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亚洲季风区深对流系统的区域分布和日变化特征 被引量:7
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作者 吴学珂 郄秀书 袁铁 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期556-569,共14页
利用TRMM卫星12年的观测资料,分析了亚洲季风区20dBZ回波顶高大于14km的深对流系统的分布特征,结合NCEP再分析资料对深对流系统的空间分布特征成因进行了探讨,并对不同地形条件下的深对流系统进行了对比研究.结果表明,深对流系统主要发... 利用TRMM卫星12年的观测资料,分析了亚洲季风区20dBZ回波顶高大于14km的深对流系统的分布特征,结合NCEP再分析资料对深对流系统的空间分布特征成因进行了探讨,并对不同地形条件下的深对流系统进行了对比研究.结果表明,深对流系统主要发生在陆地上,夏季风爆发前,深对流系统主要分布在20°N以南;季风爆发后,深对流系统的分布向中纬度地区发展并以青藏高原南麓地区最活跃.青藏高原上的深对流系统的发生频数较中国中东部高,但水平尺度小,对流强度较弱,而中国中东部地区的深对流系统虽然发生频数较低但对流强,且闪电频数大.洋面上的深对流系统表现为最小红外亮温小(对应云顶高),40dBZ回波最大面积比陆地上大但出现高度较低,闪电频数少.陆地上的深对流系统主要集中发生在午后至午夜,青藏高原上的深对流更加集中的发生在午后至傍晚,海洋上发生在凌晨至日出前的深对流系统较其他时段多,但日变化幅度不大,热带海洋性大陆深对流的日变化与大陆上类似. 展开更多
关键词 深对流系统 亚洲季风区 TRMM卫星 区域分布 日变化
东亚低纬地区局地Hadley环流特征及其与大气臭氧的关系 预览 被引量:6
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作者 郭世昌 李琼 +4 位作者 刘煜 吕达仁 苏锦兰 段雪梅 李慧晶 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期478-486,共9页
利用1975-2008年NCEP/NCAR的逐月平均风场资料及1975-2001年ECMWF的逐月多层臭氧质量混合比资料,用大气环流三维分解方法研究了东亚低纬度地区之局地Hadley环流的结构及年代际演变特征,分析了该区域局地Hadley环流异常时对应大气臭... 利用1975-2008年NCEP/NCAR的逐月平均风场资料及1975-2001年ECMWF的逐月多层臭氧质量混合比资料,用大气环流三维分解方法研究了东亚低纬度地区之局地Hadley环流的结构及年代际演变特征,分析了该区域局地Hadley环流异常时对应大气臭氧的空间距平分布。研究结果表明:(1)东亚低纬度地区局地Hadley环流既与纬圈平均Hadley环流具有明显的季节变化,但又具有明显区别于纬圈平均Hadley环流的自身结构特征:除冬季存在明显向南、向北输送的两闭合环流圈外,局地Hadley环流在其余季节均以向南输送为主;(2)该局地Hadley环流具有不同于纬圈平均Hadley环流的年代际演变特征,在整个研究时段上以振荡变化为主,并没有表现出象纬圈平均值那样明显的增强趋势;(3)区域赤道上空平流层20~50hPa大气臭氧的正负距平异常中包含有局地Hadley环流的异常信息:当局地Hadley环流异常强时,区域赤道上空20~50hPa大气臭氧有一显著负距平异常中心,反之亦然。 展开更多
关键词 局地Hadley环流 纬圈平均Hadley环流 臭氧质量混合比 大气环流三维分解 东亚低纬度地区
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亚印太交汇区低纬上空不同层次大气臭氧的时空变化分析
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作者 李琼 郭世昌 +4 位作者 刘煜 吕达仁 段雪梅 苏锦兰 李慧晶 《云南大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期179-186,共8页
