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Synergistic Impacts of Indian Ocean SST and Indo-China Peninsula Soil Moisture on the 2020 Record-breaking Mei-yu

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Advances in Atmospheric Sciences 2024年第9期41卷 1735-1750页

作者： Yinshuo DONG Haishan CHEN Xuan DONG wenjian hua Wenjun ZHANG Key Laboratory of Meteorological Disaster Ministry of Education/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological DisastersNanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China School of Atmospheric Sciences Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China Bureau of Hydrology ChangJiang Water Resources CommissionWuhan 430010China

The Yangtze River basin(YRB)experienced a record-breaking mei-yu season in June‒July *** unique long-lasting extreme event and its origin have attracted considerable *** studies have suggested that the Indian Ocean(IO)SST forcing and soil moisture anomaly over the Indochina Peninsula(ICP)were responsible for this unexpected ***,the relative contributions of IO SST and ICP soil moisture to the 2020 mei-yu rainfall event,especially their linkage with atmospheric circulation changes,remain *** using observations and numerical simulations,this study examines the synergistic impacts of IO SST and ICP soil moisture on the extreme mei-yu in *** show that the prolonged dry soil moisture led to a warmer surface over the ICP in May under strong IO SST *** intensification of the warm condition further magnified the land thermal effects,which in turn facilitated the westward extension of the western North Pacific subtropical high(WNPSH)in June‒*** intensified WNPSH amplified the water vapor convergence and ascending motion over the YRB,thereby contributing to the 2020 *** contrast,the land thermal anomalies diminish during normal IO SST backgrounds due to the limited persistence of soil *** roles of IO SST and ICP soil moisture are verified and quantified using the Community Earth System *** synergistic impacts yield a notable 32%increase in YRB *** findings provide evidence for the combined influences of IO SST forcing and ICP soil moisture variability on the occurrence of the 2020 super mei-yu.

关键词： super mei-yu Indian Ocean SST soil moisture Indochina Peninsula

Effects of future land use change on the regional climate in China

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Science China Earth Sciences 2015年第10期58卷 1840-1848页

作者： hua wenjian CHEN HaiShan LI Xing Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters/Key Laboratory of Meteorological Disaster Ministry of Education Nanjing University of Information Science & Technology State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of Sciences International Joint Laboratory on Climate and Environment Change Nanjing University of Information Science & Technology

Land use and land cover change(LUCC)is one of the important human forcing on ***,it is difficult to infer how LUCC will affect climate in the future from the effects of previous LUCC on regional climates in the ***,based on the land cover data recommended by the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5(CMIP5),a regional climate model(Reg CM4)was used to investigate the climate effects of future land use change over *** 15-year simulations(2036–2050),one with the current land use data and the other with future land cover scenario(2050)were *** is noted that future LUCC in China is mainly characterized by the transition from the grassland to the *** suggest that the magnitudes and ranges of the changes in temperature and precipitation caused by future LUCC show evident seasonality,which are more prominent in summer and *** response of climate to future LUCC mainly happens in Northeast China,North China,the Hetao Area,Eastern Qinghai-Tibetan Plateau and South *** investigation shows that future LUCC can also produce significant impacts on the atmospheric *** results in abnormal southwesterly wind over extensive areas from the Indian peninsula to the coasts of the South China Sea and South China through the Bay of ***,Indian tropical southwest monsoons and South Sea southwest monsoons will both be strong,and the abnormal water vapor convergence from the South China Sea and the Indian Ocean will result in more precipitation in South China.

关键词： land use change regional climate numerical simulation

基于FLUXNET站点数据的中纬度森林对地表通量的影响

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气候与环境研究 2024年第2期29卷 155-166页

作者：崔亚朱华文剑葛骏刘殊瑜陈虹玮南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/大气科学学院南京210044 南京大学大气科学学院南京210093

利用最新FLUXNET数据集,采用森林站和非森林站(开阔地)的对比分析用以表征毁林的作用,探讨中纬度地区毁林对地表通量和波文比的季节和日内影响。结果表明,毁林使得地表通量和波文比降低,其中以感热通量的减少为主。通过对比不同森林类... 详细信息

