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中国冬季极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

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中国冬季极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

作者：朱月佳南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文利用中国756站逐日降水资料和ERA40、 NCEP/NCAR逐日再分析资料,从大气内部天气尺度瞬变波的角度对我国冬季极端降水事件的成因进行了初步探讨。首先,重点分析了长江中下游地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系。在此基... 详细信息

本文利用中国756站逐日降水资料和ERA40、 NCEP/NCAR逐日再分析资料,从大气内部天气尺度瞬变波的角度对我国冬季极端降水事件的成因进行了初步探讨。首先,重点分析了长江中下游地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系。在此基础上,扩展研究范围,进一步讨论华南地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能关联,并对全国极端降水典型年份的瞬变波的活动情况进行了分析。结果表明：（1）长江中下游地区极端降水的发生与瞬变波活动具有较为密切的关系。冬季在两支急流并存的欧亚大陆上空存在南北两支瞬变波活跃带。南支瞬变波在冬季极端降水频发、少发年里存在较明显的差异。总体而言,极端降水频发年,瞬变波活动活跃,欧亚大陆上空的瞬变波持续间长、传播连续、强度偏强;极端降水少发年,则反之。从逐日变化来看,南支瞬变波的强度和能量传播过程与极端降水发生频次均具有较好的对应关系。北支瞬变波的传播及瞬变波对水汽的输送对极端降水的发生有一定的促进作用。（2）与长江中下游地区类似,华南地区极端降水事件与天气尺度瞬变波活动也存在一定联系。极端降水频发年里,瞬变波传播的纬向分量比较大,传播较为连贯、持续,强度也相对偏强。而少发年里,波动传播的经向分量相对偏大,强度也相对偏弱。在逐日尺度上,极端事件的发生与瞬变波活动基本一致。通过对华南地区最频发的1982／1983年冬季分析,我们推测华南地区极端降水的发生可能也是南北两支瞬变波活动共同作用的结果。（3）通过全国正、负异常典型年的对比发现,在这些年份里,极端降水发生的频次和强度均与瞬变波的传播活动具有良好的一致性。瞬变波将能量向下游传播,很有可能为极端降水事件的发生提供有利的条件。风暴轴区域的瞬变波活动可能对我国较大范围极端降水事件的发生也具有重要影响。上述结果均表明,冬季极端降水的发生与天气尺度瞬变波的活动联系比较密切,天气尺度瞬变波的异常活动及传播可能是极端降水发生的重要条件,研究可为极端降水的成因研究提供新的思路。

关键词：极端降水天气尺度瞬变波可能联系冬季

长江中下游地区冬季极端降水事件与天气尺度瞬变波活动的可能联系

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大气科学 2013年第4期37卷 801-814页

作者：陈海山朱月佳刘蕾南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 芜湖市气象局芜湖241000

利用ERA40、NCEP/NCAR逐日再分析资料和长江中下游地区85站逐日降水资料,从大气内部天气尺度瞬变波的角度对长江中下游地区极端降水事件进行了成因分析。研究发现瞬变波活动与极端降水的发生关系密切;冬季在两支急流并存的欧亚大陆上空... 详细信息

利用ERA40、NCEP/NCAR逐日再分析资料和长江中下游地区85站逐日降水资料,从大气内部天气尺度瞬变波的角度对长江中下游地区极端降水事件进行了成因分析。研究发现瞬变波活动与极端降水的发生关系密切;冬季在两支急流并存的欧亚大陆上空存在南北两支瞬变波活跃带。南支瞬变波在冬季极端降水频发、少发年存在较明显的差异。总体而言,极端降水频发年,瞬变波活动活跃,欧亚大陆上空的瞬变波持续时间长、传播连续、强度偏强;极端降水少发年,则反之。从逐日变化来看,南支瞬变波的强度和能量传播过程与极端降水的发生频次均具有一定的对应关系。北支瞬变波的传播及瞬变波对水汽的输送和极端降水的发生也有一定促进作用。这些结果均表明,冬季极端降水的发生与天气尺度瞬变波的活动联系紧密,天气尺度瞬变波的异常活动及传播可能是极端降水发生的重要条件,研究可为极端降水的成因研究提供新的思路。

