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近海台风活动与陕西秋淋天气先兆性特征分析及试报

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热带气象学报 2024年第3期40卷 436-444页

作者：杜莉丽毛明策陈小婷徐嘉祁春娟侯建忠陕西省气象台陕西西安710014 陕西省气候中心陕西西安710014 陕西省大气探测保障中心陕西西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室陕西西安710014

通过对1970年以来陕西偏强秋淋天气与我国东南沿海台风活动特征分析发现,两者之间有较好的相关性,且存在一定的先兆性,发现移过西太平洋125°E以西的目标台风活动对陕西秋淋天气的影响作用明显。结果表明:在陕西秋淋偏强的年份,台风活... 详细信息

通过对1970年以来陕西偏强秋淋天气与我国东南沿海台风活动特征分析发现,两者之间有较好的相关性,且存在一定的先兆性,发现移过西太平洋125°E以西的目标台风活动对陕西秋淋天气的影响作用明显。结果表明:在陕西秋淋偏强的年份,台风活动为陕西秋淋天气提供了有利的气候背景,同期台风路径以西行或西北行路径为主,而台风登陆位置影响着陕西秋淋天气主要出现的地区。利用近海台风的先兆性特征,陕西秋淋的年代变化特征和不同周期等特征,对2017—2022年陕西秋淋降水进行预测、预判的试报,结果较为理想,该方法可为陕西预判秋淋偏强年份的预报提供一种客观的气候预测方法和依据。

关键词：秋淋天气近海台风演变特征环流分析预测和检验

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2023年秋季我国气候异常特征及成因分析

气象 2024年第4期50卷 499-513页

作者：赵玉衡王悦颖陈丽娟龚振淞中国气象局气候预测研究重点开放实验室国家气候中心北京100081 中国气象科学研究院北京100081

利用NCEP/NCAR再分析数据集和中国2400个站的气候观测数据,对2023年秋季我国气候异常特征及其成因进行分析。2023年秋季全国平均气温为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量接近常年同期,但空间分布不均且季节内变化明显。秋季欧亚中... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析数据集和中国2400个站的气候观测数据,对2023年秋季我国气候异常特征及其成因进行分析。2023年秋季全国平均气温为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量接近常年同期,但空间分布不均且季节内变化明显。秋季欧亚中高纬环流呈“两槽一脊”型,造成我国气温显著偏高;9月呈“两脊一槽”型,巴尔喀什湖低槽活动导致西北地区降水增多;10月呈“两槽一脊”型,导致北方地区偏暖加强;11月呈“西高东低”型,东路冷空气增强,东北地区气温偏低、降水偏多。西太平洋副热带高压总体较常年偏强、偏西,脊线9月异常偏北、10月偏南、11月接近常年。印缅槽9月显著偏强,10—11月接近常年。9月印缅槽偏强与副热带高压异常偏北共同导致了长江中下游以北至黄河下游地区多雨;10—11月东部地区水汽条件整体偏差。9—10月近海台风频繁活动,造成华南地区降水偏多。2023年秋季我国气候受到大气季节内变化的显著作用,热带海温异常的影响不典型。

关键词：秋季气候异常降水季节内变化中高纬大气环流副热带高压脊线

2021年保定清苑EF2级龙卷S和X波段雷达特征

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应用气象学报 2024年第5期35卷 564-576页

作者：陈雪娇花家嘉裴宇杰王振超刘姝刘姝君王福侠中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安新区070001 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 河北雄安新区气象局雄安新区070001 河北省气象台石家庄050000

利用石家庄S波段天气雷达(SPOL)、雄安X波段相控阵雷达(XPAR)、地面自动气象站等多源观测资料,分析2021年7月21日河北省保定市清苑区东吕村EF2级龙卷雷达特征。清苑区龙卷发生于低涡降水云系中,风暴后向传播造成的多单体合并形成超级单... 详细信息