利用最新FLUXNET数据集,采用森林站和非森林站(开阔地)的对比分析用以表征毁林的作用,探讨中纬度地区毁林对地表通量和波文比的季节和日内影响。结果表明,毁林使得地表通量和波文比降低,其中以感热通量的减少为主。通过对比不同森林类型毁林发现,在日尺度上,地表通量变化在正午达到最强值,混合林地表通量变化相比于常绿针叶林较强,而弱于落叶阔叶林。在季节尺度上,感热通量在常绿针叶林和混合林中减少,潜热通量则在常绿针叶林和落叶阔叶林中减少。通过对不同气候区下地表通量变化发现,毁林使得常湿冷温气候地表通量以潜热通量减少为主,而常湿温暖气候以感热通量减少为主。夏干温暖气候下冬季感热通量减少,潜热通量增加,夏季则感热通量增加,潜热通量减少。整体而言,不同森林类型毁林影响地表通量变化的符号存在差异,而背景气候也决定了地表通量变化是以感热还是潜热通量变化为主。研究揭示了中纬度毁林对地表通量的影响,可以为中纬度地区植被恢复/造林政策的制定和实施提供观测依据,也可以为模式检验提供一定参考价值。

关键词：毁林森林类型地表通量波文比

中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目简介及最新进展

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大气科学学报 2024年第1期47卷 23-45页

作者：陈海山张耀存张文君尹志聪华文剑况雪源陈国森马红云韩婷婷南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 南京大学大气科学学院江苏南京210093

全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端... 详细信息

全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端天气气候事件的新特征、关键过程和机理尚不完全清楚,重大极端事件的预报预测水平亟待提升。文章首先简要介绍“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”的基本情况。项目拟在分析全球变化背景下对我国造成重大影响的极端天气气候事件新特征的基础上,深入研究多尺度海-陆-气耦合过程影响极端天气气候事件的机理,挖掘极端天气气候事件次季节-季节预测的前兆信号;发展动力与物理统计相结合的极端事件预测新方法,研制针对中国极端事件的新一代高分辨率数值预报与检测归因系统。文章重点总结了自2022年12月项目立项至今取得的最新研究成果和进展。

关键词：极端天气气候事件海气相互作用陆面过程海陆气耦合机理预测归因

Hotspots of the sensitivity of the land surface hydrological cycle to climate change

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Chinese Science Bulletin 2013年第28期58卷 3682-3688页

作者： hua wenjian CHEN HaiShan ZHU SiGuang SUN ShanLei YU Miao ZHOU LiMing Key Laboratory of Meteorological Disaster Ministry of EducationNanjing University of Information Science & Technology College of Global Change and Earth System Science Beijing Normal University Applied Hydrometeorological Research Institute Nanjing University of Information Science & Technology Department of Atmospheric and Environmental Sciences University at AlbanyState University of New York

Due to the shortage of the global observational data of the terrestrial hydrological variables,the understanding of how surface hydrological processes respond to climate change is still *** this study,the Community Land Model(CLM4.0)with high resolution atmospheric forcing data is selected to simulate the global surface hydrological quantities during the period 1948–2006and to investigate the spatial features of these quantities in response to climate change at the regional *** sensitivities of evaporation and runoff with respect to the dominant climate change factors(*** and precipitation)derived from the concept of climate elasticity are *** show that evaporation has a declining trend with a rate of 0.7 mm per decade,while runoff shows a weak increasing trend of 0.15 mm per decade over the global land *** of the hotspots in the hydrological cycle indicate that the spatial distributions for evaporation and runoff are similar over many areas in central Asia,Australia,and southern South America,but differ largely in high *** is also found that,the evaporation hotspots in arid regions are mainly associated with the changes in *** sensitive analysis suggests that the hydrological quantities show a rather complicated spatial dependency of response of the water cycle to the different climate factors(temperature and precipitation).

关键词：敏感性分析气候变化水文循环陆地表面空间特征高纬度地区蒸发率水文变量

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分布式作战方案自动生成系统策略协同研究

系统工程与电子技术 2005年第3期27卷 467-470页

作者：杨凡常国岑段弢花文健空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077

分布式作战方案自动生成的核心部件是方案的建立和择优,而分布的多决策者间的协同是解决该问题的前提。战场的复杂性和多变性决定了各决策者间的协同策略也需灵活多变。基于多智能体系统中智能体之间的协同机制,利用面向对象的编程思想... 详细信息

分布式作战方案自动生成的核心部件是方案的建立和择优,而分布的多决策者间的协同是解决该问题的前提。战场的复杂性和多变性决定了各决策者间的协同策略也需灵活多变。基于多智能体系统中智能体之间的协同机制,利用面向对象的编程思想提出分布式作战方案自动生成系统协同策略的一般表示方法以及策略择优机制。此种方法可扩展应用于分布式指挥控制系统的决策协同问题研究。

