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中东太平洋赤道辐合带的季节和年际变化特征

气候变化研究快报 2022年第5期11卷 762-787页

作者：吴杨春杨显玉胡淼杨童成都信息工程大学大气科学学院四川成都

为了研究中东太平洋赤道辐合带在不同时间尺度上的变化特征,本文采用1979~2017年GPCP (Global Precipitation Climatology Project) 2.5˚ ×2.5˚全球逐月平均降水资料,着重研究了CEP-ITCZ关键区域(180˚W~110˚W, 2.5˚S~22.5˚N),结果表明:1) 从月变化尺度上来看,纬向上,CEP-ITCZ是一个东西震荡过程,整体经历了东移加强(3月~8月),西撤稳定(9月~11月),西移衰退(12月~次年2月)三个阶段;经向上,CEP-ITCZ是一个南北振动过程,3至9月份CEP-ITCZ整体逐渐北跳,从9月份到次年的2月份开始南撤,逐渐退至原来位置,9月份时北跳至最北处;2) 从季节变化尺度上来看,四季CEP-ITCZ总体呈现一个发展,旺盛,平缓,衰退的过程。位置上,CEP-ITCZ整体夏秋季偏北,冬春季偏南;3) 从年际变化尺度上来看,CEP-ITCZ是一个西移发展,东移衰弱交替变化的波动过程,2010年之前,CEP-ITCZ的波动通常为2~4年一个周期,2010年以后CEP-ITCZ的波动幅度开始加剧,周期变得不稳定;4) 在强厄尔尼诺发生时,CEP-ITCZ整体位置随之大幅度南撤,到达峰值状态时南撤至最南处,之后开始北退回到原来位置。同时每年的1月、2月、3月、4月、12月,CEP-ITCZ强度与nino3.4指数有很大的相关性;而在全年的12个月中,CEP-ITCZ面积指数与nino3.4指数均有很大的相关性。

关键词：中东太平洋 CEP-ITCZ 降水量季节变化年际变化 ENSO

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成渝地区空气重污染天气形势分析

环境科学学报 2020年第1期40卷 43-57页

作者：常美玉向卫国钱骏张小玲陈军辉杨显玉张公亮成都信息工程大学成都610225 四川省生态环境科学研究院成都610042

利用Lamb-Jenkinson客观环流分型法,对成渝地区及4个子区域2014—2018年高度场和海平面气压场进行了环流分型,并探讨了环流型与空气污染的关系.结果表明,成渝地区海平面气压场的最高频率环流型为东北气流型(NE),850 hPa上为高压型(A),50... 详细信息

利用Lamb-Jenkinson客观环流分型法,对成渝地区及4个子区域2014—2018年高度场和海平面气压场进行了环流分型,并探讨了环流型与空气污染的关系.结果表明,成渝地区海平面气压场的最高频率环流型为东北气流型(NE),850 hPa上为高压型(A),500 hPa上为平直西风气流型(W).综合来看,成渝地区易发生污染天气形势是:高空500 hPa为平直西风(W),地面和850 hPa上为低压(C)或东南气流型(SE);易出现优良天气的环流形势是:高空500 hPa为平直西风(W),地面和850 hPa上为高压(A)或东北气流型(NE).对个例进行分析后发现,当地面为气旋或东南气流,同时风速较小时,不利于污染物的水平扩散;若高空为弱脊控制或者为槽后西北气流,则在下沉气流的作用下,不利于污染的垂直扩散,地面污染进一步加重.