关键词：极端降水瞬变波天气尺度长江中下游

联合概率方法在安徽强对流潜势预报中的应用和检验

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地球科学进展 2019年第7期34卷 731-746页

作者：朱月佳邢蕊朱明佳王东勇邱学兴安徽省气象台安徽合肥230031 天津市滨海新区气象局天津300457 安徽省人工影响天气办公室安徽合肥230031

强对流天气预报的不确定性很大,集合预报是定量估计预报不确定性的动力学方法。联合概率方法是基于集合预报模式输出,综合考虑多个重要物理参数的不确定性,进而预报天气事件可能发生的关键区。通过时空匹配2009—2015年4~9月(暖季)安徽... 详细信息

强对流天气预报的不确定性很大,集合预报是定量估计预报不确定性的动力学方法。联合概率方法是基于集合预报模式输出,综合考虑多个重要物理参数的不确定性,进而预报天气事件可能发生的关键区。通过时空匹配2009—2015年4~9月(暖季)安徽省80个国家站逐日灾害性天气观测资料、降水观测资料和美国国家环境预报中心(NCEP)的FNL资料,借鉴"配料法"思路统计分析得到弱降水对流、强降水对流天气各4个具有较好表征意义的对流参数及各对流参数在暖季逐月的阈值,据此建立弱降水对流、强降水对流联合概率预报方程。利用2016—2017年4~9月欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报产品和同期观测资料开展联合概率预报的系统性ROC检验和不同天气过程检验。结果表明,联合概率方法对于是否发生弱降水对流或强降水对流具有良好的分辨能力,对判别强降水对流发生与否更优,不同时效的预报表现相当。弱降水对流联合概率对于区域性或范围较小的对流天气均具有较好的指示性,但也存在一定程度的空报。强降水对流联合概率对于区域性集中短时强降水具有良好的指示作用,对较小范围的强降水也具有一定指示意义。此方法也存在个别漏报,可以大致将10%作为联合概率预报阈值以获得较高的TS评分。基于集合预报的联合概率方法可以为强对流天气提供具有实用价值的短期概率预报指导。

关键词：集合预报联合概率弱降水对流强降水对流检验

基于综合观测的中国中东部地区一次严重污染过程分析

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环境科学学报 2020年第7期40卷 2346-2355页

作者：于彩霞石春娥凌新锋朱月佳范伟安徽省气象科学研究所大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地寿县232200 安徽省气象台合肥230031 安徽建筑大学环境与能源工程学院合肥230031

利用寿县国家气候观象台GRIMM80颗粒物监测仪、Aurora3000浊度计等探测的气溶胶浓度、大气散射系数分析了2018年1月中国中东部地区发生的一次严重污染过程.利用Airda微波辐射计探测的近地层温湿廓线数据,结合地面常规气象观测资料及EC... 详细信息

利用寿县国家气候观象台GRIMM80颗粒物监测仪、Aurora3000浊度计等探测的气溶胶浓度、大气散射系数分析了2018年1月中国中东部地区发生的一次严重污染过程.利用Airda微波辐射计探测的近地层温湿廓线数据,结合地面常规气象观测资料及EC再分析资料,探讨了此次污染过程形成、短时消散及清除的气象原因.结果表明:与历史同期相比,500 hPa极涡较浅、经向环流减弱;850 hPa西南气流强盛,中低层水汽充足加剧污染.污染发生于冷空气间歇期.在此污染过程中,地面平均风速为1.5 m·s^-1,日均日照时数为0.1 h,相对湿度为91.2%,高湿、小风、多云寡照不利于污染水平扩散.1月18-22日边界层持续存在多层逆温,第一逆温层基本多为贴地逆温,逆温高度低于200 m,近地层大气比湿超过5 g·kg^-1,最大值高于7 g·kg^-1.在此期间出现两次空气质量短时段好转,这主要源于对流层中低层转为西北风,900 hPa以下聚集相当位温(Qe)低于288 K的浅薄冷空气堆,导致贴地逆温层消失地面污染被稀释.但两次弱冷空气没有打破边界层内有利于污染聚集的逆温、高湿结构,地面气团温度露点差无明显变化.23日较强冷空气使高空干洁大气入侵近地层,850 hPa以下Qe<284 K,表明地面污染气团被置换,污染过程结束.