利用ECMWF 195709~200208共45 a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布... 利用ECMWF 195709~200208共45 a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征明显;②对流层和平流层臭氧各个季节变化趋势相反,平流层臭氧和臭氧总量各个季节变化趋势一致;同一层次夏季臭氧浓度变化趋势与其他3个季节变化趋势相反;③区域上空20~3 hPa是臭氧浓度的高值区,50~30 hPa臭氧平均变化幅度最大;④对流层臭氧距平变化在整个高度上较为一致,正、负距平随季节绕赤道做南、北半球摆动,且存在季节性突变;⑤赤道上空有明显从平流层上层随季节逐渐往较低层传播的臭氧正负距平现象. 展开更多
关键词 臭氧质量混合比 亚印太交汇区 EOF分析 垂直积分
基于系留气艇平台的红外辐射传输算法实验验证 预览 被引量:2
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作者 章文星 吕达仁 +3 位作者 霍娟 王勇 孙宝来 李立群 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期 654-662,共9页
中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室(LAGEO)建立了以系留气艇为平台的综合探测系统。通过气艇在大气边界层上升、下降过程获得不同高度的气象参数和同时的辐射参数。以气象参数为输入,应用辐射传输模式(MODTR... 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室(LAGEO)建立了以系留气艇为平台的综合探测系统。通过气艇在大气边界层上升、下降过程获得不同高度的气象参数和同时的辐射参数。以气象参数为输入,应用辐射传输模式(MODTRAN4.0)获得模式辐射输出,将其与实测辐射值作对比,验证MODTRAN4.0模式的准确性,为有关目标识别与遥感提供基础。2006年8月在中国科学院大气物理研究所香河综合观测站利用系留气艇平台进行了验证实验,并对热红外波段的模式对比结果进行分析。结果表明:所建实验系统具备进行模式验证的能力,在热红外波段,MODTRAN4.0模式输出结果与实测辐射亮度之间的相对误差的均方差在边界层大气条件下小于3%。 展开更多
关键词 辐射传输 验证 系留气艇 热红外波段
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平流层大气过程研究的前沿与重要性 预览 被引量:31
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作者 吕达仁 卞建春 +7 位作者 陈洪滨 陈月娟 陈泽宇 胡永云 刘毅 刘煜 任荣彩 田文寿 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期 221-228,共8页
当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的... 当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的研究前沿和重要应用领域,最后提出我国加强平流层大气过程研究的建议。 展开更多
关键词 平流层 临近空间 臭氧层 气候变化 延伸预报
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青海格尔木大气气溶胶地基激光雷达观测研究 预览 被引量:3
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作者 谭静 潘蔚琳 +3 位作者 朱克云 邓兆泽 王彤 马军 《高原山地气象研究》 2015年第4期63-70,共8页
