第一。雷电是造成风力发电机损坏的最主要的自然灾害之一。通过对风机雷击损坏案例的统计分析,发现风机桨叶损坏约占总数的20%~28%,机电控制系统约占70.5%~71%。完整介绍了传统的风机防雷技术措施,主要包括安装接闪器、接地、等电位连接、安装电涌保护器(surge protective device,SPD)、屏蔽等。指出了风机防雷设计施工中存在的主要问题,如闪电通道与风机连接的规律尚未完全掌握、风机内部电子电气系统所受自然闪电感应电流的特征与实验室内使用的测试冲击电流存在较大差别。风机雷电试验结果表明,风机钢制塔筒对雷电低频部分的屏蔽效果较好,双绞敷设方式可有效减小对雷电能量的耦合。建议通过开展风机在自然闪电条件下的科学试验来研究风机防雷的基础性问题,从而有效提高风机防雷的技术水平。 展开更多
关键词 风机 防雷技术 直接雷击 雷电感应 接地技术 主动避让 野外雷电试验
汛期西南涡暴雨的数值模拟研究
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作者 程晓龙 李跃清 +1 位作者 徐祥德 衡志炜 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第2期359-367,共9页
利用西南区域数值预报模式系统SWCWARMS,结合全国汛期高空加密观测资料,对2013年6月29—30日的一次西南涡暴雨过程进行数值模拟和敏感性试验。结果表明,与控制试验相比,同化试验模拟的降雨与实况更为接近,并成功模拟出四川东部的强降雨... 利用西南区域数值预报模式系统SWCWARMS,结合全国汛期高空加密观测资料,对2013年6月29—30日的一次西南涡暴雨过程进行数值模拟和敏感性试验。结果表明,与控制试验相比,同化试验模拟的降雨与实况更为接近,并成功模拟出四川东部的强降雨中心,对于西南涡的模拟,同化试验西南涡出现时间更早,强度更强。并且,通过两组试验初值差异对比发现,同化试验初值在四川盆地对流层中低层表现出更强的低压,更强的涡度以及更强的旋转风扰动,四川盆地西部边坡也存在更强的上升气流,这都有利于西南涡的发生、发展。另外,同化汛期高空加密观测资料对强降雨中心单站的预报改进也较明显。因此,加强汛期加密气象观测,有利于揭示西南涡的发生、发展及其降雨天气影响,也有助于提升数值预报业务技术水平。 展开更多
关键词 西南涡 暴雨天气 加密观测 对比试验
高空冷涡影响台风Meranti(1010)北翘路径的集合预报分析 预览
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作者 温典 李英 +1 位作者 魏娜 龚月婷 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期730-740,共11页
路径突变是台风路径预报中的一个难题。2010年第10号台风Meranti(1010)在台湾岛南部海域西移过程中突然北折,而欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报对其北翘路径存在较大分歧。选取预报成功与不成功两组集合成员各8例,对比分析台风Mera... 路径突变是台风路径预报中的一个难题。2010年第10号台风Meranti(1010)在台湾岛南部海域西移过程中突然北折,而欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报对其北翘路径存在较大分歧。选取预报成功与不成功两组集合成员各8例,对比分析台风Meranti路径变化的主要原因。结果表明:(1)一个来自热带对流层上部槽的切断高空冷涡(UTCL)是该台风路径变化的一个重要影响系统。Meranti北翘路径跟它与UTCL的南北向耦合有关;(2)UTCL通过改变台风上层的环境气流影响台风引导气流。在UTCL移至台风北部过程中,台风的偏南风引导气流明显加强,有利于其路径北翘;(3)UTCL对台风Meranti北翘路径的影响还与其自身结构有关。水平环流宽且气旋性涡旋向下垂直伸展更深的UTCL对台风路径变化影响更明显;(4)位涡倾向方程的诊断分析表明,在TC与UTCL南北向耦合过程中,台风北部的正位涡水平平流项输送显著,有利于台风向北运动,且UTCL影响下产生的非对称风场在其中起主要作用。 展开更多