关键词：空气污染成渝地区环流分型 Lamb-Jenkinson环流分型法

利用WRF模式模拟青藏高原玉树地区一次层状云降水过程

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气候变化研究快报 2024年第5期13卷 1434-1451页

作者：夏余杨显玉王松朱子渊成都信息工程大学大气科学学院四川成都

利用中尺度数值模式WRF研究积云对流参数化方案和模式分辨率对青藏高原玉树地区夏季的一次层状云降水的影响。通过模拟结果分析表明:采用WRF模拟高原降水结果普遍偏大,三种积云参数化方案中GD方案模拟结果比较理想,不同方案对降水模拟... 详细信息

利用中尺度数值模式WRF研究积云对流参数化方案和模式分辨率对青藏高原玉树地区夏季的一次层状云降水的影响。通过模拟结果分析表明:采用WRF模拟高原降水结果普遍偏大,三种积云参数化方案中GD方案模拟结果比较理想,不同方案对降水模拟比较敏感,相同方案下不同网格分辨率模拟降水分布基本相同。所用设计方案模拟的结果基本反映此次降水的实况和云图特征。在模拟实况温度和露点温度时,5 km分辨率的BMJ方案模拟效果相对于同分辨率其他两种方案明显更好。结合物理量场以及卫星云图分析本次层状云降水是由环流形势稳定、水汽充足、高原风切变共同影响。利用高分辨率的日本葵花8号卫星分析8 um和11 um红外通道分析云辐射亮温和水汽情况,降水时段玉树地区上空存在片状层云,并且水汽条件充足,环流背景场上玉树地区位于槽前,积云对流旺盛。此外,夜间露点温度差减小有利于形成较厚的云系导致高原夜间降水频繁。云图上发现,上升流场维持层状云团的发展和移动,高原夜间低层出现小而多的水汽云团,较小的云团混合生成较大的降水云系。The mesoscale numerical model WRF was used to study the effects of cumulus convection scheme and model resolution on the precipitation of stratiform clouds in Yushu over the Qinghai-Xizang Plateau in summer. Analysis of simulation results shows that WRF tends to overestimate precipitation over the plateau. Among the three cumulus parameterization schemes, the GD scheme yields relatively ideal simulation results, and different schemes exhibit sensitivity in precipitation simulation. Under the same scheme, different grid resolutions yield similar precipitation distributions. The simulated results using the designated schemes generally reflect the actual conditions and cloud features of this precipitation event. When simulating observed temperature and dew point temperature, the BMJ scheme at 5km resolution performs significantly better compared to the other two schemes at the same resolution. Combining physical field analysis and satellite cloud images, it is concluded that the stratiform cloud precipitation during this event is influenced by stable circulation patterns, abundant moisture, and wind shear over the plateau. High-resolution data from the Japanese Himawari-8 satellite’s 8um and 11um infrared channels reveal cloud radiative temperatures and moisture conditions. During the precipitation period, patchy stratiform clouds are present over the Yushu area with sufficient moisture, and the circulation background places Yushu ahead of a trough, promoting vigorous cumulus convection. Additionally, the reduced temperature-dew poi

关键词： WRF模式高原降水积云对流化方案模式分辨率

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卫星遥感植被地表温度空间特征的再认识

科技创新导报 2015年第6期12卷 2-2,5页

作者：康悦田辉杨显玉陈昊文军中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000

卫星遥感在监测陆面环境状况和估算陆面变量等领域有不可替代的优势,而卫星遥感估算的地表温度和植被指数产品在土壤墒情和干旱监测等方面有广泛的应用,该研究利用在不同时间尺度、空间尺度和不同土地覆盖类型上的植被指数和地表温度卫... 详细信息

卫星遥感在监测陆面环境状况和估算陆面变量等领域有不可替代的优势,而卫星遥感估算的地表温度和植被指数产品在土壤墒情和干旱监测等方面有广泛的应用,该研究利用在不同时间尺度、空间尺度和不同土地覆盖类型上的植被指数和地表温度卫星遥感数据产品,分析了植被-地表温度空间中的散点分布形态特征。结果表明:在植被-地表温度空间中的散点分布形态受陆面多种因素影响,将其简化为三角形或梯形有失客观性,以此为基础,提出确定植被-地表温度空间中干边和湿边数值的方法。

关键词：遥感植被温度空间特征地表类

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融入课程思政的中长期天气预报的教学设计

Summertime Thermally-Induced Circulations over the Lake Nam Co Region of the Tibetan Plateau

