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影响华北重度和轻度高温热浪的大气背景场差异分析

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大气科学学报 2024年第1期47卷 124-135页

作者：靳鑫桐周波涛谢文欣胡跃鹏范怡南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044

首先识别了1961—2020年华北地区的高温热浪事件,在此基础上筛选出重度和轻度高温热浪事件多发年份,对比分析了重度和轻度高温热浪事件的时空变化特征以及大气背景差异。结果表明,重度和轻度高温热浪发生频次的高值区分别位于华北北部... 详细信息

首先识别了1961—2020年华北地区的高温热浪事件,在此基础上筛选出重度和轻度高温热浪事件多发年份,对比分析了重度和轻度高温热浪事件的时空变化特征以及大气背景差异。结果表明,重度和轻度高温热浪发生频次的高值区分别位于华北北部和中南部。自20世纪60年代以来,华北重度和轻度高温热浪事件频次均呈现显著的增长趋势,其中重度高温热浪事件频次的增加更为明显。对应华北重度高温热浪事件多发,东亚中纬度地区为准相当正压结构的异常反气旋性环流控制,华北地区位于异常反气旋性环流的东南部。在该异常环流背景下,华北地区上空呈现异常下沉运动、云量偏少、大气整体偏干。在异常下沉绝热增温的同时,晴朗干燥的配置有利于更多的太阳辐射到达地表,相应的向上长波辐射和感热通量增加,进一步加热近地表大气。在华北轻度高温热浪事件高发年,华北位于异常反气旋(东南侧)和气旋(西北侧)性环流之间,主要受异常西南风控制。异常西南风向华北输送暖平流加热大气的同时,增加了华北上空的水汽。偏多的水汽捕获更多的长波辐射并反射至地表,利于气温升高。

关键词：重度高温热浪轻度高温热浪华北大气背景动力水汽条件热力条件

基于CMIP6模式对青藏高原平均降水的模拟评估与预估

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南京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 301-316页

作者：季玉枝杨小玲周波涛徐昕王元中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京大学大气科学学院南京210023 江西信息应用职业技术学院南昌330043 气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044

青藏高原降水对区域气候和水循环有着重要影响,在全球变暖的大背景下,研究青藏高原的降水分布及趋势变化十分必要.以1995-2014年青藏高原观测降水为基准态,评估第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中20个模式对青藏高原年和季节平均降水... 详细信息

青藏高原降水对区域气候和水循环有着重要影响,在全球变暖的大背景下,研究青藏高原的降水分布及趋势变化十分必要.以1995-2014年青藏高原观测降水为基准态,评估第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中20个模式对青藏高原年和季节平均降水的模拟能力.结果表明,CMIP6模式能够较好地模拟出青藏高原降水从东南向西北减少的空间分布特征,但模式模拟仍存在湿偏差,平均降水偏差达到1.3 mm·d^(-1).而且对于冬季模拟降水,模式之间存在较大的差异,模式标准差在3 mm·d^(-1)以上.在共享社会经济路径SSP5-8.5和SSP2-4.5情景下,基于20个模式的模式集合(AMME)与择优选取的五个模式组成的集合(BMME)对中期(2045-2065年)和长期(2081-2100年)平均降水的未来预估,整体上青藏高原未来降水将有所增加,SSP5-8.5情景增幅大于SSP2-4.5,长期降水增幅大于中期.中期降水变化与长期分布一致,除了冬季和秋季南部地区、夏季东部地区表现为降水减少之外,其他大部分地区表现为全年和季节平均降水量的增加.BMME预估全年和季节平均降水增幅往往大于AMME.未来年平均降水的增加主要来源于春季降水的增加.

关键词： CMIP6模式青藏高原平均降水模式评估预估

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特种设备安全性分析及预防措施研究

自动化应用 2024年第10期65卷 238-241页

作者：周波涛杨周君诸暨市电梯服务有限公司浙江诸暨311800

旨在深入分析特种设备的安全性问题,探讨特种设备安全事故的频发原因,采用综合文献回顾方法,系统梳理特种设备的分类。研究发现,特种设备事故频发与多种因素密切相关。提高特种设备的安全性需要全面的措施,包括提升监管水平、提高操作... 详细信息