关键词 高空冷涡 北翘 台风Meranti 集合预报
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全球变化背景下北半球冬季MJO传播的年代际变化 预览
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作者 修军艺 温敏 +1 位作者 王遵娅 张人禾 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期155-170,共16页
利用1979~2013年实时多要素MJO(Madden-Julian Oscillation)监测(RMM)指数,美国NOAA逐日长波辐射资料和NCEP/NCAR再分析资料等,分析了全球变化背景下北半球冬季MJO传播的年代际变化特征。从全球平均气温快速增暖期(1985~1997)到变暖趋缓... 利用1979~2013年实时多要素MJO(Madden-Julian Oscillation)监测(RMM)指数,美国NOAA逐日长波辐射资料和NCEP/NCAR再分析资料等,分析了全球变化背景下北半球冬季MJO传播的年代际变化特征。从全球平均气温快速增暖期(1985~1997)到变暖趋缓期(2000~2012),MJO 2~4位相频次减少,5~7位相频次增多,即MJO对流活跃区在热带印度洋地区停留时间缩短、传播速度加快,而在热带西太平洋停留时间加长、传播明显减缓。进一步分析发现,以上MJO的年代际变化特征与全球变化年代际波动有关。当太平洋年代际涛动(PDO)处于负位相时,全球变暖趋缓,热带东印度洋—西太平洋海温异常偏暖,使其上空对流加强,垂直上升运动加强,对流层低层辐合,大气中的水汽含量增多,该区域的湿静力能(MSE)为正异常。当MJO对流活跃区位于热带印度洋地区时,MJO异常环流对季节平均MSE的输送在强对流中心东侧为正、西侧为负,有利于东侧MSE扰动增加,使得MJO对流扰动东移加快;而当MJO对流活跃区在热带西太平洋地区,MJO异常环流对平均MSE的输送形成东负西正的形势,东侧MSE扰动减小,不利于MJO快速东传。因此,全球变化背景下PDO引起的大气中水汽含量及MSE的变化可能是MJO传播年代际变化的重要原因。 展开更多
关键词 MJO(Madden-Julian Oscillation) 年代际变化 全球变化 湿静力能(MSE)
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云贵高原农业致灾过程雨量阈值估算模型研究
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作者 梁宏 霍治国 刘玲 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期175-186,共12页
基于广义Gamma分布函数首次构建了区域农业致灾过程雨量阈值估算模型,初步应用于云贵高原农业洪涝灾害特征研究。结果表明,广义Gamma分布能很好地拟合云贵高原站点过程雨量的统计分布特征,尤其对极端过程降水频率的拟合。贵州东南部和... 基于广义Gamma分布函数首次构建了区域农业致灾过程雨量阈值估算模型,初步应用于云贵高原农业洪涝灾害特征研究。结果表明,广义Gamma分布能很好地拟合云贵高原站点过程雨量的统计分布特征,尤其对极端过程降水频率的拟合。贵州东南部和云南西部广义Gamma分布尺度参数约45~72,过程雨量的变化较剧烈,贵州中部和云南中部广义Gamma分布尺度参数约15,过程雨量的变化相对较小。云贵高原几乎每站均出现极端降水过程。基于模型估算的区域农业洪涝指标能较好反映农作物受灾率和成灾率的年际变化特征。在贵州模型计算的区域农业洪涝指标与农作物年受灾率和成灾率的相关系数分别为0.67和0.65,在云南两者分别为0.69和0.63。模型估计结果与实际农业洪涝灾害较吻合。农业轻涝、中涝和重涝对应的过程雨量阈值中值在贵州分别为55 mm、110 mm和225 mm,在云南分为60 mm、125 mm和250 mm。本文构建的农业致灾过程雨量阈值估算模型可为区域农业洪涝灾害风险管理提供新的技术手段。 展开更多
关键词 农业洪涝 过程雨量 广义 GAMMA分布 模型 云贵高原
晋北农牧交错带作物气候生产潜力分布特征及其对气候变化的响应