本文利用中国科学院大气物理研究所自行研制的MARMOT(Middle Atmosphere Remote Mobile Observatory in Tibet)激光雷达系统,于2013年8月~2015年5月在青海省格尔木市(36.25°N,94.54°E)开展了准连续夜间气溶胶垂直分布的... 本文利用中国科学院大气物理研究所自行研制的MARMOT(Middle Atmosphere Remote Mobile Observatory in Tibet)激光雷达系统,于2013年8月~2015年5月在青海省格尔木市(36.25°N,94.54°E)开展了准连续夜间气溶胶垂直分布的观测实验,初步获得了青藏高原北部地区上空气溶胶的消光系数反演结果。本文挑选晴朗无云观测时段进行典型个例分析,发现冬季测站上空空气污染程度比夏季和秋季严重。分析发现气溶胶的垂直消光廓线分布与背景天气系统和人类活动都有密切的关系,说明了人类活动对环境气溶胶浓度有非常大的影响。将激光雷达反演的气溶胶消光系数结果与CALIPSO卫星数据进行了对比,两者具有良好的一致性,验证了激光雷达所获数据的可靠性。 展开更多
关键词 激光雷达 气溶胶垂直分布 青藏高原 CALIPSO
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夏季青藏高原对流层—平流层交换过程及其气候效应的若干问题 预览 被引量:4
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作者 卞建春 范秋君 严仁嫦 《气象科技进展:英文版》 2013年第2期共7页
亚洲是目前世界上经济发展最快的地区,其所带来的区域气候环境问题以及对全球气候环境的可能影响成为当前科学界关注的一个重要课题.一些研究表明,夏季亚洲季风区是边界层大气成分(包括污染物)进入全球平流层的一个重要通道,其中青藏高... 亚洲是目前世界上经济发展最快的地区,其所带来的区域气候环境问题以及对全球气候环境的可能影响成为当前科学界关注的一个重要课题.一些研究表明,夏季亚洲季风区是边界层大气成分(包括污染物)进入全球平流层的一个重要通道,其中青藏高原由于高大地形的作用而具有重要的地位.从以下几个方面介绍了研究进展及存在的问题:夏季亚洲季风区上对流层/下平流层(UTLS)大气成分及对流层顶气溶胶层的分布特征、卷云及深对流活动特征、夏季南亚高压反气旋环流特征及其对大气成分分布的作用.指出南亚高压反气旋控制区不仅是对流层示踪物的高值区和平流层示踪物的低值区,同时也是气溶胶和卷云覆盖率的大值区,因而是全球比较特殊的地区,从而可以进一步通过大气辐射、微物理、异相化学等过程对区域甚至全球气候环境产生重要影响.比较了亚洲季风区与北美季风区大气成分在UTLS区域分布的异同,讨论了深对流快速输送和大尺度缓慢输送这两种不同尺度过程在大气成分分布的可能作用,尤其对于不同大气成分输送作用的差异,并讨论了南亚高压两种不同模态对UTLS区域大气成分分布的重要作用.最后提出了未来青藏高原对流层—平流层相互作用及其气候效应研究中需要关注的一些关键科学问题. 展开更多
关键词 平流层—对流层交换 青藏高原 亚洲夏季风 南亚高压 深对流 大气化学
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近10a全球气溶胶光学厚度变化特征及其可能原因 被引量:6
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作者 蔡惠文 杨军 +1 位作者 李晓静 夏祥鳌 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2012年第6期961-966,共6页
基于2000年3月~2011年2月中分辨率光谱成像仪(MODIS)3级(Level3)日平均气溶胶光学厚度(AOD)数据分析了全球AOD变化趋势。近10 a来AOD减小的区域主要在欧洲和北美地区,增大的区域主要集中在东南亚、南美南部阿根廷和智利以及非... 基于2000年3月~2011年2月中分辨率光谱成像仪(MODIS)3级(Level3)日平均气溶胶光学厚度(AOD)数据分析了全球AOD变化趋势。近10 a来AOD减小的区域主要在欧洲和北美地区,增大的区域主要集中在东南亚、南美南部阿根廷和智利以及非洲东侧塞舌尔群岛附近。西欧和美国AOD夏季减小趋势最明显。亚马逊AOD减小的峰值出现在秋季。南美南部AOD主要在5~9月呈现增大趋势。东亚地区AOD在冬季增大的趋势最明显,增大值最高可达每年0.0036。除了7~9月印度其他月份的AOD都呈现增大趋势,增大的峰值出现在冬季。非洲地区AOD值在冬季和春季有所减小,而夏、秋两季则是增大的。 展开更多
关键词 气溶胶光学厚度 变化趋势 MODIS
地球γ射线闪(TGFs)及其物理机制研究进展
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作者 郄秀书 王俊芳 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期893-906,共14页