利用石家庄S波段天气雷达(SPOL)、雄安X波段相控阵雷达(XPAR)、地面自动气象站等多源观测资料,分析2021年7月21日河北省保定市清苑区东吕村EF2级龙卷雷达特征。清苑区龙卷发生于低涡降水云系中,风暴后向传播造成的多单体合并形成超级单体,钩状回波顶部分裂的强反射率因子核心自东南向西北移动,并与龙卷位置对应关系较好。SPOL和XPAR平均径向速度图上均连续多个时次识别出中气旋,中气旋尺度为1.4~4.2 km,旋转速度为10~20 m·s^(-1),为弱中气旋,属于微型超级单体龙卷,持续时间较短(30~35 min)。在龙卷发展演变过程中,低仰角探测到紧邻的旋转速度对时,中气旋向下延伸1.2~1.4 km,直径迅速收缩0.8~1 km,预示龙卷的发生。龙卷风暴在低层旋转速度和涡度最大,有利于龙卷发展增强。SPOL和XPAR在龙卷位置、径向速度及风暴直径的探测结果较为一致,XPAR回波顶比SPOL高约6 km,且XPAR回波顶的峰值时段与风暴出现冲云顶特征的时段一致。15:36—15:42(北京时)龙卷涡旋特征(TVS)最为强盛,垂直伸展厚度达2~4 km。

关键词：龙卷风暴特征参数 X波段相控阵雷达中气旋

四川盆地一次西南低涡影响下的飑线天气特征及其成因

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气象 2024年第7期50卷 777-790页

作者：邓承之周国兵李强刘伯骏夏蘩中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 重庆市气象台重庆401147 重庆市气象局重庆401147

2019年6月4日夜间到5日白天,四川盆地东部出现一次西南低涡影响下的飑线过程,采用多源观测及欧洲中心再分析资料,分析此次飑线过程的特征及成因。结果表明:飑线形成前四川盆地中部已出现暴雨,该对流性暴雨在高空低槽和暖性西南低涡的环... 详细信息

2019年6月4日夜间到5日白天,四川盆地东部出现一次西南低涡影响下的飑线过程,采用多源观测及欧洲中心再分析资料,分析此次飑线过程的特征及成因。结果表明:飑线形成前四川盆地中部已出现暴雨,该对流性暴雨在高空低槽和暖性西南低涡的环流背景下产生,相应的对流层大气湿层深厚且具有一定对流有效位能。飑线发生在冷空气翻越秦岭进入西南低涡后部的显著锋生过程中,在高空低槽、西南低涡及强冷锋的共同影响下,冷锋垂直环流与西南低涡垂直环流合并,锋区抬升机制显著增强,为飑线在重庆西部形成提供了有利的动力抬升条件。重庆西部的大气环境有利于飑线形成,具有较大的对流层中下层垂直减温率、对流有效位能及深层垂直风切变,且对流层中层干空气特征显著。雷达上表现为冷切变线形成的线状对流与西南低涡锋生区中的强降雨对流合并发展,在重庆西部形成“人字形”回波,回波后部边界层内由前期暴雨形成的冷区在冷锋南下和锋后干空气中的雨滴蒸发冷却作用下进一步降温形成冷池出流,利于飑线的形成;弓状飑线在形成之后维持了约1.5 h。冷锋后部强低空水平动能的向南及向下输送,以及地面冷暖空气间位温梯度的显著增强,均有利于地面大风的形成。

关键词：强对流飑线弓形回波西南低涡冷锋

CMIP6模式对欧亚大陆冬季雪水当量的模拟能力评估及未来预估

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气候与环境研究 2024年第1期29卷 75-89页

作者：陈红史学丽中国科学院大气物理研究所北京100029 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局地球系统数值预报重点开放实验室北京100081

基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent,SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆... 详细信息

基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent,SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明,CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力,能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征;耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异,但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力;此外,多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明,21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期(1995~2014年),而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征;21世纪早期,4种不同排放情景下积雪变化的差异不大,但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大,而且排放越高积雪变化的幅度越大,模式不确定性也越大;进一步的分析表明,欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变化背景下局地气温、降水的变化密切相关,高温高湿的条件有利于欧亚大陆东北部积雪的增多。