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作者 马雅丽 郭建平 赵俊芳 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期818-827,共10页
选取晋北农牧交错带1961—2016年19个气象站点逐日气象资料以及1981—2016年5种粮食作物发育期观测资料,采用作物生产潜力逐级订正法,分析不同作物各级生产潜力分布特征,并基于各级生产潜力变化倾向率建立统计模型,分析辐射、气温、降... 选取晋北农牧交错带1961—2016年19个气象站点逐日气象资料以及1981—2016年5种粮食作物发育期观测资料,采用作物生产潜力逐级订正法,分析不同作物各级生产潜力分布特征,并基于各级生产潜力变化倾向率建立统计模型,分析辐射、气温、降水等气候要素变化对气候生产潜力的影响。结果表明:1961—2016年,晋北各作物光温生产潜力空间分布特征为:玉米、谷子、高粱和大豆东高西低,马铃薯空间分布差异较小;各作物气候生产潜力空间分布特征为:玉米、谷子和高粱东南高西北低,马铃薯东西高中部低,大豆空间分布差异较小;气候要素变化对不同作物气候生产潜力的影响不同,辐射变化对5种作物气候生产潜力的影响为负效应;气温变化对大部分地区喜温作物(玉米、大豆、谷子和高粱)气候生产潜力的影响为正效应,对喜凉作物马铃薯的影响是负效应,气候变暖对改善晋北地区热量不足有利;降水变化是影响晋北作物气候生产潜力变化出现明显空间差异的主要因素,降水减少对于东北部降水偏少地区的影响为负效应,而对于南部降水较多地区未表现负效应,降水基本满足作物生长需要;为适应当前气候变化,需加强高光合效率和抗旱作物品种的选育,合理密植,调整播期,优化农业布局,因地制宜地推广农业集雨灌溉和农业节水灌溉技术,以提高农业气候资源利用率,促进粮食作物稳产高产。 展开更多
关键词 作物气候生产潜力 气候变化 晋北农牧交错带 响应
高层动力强迫对回流型华南暖区暴雨影响的个例研究 预览
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作者 张亚妮 姚秀萍 于超 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期166-176,共11页
应用NCEP再分析资料,分析了2014年5月8—9日发生在华南的一次暖区暴雨过程,研究高层动力强迫对此次华南暖区暴雨的影响。此次暴雨过程发生在暖湿的西南气流中,无明显天气尺度锋面系统影响,属于华南暖区暴雨过程。根据中尺度对流系统(MCS... 应用NCEP再分析资料,分析了2014年5月8—9日发生在华南的一次暖区暴雨过程,研究高层动力强迫对此次华南暖区暴雨的影响。此次暴雨过程发生在暖湿的西南气流中,无明显天气尺度锋面系统影响,属于华南暖区暴雨过程。根据中尺度对流系统(MCS)的生消发展特征,可以将其分为5月8日与9日两个阶段,第一阶段具有显著的回流型暖区暴雨的特征,主要研究该阶段。研究发现,高PV扰动沿对流层高层南亚高压东北侧的西北气流下滑东移,导致IPV正异常,其东侧的辐散气流显著发展,在高层辐散气流的抽吸作用下,上升运动首先从中上层发展起来。在过程发展前期,IPV正异常主要是由平流作用引起,且在其东侧诱发出南风异常,进而导致辐散气流发展。当降水发生后,潜热加热反馈作用使高层辐散气流进一步加强,此时,辐散增强是对流发展的结果。此外,低层浅薄偏东风是本次暖区暴雨发生的低层背景场,其与西南风气流汇合,提供有利的低层辐合条件。 展开更多
关键词 暖区暴雨 高层动力强迫 等熵位涡异常 潜热加热
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华南暖区暴雨事件的筛选与分类研究 预览
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作者 刘瑞鑫 孙建华 陈鲍发 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期119-130,共12页