根据卫星、地面、飞机和气球的探测结果,TGFs和与雷暴、闪电过程有关的高能辐射现象可以大致分为2类:持续时间为毫秒量级的短时间高能辐射,一般认为多数可能与闪电有关;持续时间为几秒甚至更长的长时间高能辐射,一般认为可能与雷暴有... 根据卫星、地面、飞机和气球的探测结果,TGFs和与雷暴、闪电过程有关的高能辐射现象可以大致分为2类:持续时间为毫秒量级的短时间高能辐射,一般认为多数可能与闪电有关;持续时间为几秒甚至更长的长时间高能辐射,一般认为可能与雷暴有关。对已有的TGFs和与雷暴、闪电有关的高能辐射现象的观测事实、理论探索和数值模拟方面的进展进行简要的回顾,并提出目前尚未解决的问题。 展开更多
关键词 地球伽马射线闪(TGFs) 高能辐射 闪电 逃逸击穿
中高层大气瞬态发光事件(TLEs)及可能的影响 预览 被引量:5
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作者 郄秀书 吕达仁 +1 位作者 卞建春 杨静 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期 286-296,共11页
中高层大气瞬态发光事件(TLEs)是发生于活跃雷暴上空平流层和中间层的一类快速大气放电现象。根据光辐射的形态特征和发生位置的不同,可将已发现的TLEs归纳为4类:由电离层快速向下发展的Red Sprites(又称红色精灵,红闪);由雷暴... 中高层大气瞬态发光事件(TLEs)是发生于活跃雷暴上空平流层和中间层的一类快速大气放电现象。根据光辐射的形态特征和发生位置的不同,可将已发现的TLEs归纳为4类:由电离层快速向下发展的Red Sprites(又称红色精灵,红闪);由雷暴云顶部向上发展的Blue Jets(又称蓝色喷流,蓝激流);由闪电激发的低电离层区域的圆环状放电ELVEs(Emissions of Light and VLF perturbation due to EMP Sources,又称光辐射和EMP源引起的甚低频扰动)和由云顶向电离层快速向上发展的Gigantic Jets(又称巨大喷流)。对已有的TLEs现象学和形态特征的观测事实以及物理机制和理论研究等进行了回顾,讨论了TLEs对平流层和中间层大气以及电离层的可能影响,并提出了目前在TLEs理论方面尚未解决的问题,指出了进一步观测和理论研究的必要性。 展开更多
关键词 中高层瞬态发光事件 平流层 电离层 闪电 雷暴
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北京MST雷达探测中间层-低热层观测结果初步分析 预览
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作者 田玉芳 吕达仁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期440-452,共13页
北京MST雷达是子午工程建设的国内仅有的两部MST雷达之一,为研究其在中间层-低热层MLT区域的探测能力以及数据可靠性,本文应用北京MST雷达2012、2013两年高模式数据,从数据获取率、与廊坊流星雷达测风对比以及风场时空分布特征三个方面... 北京MST雷达是子午工程建设的国内仅有的两部MST雷达之一,为研究其在中间层-低热层MLT区域的探测能力以及数据可靠性,本文应用北京MST雷达2012、2013两年高模式数据,从数据获取率、与廊坊流星雷达测风对比以及风场时空分布特征三个方面进行初步分析.结果是:(1)数据获取率日变化特征为:白天65-100km均可获取数据,数据获取率的高值区主要集中在70-80km,最大值可达80%;夜间主要集中在80-100km,数据获取率在30%及以下.表明该MST雷达白天可以探测到电离层D层和E层低层,夜间D层消失,只探测到E层低层.季节变化特征为:夏季白天可获取数据的时间和高度区间都比较大,春季次之,冬季最小.夏季白天以及日落后1h内可探测到120km.(2)对北京MST雷达与廊坊流星雷达2012年5月份、80-100km高度区间测量的水平风进行对比分析,二者测风结果在时空分布上有很好的一致性,表明MST雷达探测数据是可靠的.(3)2012年和2013年相应月份平均的纬向风、经向风时空分布特征有较高的一致性,并与HWM07模式结果也基本一致.上述初步分析结果表明,北京MST雷达对中间层-低热层60-120km高度区域已具备较强的探测能力,所得结果将可用于MLT过程揭示与驱动因子研究,并可与该高度上其他探测手段作综合研究. 展开更多