关键词：雾-霾气候异常露点温度冷空气

赴美国国家环境预报中心（NCEP）交流合作总结

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气象科技合作动态 2016年第B11期 26-29页

作者：朱月佳安徽省气象局/安徽省气象台合肥230031

2015年7月13日至2016年6月30日，安徽省气象台朱月佳在美国国家海洋和大气管理局（NOAA）／国家环境预报中心（NCEP）／环境模式中心（EMC）进行了一年的交流学习，开展多模式集合预报应用项目研究。

关键词：环境预报交流美国合作环境模式集合预报管理局气象台

BCC第二代气候系统模式对东亚夏季气候预测能力的评估

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气象 2020年第11期46卷 1508-1519页

作者：程智高辉朱月佳史跃玲刘俊杰汪栩加安徽省气候中心合肥230031 国家气候中心北京100081 安徽省气象台合肥230031 安徽省宣城市气象局宣城242000

基于国家气候中心第二代气候系统模式的回报和实时预测数据,利用同期和滞后相关、偏相关分析以及联合EOF分解等方法,评估了其对夏季东亚环流和降水的预测能力。结果表明,模式对高低层环流和降水气候态的空间分布形势,特别是强降水中心... 详细信息

基于国家气候中心第二代气候系统模式的回报和实时预测数据,利用同期和滞后相关、偏相关分析以及联合EOF分解等方法,评估了其对夏季东亚环流和降水的预测能力。结果表明,模式对高低层环流和降水气候态的空间分布形势,特别是强降水中心和季风系统成员位置的预测较为合理,但存在一定的系统性偏差。模式对于东亚特别是中国大陆地区夏季降水年际变化的预测能力较弱,但对于东亚500 hPa高度场年际变化的预测效果较好,并且随着起报月的临近,技巧有所改进,此外模式对于东亚夏季气候变率主要模态的时空分布特征具有较高的预测技巧。模式较好地反映出了东亚夏季气候对El Nino发展和衰减响应的主要特征,其技巧主要来源于对于东部型El Nino影响的准确把握。总体来看,该模式对东亚夏季气候的预测能力较好,对短期气候预测具有一定参考价值。

关键词：气候预测模式评估 BCC二代气候系统模式东亚气候

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城市化对芜湖市气温观测数据的影响分析

城市化对芜湖市气温观测数据的影响分析

2018年初安徽省两次罕见大暴雪过程的对比分析

创新驱动发展提高气象灾害防御能力——第30届中国气象学会年会

作者：刘蕾高辉朱月佳刘怀明芜湖市气象局中国人民解放军94758部队安徽省气象台安徽省南陵县气象局

本文利用1971-2012年芜湖市台站观测资料,从城市化发展的角度出发,重点分析了城市化对芜湖市气温资料的重要影响,并对迁站前后的资料进行对比。研究发现,城市化发展对芜湖气温资料的影响十分显著,对年平均气温的增加有20%的贡献率,且具... 详细信息

本文利用1971-2012年芜湖市台站观测资料,从城市化发展的角度出发,重点分析了城市化对芜湖市气温资料的重要影响,并对迁站前后的资料进行对比。研究发现,城市化发展对芜湖气温资料的影响十分显著,对年平均气温的增加有20%的贡献率,且具有明显的阶段性和季节性。城市化对1988年气温的突变有重要贡献,而在迁站后其对气温的影响明显减小。在对年、季节气温的研究发现,在城市化进程中最高温度的响应十分微弱,而最低气温的影响十分显著,最低气温增长则是平均气温增长的主要影响因素;另外,秋季气温是对城市化发展最为敏感。其中,对月平均气温而言,城市化贡献温度基本在1℃以上;月极端最低温度的城市化贡献温度甚至达3℃以上。本研究可以为城市化进程中台站气温资料的均一化订正提供一定的参考。