旨在深入分析特种设备的安全性问题,探讨特种设备安全事故的频发原因,采用综合文献回顾方法,系统梳理特种设备的分类。研究发现,特种设备事故频发与多种因素密切相关。提高特种设备的安全性需要全面的措施,包括提升监管水平、提高操作人员技术水平等。特种设备的安全问题是复杂且严峻的挑战,需要企业和政府部门共同努力,减少特种设备事故的发生,保障人员生命安全,维护企业经济效益,同时保护环境。

关键词：特种设备安全事故预防措施

京津冀平原区冬季大气环境容量变化:观测与预估

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气象科学 2024年 210-221页

作者：王欣彤周波涛韩振宇胡跃鹏南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室南京信息工程大学大气科学学院国家气候中心

本文基于ERA5再分析数据,探究了京津冀地区冬季大气环境容量(Atmosphere Environmental Capacity,AEC)的时空变化特征以及相关影响因子。结果表明,冬季AEC在京津冀地区表现为西南部低,北部高的分布特征,其低值集中在平原区。京津冀平原... 详细信息

本文基于ERA5再分析数据,探究了京津冀地区冬季大气环境容量(Atmosphere Environmental Capacity,AEC)的时空变化特征以及相关影响因子。结果表明,冬季AEC在京津冀地区表现为西南部低,北部高的分布特征,其低值集中在平原区。京津冀平原区AEC变化与东亚冬季风、边界层高度、边界层内平均风速以及通风强度密切相关。东亚冬季风强、边界层高度高、边界层内平均风速大以及通风强度强,使得AEC偏高,反之亦然。进一步利用区域气候模式RegCM4对3个CMIP5全球气候模式的动力降尺度进行模拟,预估了京津冀平原区冬季AEC在RCP4.5和RCP8.5情景下的变化。结果显示,与1986—2005年相比,两种情景下京津冀平原区冬季AEC在21世纪中、末期都将下降,其中末期下降幅度高于中期、RCP8.5情景下的变化大于RCP4.5情景。上述变化与东亚冬季风减弱、东亚西风急流北移、边界层高度降低以及边界层内平均风速减小有关。

关键词：大气环境容量京津冀观测分析集合预估

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基于三维激光扫描的起重机械检测技术研究

起重运输机械 2024年第12期 21-26页

作者：吕少炯唐艳同周波涛绍兴市特种设备检测院绍兴312071 绍兴市特种设备智能检测与评价重点实验室绍兴312071 诸暨市电梯服务有限公司绍兴311800

起重机械的金属结构,尤其是主要受力构件是其安全保障的基础。一些在役的老旧起重机械已发现存在不同程度的主要受力构件变形及磨损,存在较大的安全隐患。目前,传统的起重机械金属结构检测均为单点测量,无论是接触式测量或非接触式测量... 详细信息

起重机械的金属结构,尤其是主要受力构件是其安全保障的基础。一些在役的老旧起重机械已发现存在不同程度的主要受力构件变形及磨损,存在较大的安全隐患。目前,传统的起重机械金属结构检测均为单点测量,无论是接触式测量或非接触式测量,均无法全面地反映起重机械金属结构的整体性能状态。三维激光扫描技术通过快速、大面积地扫描被测物体,形成全局三维点云模型,通过专用软件可以方便地获取及分析任何位置的尺寸、变形、磨损等数据,更全面地评估设备的整体安全状况。

关键词：起重机械主要受力构件三维激光扫描技术变形磨损上拱度

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京津冀平原区冬季大气环境容量变化:观测与预估

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气象科学 2024年第2期44卷 210-221页

作者：王欣彤周波涛韩振宇胡跃鹏南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 国家气候中心北京100081

关键词：大气环境容量京津冀观测分析集合预估

中国区域性暴雨事件未来变化:RegCM4动力降尺度集合预估

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地学前缘 2022年第5期29卷 410-419页

作者：周波涛蔡怡亨韩振宇南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 四川省气候中心四川成都610072 中国气象局国家气候中心北京100081

区域性暴雨事件由于影响范围大、持续时间长,更易引发严重洪涝灾害,对经济社会可持续发展构成严重威胁。因此,预估区域性暴雨事件的未来变化对于气候变化适应和灾害风险管理意义重大。本文基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动... 详细信息