关键词 北京MST雷达 中间层-低热层 探测能力 数据可靠性 水平风场时空分布特征
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两次强对流背景下的对流层向平流层输送特征模拟与分析 预览 被引量:2
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作者 曹治强 吕达仁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2015年第5期875-884,共10页
为了研究强对流及其背景大尺度天气系统在对流层向平流层输送(TST)过程的作用,分别对发生在低纬度和中纬度的两次强对流天气过程进行了模拟。对于发生在广西及其附近地区的低纬度强对流天气来说,云顶温度较低,强对流所带来的直接TS... 为了研究强对流及其背景大尺度天气系统在对流层向平流层输送(TST)过程的作用,分别对发生在低纬度和中纬度的两次强对流天气过程进行了模拟。对于发生在广西及其附近地区的低纬度强对流天气来说,云顶温度较低,强对流所带来的直接TST输送约占总输送数的18%,强对流所在的天气尺度或大尺度的系统造成的输送约占总输送数的82%。对于发生在河北及其附近地区的中纬度强对流来说,云顶温度略高,强对流所带来的直接TST输送约占总输送数的0.17%,强对流所在的天气尺度或大尺度的系统过程造成的输送约占总输送数的99.83%。从输送到平流层以后粒子的移动方向来看,这两次过程强对流引起的直接输送都向西南方向移动,而天气尺度或大尺度系统引起的输送都向偏东方向移动。总的来说,强对流所在的背景天气尺度或大尺度的系统所引起的TST都远大于强对流的直接输送。天气尺度或大尺度的系统引起的输送一般发生在强对流发生的2天后,在强对流发生8~9天后达到最大值。 展开更多
关键词 强对流 对流层向平流层输送 拉格朗日模式 模拟
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山东半岛一次强飑线过程地闪与雷达回波关系的研究 被引量:11
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作者 吴学珂 袁铁 +1 位作者 刘冬霞 冯桂力 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第2期530-540,共11页
利用山东省气象局地闪定位资料和青岛多普勒雷达资料,分析了2007年7月31日发生在山东半岛一次强飑线过程的地闪活动演变特征以及地闪活动与雷达回波特征的关系。结果表明,此次过程中地闪异常活跃,最大频数达到1 212fl.(10min)-1,但正... 利用山东省气象局地闪定位资料和青岛多普勒雷达资料,分析了2007年7月31日发生在山东半岛一次强飑线过程的地闪活动演变特征以及地闪活动与雷达回波特征的关系。结果表明,此次过程中地闪异常活跃,最大频数达到1 212fl.(10min)-1,但正地闪仅有15次。在飑线系统快速发展阶段,地闪频数出现了两次"跃增"现象,地闪频数随时间的增加呈"阶梯状"发展特征。地闪主要集中发生在6km高度上雷达回波≥35dBZ的区域,地闪频数与45dBZ以上强回波面积的相关系数达到0.89,但也有少量地闪零星分布在弱回波区域。地闪频数与45dBZ回波顶高的相关性要好于与35dBZ和50dBZ回波顶高的关系,二者之间的相关系数为0.71。为了定量分析对流强度与地闪频数之间的关系,定义了8个对流强度指数,其中0℃层以上所有强回波的反射率因子值之和与0℃层以上所有强回波的反射率因子值与所在高度的乘积之和以及地闪频数的关系非常稳定。对比分析不同强度的对流系统,发现不同雷暴天气过程中的对流强度与地闪频数的关系明显不同,即对流越强,相应的对流强度与地闪频数的相关关系也越好。另外,在飑线系统的发展演变过程中,地闪频数与0℃层以上和7~11km高度的冰相降水含量也存在着非常密切的关系,相关系数均在0.8以上。 展开更多
关键词 飑线 地闪 雷达回波 冰相降水含量
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