关键词：欧亚大陆雪水当量 CMIP6 模式冬季模拟预估

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秸秆燃烧气溶胶的气象反馈及其棕碳吸光效应

中国环境科学 2024年第3期44卷 1212-1224页

作者：王璐瑶张磊安兴琴王格慧中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心北京100081 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081 华东师范大学地理科学学院上海200062

本文利用WRF-Chem模式模拟研究了2013年6月华北地区秸秆燃烧排放气溶胶的气象效应,并对秸秆燃烧产生的吸收性有机气溶胶(即棕碳或BrC)的光吸收效应进行分析.设置4组敏感性试验,通过与AERONET观测结果对比分析了BrC对光吸收的影响.结果表... 详细信息

本文利用WRF-Chem模式模拟研究了2013年6月华北地区秸秆燃烧排放气溶胶的气象效应,并对秸秆燃烧产生的吸收性有机气溶胶(即棕碳或BrC)的光吸收效应进行分析.设置4组敏感性试验,通过与AERONET观测结果对比分析了BrC对光吸收的影响.结果表明:模式较好再现了研究时段内各变量变化;在不考虑BrC吸收的情况下,秸秆燃烧产生的气溶胶在主要的农业产区造成地表短波辐射的减弱,月平均值减弱约12.42W/m2,且造成近地面降温而2km以上高空增温,其中近地面温度降幅为0.12~3.64℃,致使边界层趋于稳定,垂直扩散能力减弱;气压整体升高,正变压中心与火点密集区域重合.同时,秸秆燃烧引发近地面较强的风辐散,抑制海洋高湿气团向秸秆燃烧区域的水平输送.在考虑BrC的吸收作用后,光学参数的模拟效果得到了一定提升,AAOD模拟值与观测值的拟合线性斜率由0.47升至0.53,AOD斜率值由0.19升至0.21.生物质燃烧排放BrC对气溶胶消光的影响显著,如AAOD与AOD均出现不同程度的上升.

关键词：生物质燃烧 BrC 光吸收 WRF-Chem模式华北地区

基于相干测风激光雷达数据的南京地区风场特征分析

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气象水文海洋仪器 2024年第1期41卷 24-27页

作者：刘娟储晨曦戴玲玲肖增利滁州市气象局滁州239001 江苏省气象探测中心南京210009 中国气象局大气探测重点开放实验室成都610225 南京牧镭激光科技有限公司南京210038

为了进一步分析南京地区的风场特征,文章利用1.5μm全光纤相干测风激光雷达在南京栖霞沿江地区进行了1年时间的连续观测,通过与附近自动气象站的风场观测数据对比,验证了雷达观测数据的可靠性。基于雷达观测数据,统计分析了南京地区低... 详细信息

为了进一步分析南京地区的风场特征,文章利用1.5μm全光纤相干测风激光雷达在南京栖霞沿江地区进行了1年时间的连续观测,通过与附近自动气象站的风场观测数据对比,验证了雷达观测数据的可靠性。基于雷达观测数据,统计分析了南京地区低空风场的分布特征、风速的季节与日变化规律,对南京地区风资源评估具有一定参考性。

关键词：相干测风激光雷达三维风场风资源低空风场

基于伴随模式的典型PM和O双高污染事件减排措施研究

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中国环境科学 2024年

作者：刘哲安兴琴王超李江涛中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心中国气象局地球系统数值预报中心

近年来，PM2.5和O3浓度“双高”的复合污染事件频繁发生，给大气污染控制带来了新挑战.为了探讨双高污染及其有效控制措施，本研究运用GRAPES-CUACE伴随模式对2019年4月19日至25日北京市的一次典型双高污染事件进行“源-浓度”敏感性分... 详细信息