区域性暴雨事件由于影响范围大、持续时间长,更易引发严重洪涝灾害,对经济社会可持续发展构成严重威胁。因此,预估区域性暴雨事件的未来变化对于气候变化适应和灾害风险管理意义重大。本文基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟,利用“追踪式”客观识别方法,对我国区域性暴雨进行了识别,并从发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度5个方面预估了其在RCP4.5情景下的未来变化。多模式预估结果表明,我国平均区域性暴雨事件的发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度到21世纪末均呈不同程度的上升趋势。与1986—2005年相比,无论在21世纪中期(2046—2065年)还是末期(2080—2099年),位于“低值区”的事件出现频率减少,而位于“高值区”的事件出现频率增加。轻度区域性暴雨事件发生频次将减少,而中度、重度和严重的区域性暴雨事件发生频次将增加。在空间分布上,区域性暴雨事件的发生频次、持续时间和降水量均在我国东部区域大范围增加,并且三者增幅的空间分布型态较为一致。增加最显著的区域主要位于长江中下游、江南和华南地区,而且到21世纪末期的增加幅度大于中期。

关键词：区域性暴雨事件区域气候模式动力降尺度集合预估

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次季节变率和“北极增暖-欧亚变冷”的趋势

Science Bulletin 2023年第5期68卷 528-535,M0004页

作者：尹志聪张艺佳周波涛王会军 Key Laboratory of Meteorological Disaster Ministry of EducationJoint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519080China Nansen-Zhu International Research Centre Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China

“北极增暖-欧亚变冷”的趋势显著影响了中低纬度地区的天气形态以及极端气候变化.然而,从2012年至2021年冬季,这一趋势显著减弱.与此同时,“暖北极-冷欧亚”(WACE)与其相反位相“冷北极-暖欧亚”(CAWE)模态之间的次季节位相转换频率显... 详细信息

“北极增暖-欧亚变冷”的趋势显著影响了中低纬度地区的天气形态以及极端气候变化.然而,从2012年至2021年冬季,这一趋势显著减弱.与此同时,“暖北极-冷欧亚”(WACE)与其相反位相“冷北极-暖欧亚”(CAWE)模态之间的次季节位相转换频率显著增加,并且WACE/CAWE的次季节强度与1996-2011年可比.长期的再分析数据以及CMIP6模拟数据均支持频繁的WACE/CAWE次季节反转与“北极增暖-欧亚变冷”趋势减弱同时发生.前期热带大西洋海温和印度洋海温异常分别对前冬和后冬的WACE/CAWE有显著且主要的影响,并在CAM5和AMIP的数值实验中得到有效验证.两个海温的协同作用有效地调节了WACE和CAWE之间的次季节相位转换,正如2020和2021年冬季所发生的那样.本研究结果表明中低纬度地区极端气候预测中同样需要考虑次季节变率.

关键词：季节变率北极增暖极端气候变化中低纬度地区相位转换海温反位相再分析数据

CMIP6模式对亚洲陆地生态系统的模拟评估与预估

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气候变化研究进展 2023年第1期19卷 49-62页

作者：孙晓玲谢文欣周波涛南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/大气科学学院南京210044

基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)模式模拟以及观测数据,评估了9个CMIP6模式对亚洲地区叶面积指数(LAI)、总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模拟性能。模拟评估结果表明,9个CMIP6模式能够较好地模拟出亚洲地区陆地生态系... 详细信息

基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)模式模拟以及观测数据,评估了9个CMIP6模式对亚洲地区叶面积指数(LAI)、总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模拟性能。模拟评估结果表明,9个CMIP6模式能够较好地模拟出亚洲地区陆地生态系统LAI、GPP和NPP的时空分布特征。综合来看,多模式集合(MME)模拟效果最佳,其模拟的LAI、GPP和NPP与观测的空间相关系数分别达到0.90、0.81和0.89,均方根误差在0.5左右。在此基础上,利用MME结果进一步预估了亚洲地区陆地生态系统在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的未来变化。总体而言,亚洲地区LAI、GPP和NPP到21世纪末都呈现上升趋势。其中,温室气体高排放情景下的上升趋势大于温室气体低排放情景下的上升趋势,亚洲中高纬度地区的增幅大于低纬度地区的增幅。从区域平均来看,到21世纪末期,与当今气候态相比,北亚LAI、GPP和NPP的增幅最大,其在SSP5-8.5情景下分别增加68%、106%和90%;东南亚增幅最小,分别为15%、34%和39%。在SSP1-2.6情景下,北亚LAI、GPP和NPP在21世纪末的增幅分别为23%、29%和26%;东南亚分别为3%、10%和11%,意味着未来全球变暖背景下亚洲区域陆地生态系统变绿和固碳幅度加强。

关键词：亚洲地区陆地生态系统 CMIP6 评估预估