关键词：城市化芜湖地区气温观测数据城市化贡献温度

来源： cnki会议评论

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暴雨灾害 2018年第5期37卷 401-409页

作者：姚晨杨祖祥朱月佳叶金印安徽省气象台合肥230031

利用常规地面和高空观测资料、地基GPS/MET水汽资料、NCEP再分析资料以及多普勒天气雷达和双偏振雷达资料,对2018年1月3—4日和24—28日先后发生在安徽的两次暴雪过程(以下简称"0103"过程和"0124"过程)的环流背景与动力、热力、水汽输... 详细信息

利用常规地面和高空观测资料、地基GPS/MET水汽资料、NCEP再分析资料以及多普勒天气雷达和双偏振雷达资料,对2018年1月3—4日和24—28日先后发生在安徽的两次暴雪过程(以下简称"0103"过程和"0124"过程)的环流背景与动力、热力、水汽输送条件进行对比分析,探讨两次过程降水相态转变过程中大气温度变化的异同。结果表明:(1)两次过程都发生在500 h Pa高空槽东移、低层切变线东伸的环流背景下,且在700 h Pa存在西南急流和逆温层;850 h Pa温度场上可见明显温度锋区,大气斜压性强;大气可降水量峰值出现在强降雪时段;暴雪过程伴随暖平流增强,暴雪区位于低层冷平流和高层暖平流叠加区域。(2)两次过程的不同点是,"0103"过程先有暖湿气流增强北上,暖湿输送强,存在一定的不稳定层结,动力辐合区深厚,降雪的对流性特征明显,而"0124"过程先有低层冷空气南下形成冷垫,垂直运动发展厚度、暖湿气流强度均不如"0103"过程;强冷空气在华东沿海形成高压,使西风槽东移较慢,造成"0124"过程降雪持续时间长。(3)双偏振雷达整体上正确识别出了两次过程中降水粒子相态,其降水粒子分类产品对预报员开展降雪短临预报具有一定的参考价值。

关键词：暴雪冷暖平流逆温层 GPS水汽降水相态双偏振雷达降水粒子

CMIP3气候模式对东亚冬季大气环流模拟能力的评估

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气象与减灾研究 2012年第1期35卷 7-16页

作者：郭岩陈海山张宏芳朱月佳南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

利用1960—1999年ECMWF月平均再分析资料(ERA40)和耦合模式比较计划(Phase 3 of the CoupledModel Intercomparison Project,简称CMIP3)21个气候耦合模式对20世纪气候模拟试验的模式结果,从气候态和年际变化两个方面,评估了CMIP3气候模... 详细信息

利用1960—1999年ECMWF月平均再分析资料(ERA40)和耦合模式比较计划(Phase 3 of the CoupledModel Intercomparison Project,简称CMIP3)21个气候耦合模式对20世纪气候模拟试验的模式结果,从气候态和年际变化两个方面,评估了CMIP3气候模式对东亚冬季大气环流的模拟能力。结果表明:(1)模式对东亚地区冬季海平面气压、850 hPa纬向风、经向风和500 hPa高度场气候态的模拟存在不同程度的偏差,但均能较好模拟出上述要素气候态的空间分布特征。总体而言,模式对500 hPa高度场气候态的模拟效果最好,而对850 hPa经向风的模拟效果较差。(2)模式基本上能抓住近40年来东亚地区冬季500 hPa高度场的主要变化特征,但基本上不能模拟出冬季海平面气压、850 hPa纬向风和经向风的变化特征。此外,模式对阿留申低压、蒙古高压和东亚冬季风强度的变化特征几乎没有模拟能力。

关键词： CMIP3 东亚冬季大气环流数值模拟模式评估