利用逐小时降水资料,采用客观方法对1982~2015年华南地区暖区暴雨进行了筛选和分类研究。主要结果如下:华南区域暖区暴雨事件共计177例,暖区暴雨占筛选的暴雨事件的16.86%,表明暖区暴雨是华南非常重要的降水过程。暖区暴雨主要出现在4~7... 利用逐小时降水资料,采用客观方法对1982~2015年华南地区暖区暴雨进行了筛选和分类研究。主要结果如下:华南区域暖区暴雨事件共计177例,暖区暴雨占筛选的暴雨事件的16.86%,表明暖区暴雨是华南非常重要的降水过程。暖区暴雨主要出现在4~7月,6月份最多,平均持续11.58 h。暖区暴雨事件发生位置主要集中在广东、广西的沿海地区和粤北山区,有四个降雨中心。产生华南暖区暴雨的天气形势主要有四类,切变线型、低涡型、南风型和回流型,不同类型的暖区暴雨对华南地区的内陆和沿海的作用不同,且南风影响下的暖区暴雨发生频率较高,影响较大,是一类较为重要的暖区暴雨。 展开更多
关键词 华南暖区暴雨 空间滤波 切变线 低涡
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台湾岛地形对登陆台风“莫兰蒂”(1614)强对流雨带发展影响的模拟研究 预览
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作者 赵玉春 王叶红 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期27-48,共22页
2016年9月14~15日超强台风'莫兰蒂'(1614)登陆厦门后在福建省中北部引发了特大暴雨天气过程,特大暴雨由台风登陆后北侧至东北侧一个缓慢移动的长生命史中尺度强对流螺旋雨带活动造成。利用中尺度数值模式WRF(V3.9)对台风登陆引... 2016年9月14~15日超强台风'莫兰蒂'(1614)登陆厦门后在福建省中北部引发了特大暴雨天气过程,特大暴雨由台风登陆后北侧至东北侧一个缓慢移动的长生命史中尺度强对流螺旋雨带活动造成。利用中尺度数值模式WRF(V3.9)对台风登陆引发福建省中北部特大暴雨过程进行了大区域无嵌套数值模拟,较准确地模拟了台风引发特大暴雨的强度和落区,并成功地再现了台风登陆后北侧至东北侧长生命史中尺度强对流螺旋雨带的发生、发展过程。分析发现,台风大风区外围几个零散的中尺度辐合区在移入台湾地形下游的弱风切变区、正涡度带、湿静力能(假相当位温、比湿)锋区后,组织发展成一个带状的中尺度辐合带而形成强对流螺旋雨带,长时间地维持和发展,并向东北方向缓慢移动。台湾地形在有利于强对流螺旋雨带长时间组织发展和维持的中尺度环境场的形成中扮演着重要角色,即地形效应在其下游形成的正涡度带(正位涡带)、雨带(位于高湿静力能区)南侧低湿静力能带(即湿静力能锋区),对强对流螺旋雨带的长时间发展维持非常重要。地形敏感性试验的结果进一步证实了台湾地形在台风登陆后东北侧长生命史中尺度强对流螺旋雨带形成及维持中的重要作用。 展开更多
关键词 台风 特大暴雨 中尺度地形 数值模拟
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初值水汽场对华南春季一次强飑线触发和维持影响的数值试验 预览
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作者 鲁蓉 孙建华 李德帅 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期37-50,共14页
在对观测资料分析的基础上,采用WRF模式探讨初始场水汽分布对华南2014年3月30—31日产生雷暴大风、强降水的飑线过程触发和维持的影响。研究基于ERA-interim和NCEP-FNL再分析资料在华南地区水汽分布的差异性,设计了四组将两类资料水汽... 在对观测资料分析的基础上,采用WRF模式探讨初始场水汽分布对华南2014年3月30—31日产生雷暴大风、强降水的飑线过程触发和维持的影响。研究基于ERA-interim和NCEP-FNL再分析资料在华南地区水汽分布的差异性,设计了四组将两类资料水汽按比例融合作为初始场的数值试验,水汽场从NCEP-FNL越靠近ERA-interim水汽,模拟的飑线演变越趋近实况,试验结果表明更准确的水汽初始场有利于提高飑线等强对流系统的预报准确率。在对流初生阶段,区域内水汽含量增多,最大有效位能增大,对流越容易触发;对流发展中后期,充沛的水汽有利于飑线组织形态和强度的维持。 展开更多
关键词 飑线 水汽 模式初值 大风
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两类不同风灾个例超级单体特征对比分析 预览