科教导刊（电子版） 2023年第13期 156-158页

作者：杨显玉张少波肖天贵王超成都信息工程大学大气科学学院四川成都 610225

文章以大气科学专业"中期天气预报与短期气候预测"课程教学为背景,对青藏高原相关内容章节进行了思想政治元素的深度融入,介绍了青藏高原的冰雪覆盖对天气过程的影响、高原植被的气候效应、对大气环流的影响、高原降雨过程及地温的研究... 详细信息

文章以大气科学专业"中期天气预报与短期气候预测"课程教学为背景,对青藏高原相关内容章节进行了思想政治元素的深度融入,介绍了青藏高原的冰雪覆盖对天气过程的影响、高原植被的气候效应、对大气环流的影响、高原降雨过程及地温的研究,并结合了马克思主义哲学的思想方法、世界观和方法论,使"立德树人"这一根本任务贯穿整个课程教学始终,充分发挥课堂的协同育人功能,培养学生严肃的科学素养,塑造正确的人生价值观,使其拥有渊博知识的同时也有着丰厚的道德素养.文章结合多年来课程思政教学改革的实施和推广,以"青藏高原"为例,给出相关章节思政教学的课堂内容案例设计,为高校今后课程的思政教学改革提供参考.

关键词：思政教育中期天气预报与短期气候预测青藏高原

来源：博看期刊评论

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Journal of Meteorological Research 2015年第2期29卷 305-314页

作者：杨显玉吕雅琼马耀明文军 Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute Chinese Academy of Sciences School of Engineering University of CaliforniaMerced CA 95344 USA Institute of Tibetan Plateau Research Chinese Academy of Sciences

Performance of the fifth-generation Pennsylvania State University/National Center for Atmospheric Research Mesoscale Model（MM5） over the Lake Nam Co region of the Tibetan Plateau was evaluated based on the data from five surface observation sites in 2006. The interaction between two thermally-induced circulations（lake breezes and mountain-valley winds） was also investigated. The results show that MM5 could be used to simulate 2-m air temperature; however, MM5 needs improvement in wind field *** numerical simulations were conducted to study the effect of the lake on the local weather and wind system. The original land cover of the model was used in the control experiment, and the lake was replaced with grassland resembling the area surrounding the lake in the sensitive experiment. The results of the simulations indicate that the lake enhanced the north slope mountain-valley wind and the mountain changed the offshore flow direction at the north shore. During the day, a clear convergent zone and a strong upflow were observed over the north slope of the Nyainq？entanglha Range, which may cause frequent precipitation over the north slope. During the night, the entire area was controlled by a south flow.

关键词： Lake Nam Co MM5 lake breeze mountain-valley wind

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成都市及周边地区严重臭氧污染过程成因分析

中国环境科学 2020年第5期40卷 2000-2009页

作者：杨显玉易家俊吕雅琼刘志红王式功吕世华张小玲吴锴王浩霖成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 中国科学院成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225 中山大学大气科学学院广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室广东广州510275

结合天气形势,地面观测资料和WRF-CMAQ模式,分析了2017年7月8~15日成都市一次罕见持续O3污染过程的特征及成因,量化了各个物理化学过程对此次污染过程的相对贡献,并通过敏感性实验分析了四川盆地内O3及其前体物的区域传输和本地光化学... 详细信息

结合天气形势,地面观测资料和WRF-CMAQ模式,分析了2017年7月8~15日成都市一次罕见持续O3污染过程的特征及成因,量化了各个物理化学过程对此次污染过程的相对贡献,并通过敏感性实验分析了四川盆地内O3及其前体物的区域传输和本地光化学反应对此次污染过程的影响.结果表明,此次O3持续污染过程主要是因为四川盆地内盛行偏东风,导致盆地东部城市群的O3及其前体物经区域输送到成都及周边地区,加之成都市出现小风、气温升高等气象条件进而形成,属于典型的传输性爆发污染.持续污染形成的主要物理化学机制体现为日间气相化学过程贡献为稳定的正值,加之输送过程贡献出现爆发式升高,进而导致近地面O3小时净增量迅速上升且高达50μg/(m^3·h),随之O3浓度迅速响应,产生爆发式增长.此外,敏感性实验结果显示此次成都市O3持续污染的形成受区域输送影响较受本地光化学反应影响更为明显.O3污染爆发前上游地区高浓度O3及其前体物沿流场输送并在成都及周边地区不断积累,导致日间O3浓度不断升高.