关键词：多智能体指挥自动化作战方案协同

陆面过程对全球变暖的响应及可能机制——基于CMIP3的多模式集合分析

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大气科学 2011年第1期35卷 121-133页

作者：华文剑陈海山南京信息工程大学气象灾害省部共建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

利用"国际耦合模式比较计划"(Phase 3 of the Coupled Model Intercomparison Project,CMIP3)12个模式对20世纪(The Twentieth-Century Climate in Coupled Models,20C3M)和21世纪SRES(Special Report on Emissions Scenarios)A1B情景下的模拟结果,通过21世纪(2001～2099年)与20世纪(1901～1999年)陆面能量和水文变量的对比分析,揭示了陆面过程对全球变暖响应的基本特征,并探讨了其可能的响应机制。结果表明,与20世纪相比,21世纪全球陆面平均的表面温度、地表净辐射、潜热通量明显增加;而感热通量有所减小。降水、径流、蒸发等地表水循环分量也表现出不同程度的增加,而土壤含水量有减小趋势。通过分析近地层主要大气强迫变量与陆面变量之间的联系,发现陆面能量平衡过程对全球变暖的响应主要受向下长波辐射和气温变化的影响,而温度的变化对陆面水文过程的影响起决定性的作用。进一步分析表明,陆面过程对全球变暖的响应存在明显的区域性差异,陆面温度和感热对全球变暖响应最显著的区域位于北半球中高纬,而净辐射和潜热对全球变暖的响应在亚洲中部和非洲大陆最显著。相对于20世纪,21世纪主要是长波辐射和温度对陆面能量平衡过程的贡献重要。对于陆面水文过程,径流和土壤含水量对全球变暖的响应在亚洲中部以及北美最显著。在全球变暖背景下,21世纪相对于20世纪,温度对陆面水循环的影响更加显著,主要体现在北半球中纬度地区。

关键词：全球变暖陆面过程热力和水文响应区域性差异机制

区域尺度土地利用/土地覆盖变化对气温日较差的影响

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气候变化研究进展 2013年第2期9卷 117-122页

作者：华文剑陈海山南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044

利用NCAR CAM4.0模式,针对潜在植被和当代植被两种典型土地覆盖类型,通过平衡态试验探讨土地利用/土地覆盖变化(land use/land cover change,LUCC)对气候的影响。结果表明,LUCC对气温日较差有明显影响。日较差的响应与LUCC变化的区域有... 详细信息

利用NCAR CAM4.0模式,针对潜在植被和当代植被两种典型土地覆盖类型,通过平衡态试验探讨土地利用/土地覆盖变化(land use/land cover change,LUCC)对气候的影响。结果表明,LUCC对气温日较差有明显影响。日较差的响应与LUCC变化的区域有紧密的联系。在中纬度,LUCC引起日较差减小,这主要由日最高气温的降低造成。在低纬度东亚地区,日较差的减小主要由日最高气温的降低造成;而在印度半岛,日较差的减小主要由日最低气温的升高决定。这种区域性的差异,主要是由于植被蒸腾和冠层蒸发的作用,LUCC能够显著调节气温日较差的变化。

关键词：土地利用土地覆盖变化气温日较差气候变化

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东亚夏季海陆热力对比对全球变暖的响应

气象科学 2012年第4期32卷 365-374页

作者：华文剑陈海山南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044

利用耦合模式比较20世纪气候模拟试验和21世纪SRES(Special Report on Emissions Scenarios)A1B情景气候预估试验结果,探讨了东亚区域海陆热力对比对全球变暖的响应。首先通过超级集合方法,重建了20世纪40a(1960—1999年)和预估了21世纪... 详细信息

利用耦合模式比较20世纪气候模拟试验和21世纪SRES(Special Report on Emissions Scenarios)A1B情景气候预估试验结果,探讨了东亚区域海陆热力对比对全球变暖的响应。首先通过超级集合方法,重建了20世纪40a(1960—1999年)和预估了21世纪40 a(2020—2059年)东亚地区的海陆热力对比;在此基础上,分析了东亚夏季海陆热力对比的过去40 a的变化特征及其未来的可能变化趋势。结果表明,超级集合的方法能够有效地降低单个模式存在的不确定性,其结果优于多模式的算术平均结果。利用超级集合方法能够很好地再现1960—1999年间海陆热力差指数的变化特征,并且有效地降低与再分析资料的均方根误差。进一步分析发现,陆面温度在全球变暖背景下变化较明显,尤其在华南地区存在显著增温;而东亚大陆季风区,存在明显的降温趋势。利用超级集合方法预估未来海陆热力对比的结果表明,在2040年前存在较强的海陆热力差,而2050后海陆热力对比有减弱趋势。

关键词：全球变暖海陆热力对比多模式超级集合