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作者 杨波 孙继松 刘鑫华 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期427-441,共15页
采用分钟级加密自动气象站观测资料,盐城、淮安和岳阳、荆州雷达探测数据,以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率的ERA-Interim全球再分析数据,对比分析了2016年6月23日江苏阜宁龙卷灾害和2015年6月1日湖北监利下击暴流大风灾害的环... 采用分钟级加密自动气象站观测资料,盐城、淮安和岳阳、荆州雷达探测数据,以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率的ERA-Interim全球再分析数据,对比分析了2016年6月23日江苏阜宁龙卷灾害和2015年6月1日湖北监利下击暴流大风灾害的环境特征与超级单体的结构特征。结果表明:(1)两次强对流大风灾害发生在相似的低空环流背景下:风灾发生在低空急流出口区左侧的暖区内、850 hPa低涡中心东侧6—7个经距的位置;环境大气的对流有效位能大于2000 J/kg。但是风灾的类型不同,江苏阜宁大风灾害主要由超级单体龙卷造成,监利"东方之星"沉船事故主要是超级单体触发的下击暴流造成。短时强降水中心与风灾中心的相对位置不同:阜宁龙卷移动方向的左侧伴随着最强短时降水;湖北监利沉船事件发生期间,风灾中心与短时强降水中心基本重合。鉴于不同性质的对流大风位置与超级单体母体的中心位置对应关系上存在差异,通过比较地面观测的瞬时大风与瞬时强降水中心的相对位置将有助于区分强对流大风的性质。(2)环境风垂直切变强度对对流风暴结构、发展、维持有重要影响:阜宁龙卷发生时,其上空0—6 km风垂直切变达4×10^-3 s^-1,超级单体有明显的向前倾斜结构,形成有界弱回波区;而监利强对流沉船位置0—6 km风垂直切变只有2.3×10^-3 s^-1左右,风暴单体中的上升气流近乎于垂直。阜宁超级单体中气旋,首先出现在0—1.5 km风垂直切变和0—3 km风暴相对螺旋度带状大值区,在向抬升凝结高度更低的环境移动过程中,其底部不断下降,形成龙卷;而在监利沉船区,中低层风切变和风暴相对螺旋度相对要弱得多,对应风暴单体中的中气旋强度、持续性较弱,中气旋底部高度维持在1.6 km左右。(3)环境湿度垂直结构特征不同可能是风暴单体形成不同类型灾害大风的重要环境因子� 展开更多
关键词 大风灾害 超级单体 龙卷 下击暴流
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阴阳网格上通量型非静力模式动力框架的理想试验 预览
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作者 黄超 彭新东 李晓涵 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期154-164,共11页
为改善球面经纬度网格在高分辨率应用的苛刻限制,提高全球大气动力模式的时间积分效率,选取以阴阳网格为基础构建通量型非静力大气模式动力框架,采用有限体积法和通量型平流显式算法积分方案,保证模式的守恒计算性能。该动力框架在标准... 为改善球面经纬度网格在高分辨率应用的苛刻限制,提高全球大气动力模式的时间积分效率,选取以阴阳网格为基础构建通量型非静力大气模式动力框架,采用有限体积法和通量型平流显式算法积分方案,保证模式的守恒计算性能。该动力框架在标准三维大气理想试验中进行了中期积分试验,对动力框架的计算效果、性能进行检验。在三维平衡流试验,罗斯贝-豪威茨波试验和山脉罗斯贝波试验中均表现出很好的稳定性和三维计算效果,其中水平2.5°分辨率模式的平衡流垂直速度误差为10-5量级,而经向速度误差在10-2量级,罗斯贝-豪威茨波保持基本波形稳定传播,而地形罗斯贝波试验则给出背风坡激发低槽在发展过程中不断向下游和南半球传播。 展开更多
关键词 阴阳网格 非静力 动力框架 守恒 通量型
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