关键词：臭氧 CMAQ 持续污染过程分析

四川盆地大气氨与氮氧化物排放对细颗粒物污染的影响及减排潜力

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中国环境科学 2022年第8期42卷 3502-3511页

作者：杨显玉吕雅琼邵平潘月鹏樊晋王式功张小玲易家俊乔玉红吴锴成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 中国科学院成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 重庆市生态环境科学研究院重庆401147 重庆市城市大气环境综合观测与污染防控重点实验室重庆401147

基于IASI、OMI与TROPOMI卫星数据识别了2008~2019年四川盆地氨与氮氧化物柱浓度的变化趋势,并进一步采用空气质量模型CMAQ对2019年冬季四川盆地氨排放的大气环境影响进行了研究,评估了氨与氮氧化物单独减排及氨与氮氧化物协同减排情景... 详细信息

基于IASI、OMI与TROPOMI卫星数据识别了2008~2019年四川盆地氨与氮氧化物柱浓度的变化趋势,并进一步采用空气质量模型CMAQ对2019年冬季四川盆地氨排放的大气环境影响进行了研究,评估了氨与氮氧化物单独减排及氨与氮氧化物协同减排情景下对四川盆地颗粒物污染的影响.结果表明:2008~2012年四川盆地氮氧化物排放逐年升高随后在2013~2019年迅速下降,而氨柱浓度在2008~2013年期间较为稳定,自2014年起迅速增长.四川盆地氨排放的高值区主要集中在人为活动强烈的成都及周边地区和川南城市群以及农业源氨排放主导的川西北地区.铵根离子在川南城市群的PM_(2.5)当中占比高达11.4%,而对川西地区城市的PM_(2.5)贡献较低.敏感性实验结果表明,氨与氮氧化物协同减排50%能有效降低大气中硝酸铵与硫酸铵的浓度,从而减少细颗粒物污染,改善四川盆地区域环境空气质量.

关键词：氨细颗粒物(PM_(2.5)) 四川盆地 WRF-CMAQ

2015年中国北方沙尘天气过程模拟效果评估

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成都信息工程大学学报 2024年第5期39卷 608-617页

作者：丁徐林张天宇杨显玉成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101

为更好地评估数值模式对中国春季沙尘天气的模拟效果,使用WRF-Chem模式模拟2015年春季发生在中国北方的7次沙尘天气过程,结合气象站地面资料与国家空气质量监测网络全国站点资料,使用3种统计参数(相关系数、平均偏差、均方根误差)对模... 详细信息

为更好地评估数值模式对中国春季沙尘天气的模拟效果,使用WRF-Chem模式模拟2015年春季发生在中国北方的7次沙尘天气过程,结合气象站地面资料与国家空气质量监测网络全国站点资料,使用3种统计参数(相关系数、平均偏差、均方根误差)对模拟结果进行系统性评估。结论表明,中国北方各区域地面气象要素模拟效果较好,但风速模拟值普遍偏高,导致戈壁沙漠地区的PM_(10)质量浓度模拟值普遍高于观测值。因模式模拟沙尘远距离传输过程的能力较差,华北与东北地区模拟的PM_(10)质量浓度值偏低。分析模拟时段典型城市,PM_(10)质量浓度模拟值与观测值的相关系数均在0.55以上,除包头市,戈壁沙漠地区城市偏差在100~200μg/m^(3),均方根误差在170~270μg/m^(3),北京市偏差为-25.35μg/m^(3),均方根误差为80.84μg/m^(3)。

关键词： WRF-Chem 沙尘天气过程戈壁沙漠地区近地面10m风速 PM_(10)