近年来，PM2.5和O3浓度“双高”的复合污染事件频繁发生，给大气污染控制带来了新挑战.为了探讨双高污染及其有效控制措施，本研究运用GRAPES-CUACE伴随模式对2019年4月19日至25日北京市的一次典型双高污染事件进行“源-浓度”敏感性分析，定量评估了本地及周边地区前体物排放对北京市24小时平均PM2.5(24-hr PM2.5)和MDA8 O3浓度峰值的贡献，并利用伴随模式开展相应的减排措施试验.伴随敏感性分析结果表明，此次北京市双高污染事件的24-hr PM2.5和MDA8 O3浓度峰值受到本地及周边地区的前体物排放的共同影响.一次PM2.5(PPM2.5)排放源对24-hr PM2.5浓度峰值的主要贡献在前48小时，其中河北源贡献最大（49.7%），其次是山东源（24.4%）和北京源（20.1%）.O3的生成由VOCs控制，NOx和VOCs排放源对MDA8 O3浓度峰值分别为负贡献和正贡献，主要贡献时段分别为前30小时和前38小时.其中河北贡献最大，NOx和VOCs分别贡献了27.0%和23.8%，北京源（20.9%和4.9%）次之.双高污染的减排试验结果显示，当北京市24-hr PM2.5浓度峰值达标时，NOx、VOCs和PPM2.5减排比例相近，各省市的减排力度依次为: 河北（55.8%、59.1%和61.3%）、北京（60.0%，47.4%和60.4%）、山东（44.0%，51.2%和61.3%）、天津（42.7%，42.7%和42.7%）及山西（44.0%，40.9%和42.7%）.而MDA8 O3浓度峰值在迭代过程中先上升后下降，最终NOx和VOCs减排接近，各省市减排力度依次为河北（67.8%和67.1%）、北京（66.0%和56.3%）、山东（57.3%和59.5%）、天津（50.9%和52.4%）及山西（55.4%和46.0%）.

关键词：伴随模式双高污染敏感性分析污染控制北京

北上台风“杜苏芮”登陆后河北中南部的雨滴谱特征分析

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气候与环境研究 2024年第4期29卷 497-506页

作者：黄兆楚董晓波王梧熠李禧亮闫非侯劭禹张丹中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安新区071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省人工影响天气中心石家庄050021 中国气象局邢台大气环境野外科学试验基地河北邢台054000 石家庄市气象局石家庄050081

利用雨滴谱仪观测资料,分析了2023年7月29日至8月1日的河北中南部极端降水的雨滴谱特征,研究降水的微物理特征变化。结果表明,降雨强度R小于50 mm/h时,雨滴直径随着R的增加明显增大,R超过50 mm/h时,随着R的继续增大,雨滴的质量加权平均... 详细信息

利用雨滴谱仪观测资料,分析了2023年7月29日至8月1日的河北中南部极端降水的雨滴谱特征,研究降水的微物理特征变化。结果表明,降雨强度R小于50 mm/h时,雨滴直径随着R的增加明显增大,R超过50 mm/h时,随着R的继续增大,雨滴的质量加权平均直径不再继续增长,趋于平衡,稳定在2 mm。此次降水位于海洋性对流特征区域的点较多,而位于大陆性的点较少,仍有很多点位于两种形态的过渡区间内,表明地面降水的微物理过程具有显著的时空变化。利用K-means聚类算法,将降水样本按照滴谱特征分为5类,发现不同强度滴谱特征具有明显差异,当降水强度高于50 mm/h时,降水的滴谱性质体现为较大的加权平均直径和较大的粒子数浓度,正是因为有持续稳定的大直径粒子和高数浓度的特征,雨滴谱的突变加上台风输送源源不断的水汽,才能在短时间内产生强降水。利用滴谱数据进行雷达降水估测关系拟合,得到雷达反射率Z、差分反射率KDP和R的拟合公式Z=224R1.44和R=45.8KDP0.77,使用R-KDP定量降水估测关系,结果要优于使用Z-R关系,尤其是超过40 mm/h的降水,估计误差明显好于使用Z-R关系。

关键词：特大暴雨雨滴谱微物理特征 Z-R关系