检索结果-南通市图书馆

一种利用天空辐射计反演大气总水汽量的算法研究

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高原气象 2014年第1期33卷 232-240页

作者：胡志远闭建荣黄建平史晋森刘玉芝兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室

传统计算大气总水汽量是利用改进的Langley方法，通过准确测定传感器的光谱响应函数结合辐射传输方程模拟大气中水汽透射比并反演总水汽量。而本文提出了一种根据天空辐射计940nm通道的太阳直接辐射资料反演晴空条件下大气柱总水汽量的... 详细信息

传统计算大气总水汽量是利用改进的Langley方法，通过准确测定传感器的光谱响应函数结合辐射传输方程模拟大气中水汽透射比并反演总水汽量。而本文提出了一种根据天空辐射计940nm通道的太阳直接辐射资料反演晴空条件下大气柱总水汽量的算法，该算法直接根据天空辐射计的观测数据估算了描述大气中水汽透射比的参数（a和b），而不依赖于光谱响应函数的精确测量；反演得到的a和b值包含了观测站温度、气压和湿度垂直廓线的季节变化等信息，不受模式模拟误差的影响。利用2009年3—8月兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）天空辐射计资料，用该算法获得了观测时期内大气总水汽量，然后利用同期探空资料反演的水汽量验证天空辐射计反演和微波辐射仪观测的水汽量。结果表明，这两种方法得到的水汽总量都是可靠的。天空辐射计与微波辐射仪、CE318型太阳光度计的反演水汽量表现出较好的一致性，拟合斜率值分别为1．03和1．64，相关系数均〉0．95，相对误差在2．1％～11．3％范围内。该算法可广泛应用于东亚地区天空辐射计网（SKYNET）对总水汽量的反演。

关键词：天空辐射计总水汽量统计方法改进的Langley方法

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全球增温减缓期间北半球暖季气温的变化特征

高原气象 2020年第4期39卷 673-682页

作者：罗雯管晓丹何永利郭瑞霞李兆麟曹陈宇半干旱气候变化教育部重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

利用CRU提供的1901-2015年北半球格点月平均气温数据,借助线性趋势和集合经验模态分解方法对全球增温减缓期间北半球陆地暖季气温的时空特征进行分析。结果表明,在全球增温减缓时期,北半球陆地暖季的气温持续上升,与冷季呈相反的变化趋... 详细信息

利用CRU提供的1901-2015年北半球格点月平均气温数据,借助线性趋势和集合经验模态分解方法对全球增温减缓期间北半球陆地暖季气温的时空特征进行分析。结果表明,在全球增温减缓时期,北半球陆地暖季的气温持续上升,与冷季呈相反的变化趋势。暖季气温变化存在区域性差异,北美北部和欧洲东南部增温显著,而欧亚大陆中部为大范围降温区。尺度分析表明,上述三个区域暖季气温的变化差异是长期趋势和不同冷暖位相的多年代际变率协同作用的结果。多年代际变率与大气环流场密切相关,同一时期,北美北部和欧洲东南部的位势高度升高,相应的阻塞事件增多,引发极端高温事件导致局地气温加速升高,欧亚大陆中部则相反。因而,大气环流场的变化特征可能造成了增温减缓时期北半球暖季气温的区域性差异。

关键词：全球增温减缓暖季气温 EEMD方法阻塞

兰州生物质燃烧VOCs排放特征及其大气环境影响

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中国环境科学 2019年第1期39卷 40-49页

作者：郭文凯刘镇刘文博刘晓朱玉凡陈强兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室甘肃兰州730000 甘肃静和源环保科技有限公司甘肃兰州730000

采用排放因子法建立了2016年兰州市生物质燃烧源挥发性有机物(VOCs)排放清单,并分析了污染物的时空排放特征,利用排放清单对生物质燃烧源的臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶(SOA)生成潜势进行了估算,研究其排放对大气环境的影响.结果... 详细信息

采用排放因子法建立了2016年兰州市生物质燃烧源挥发性有机物(VOCs)排放清单,并分析了污染物的时空排放特征,利用排放清单对生物质燃烧源的臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶(SOA)生成潜势进行了估算,研究其排放对大气环境的影响.结果表明:2016年兰州市生物质燃烧源排放VOCs总量为6626.2t,排放高值区在榆中东南及东北部、永登中部和七里河南部,经济水平落后、秸秆产量大的地区污染物排放量更大.污染物排放集中在采暖季(11～3月)及农作物收割期(7～8月);兰州市生物质燃烧源的OFP总量为13880.3t,煨炕为OFP贡献最大的子源,占比46.1%,含氧挥发性有机物(OVOCs)为OFP贡献最大的关键组分,占比51.4%;OFP贡献排名前10的物种有乙酸、丙烯、2-丁酮、甲苯、甲醛、乙醛、间/对-二甲苯、1-丁烯、丙酸和异戊二烯.煨炕是SOA生成潜势贡献最大的子源,占比46.5%,芳香烃为SOA生成潜势贡献最大的关键组分,占比62.2%,SOA生成潜势贡献排名前10的物种有苯酚、甲苯、α-蒎烯、间/对-二甲苯、苯、邻二甲苯、茚、1,2,4-三甲基苯、乙苯和1,2,3-三甲基苯;以降低区域O3和SOA浓度为目标时,应优先管控煨炕和秸秆露天燃烧(玉米)两类子源.

关键词：生物质燃烧挥发性有机物排放特征臭氧生成潜势 SOA生成潜势

BP神经网络在估算模式非系统性预报误差中的应用

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高原气象 2015年第6期34卷 1751-1757页

作者：李虎超邵爱梅何邓新王越亚兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

基于数值天气预报误差在时间上的相依性,采用BP神经网络方法建立预测数值模式非系统性预报误差的模型,并利用2003-2007年T213模式分析场和24 h高度预报场资料验证了该模型的预测能力,结果表明:所建立的3层BP神经网络模型对未来24 h的非... 详细信息

基于数值天气预报误差在时间上的相依性,采用BP神经网络方法建立预测数值模式非系统性预报误差的模型,并利用2003-2007年T213模式分析场和24 h高度预报场资料验证了该模型的预测能力,结果表明:所建立的3层BP神经网络模型对未来24 h的非系统性预报误差有较好的预估能力,对大多数样本而言所估测的非系统性预报误差的分布特征和其真值较为一致。BP神经网络模型估测的非系统性预报误差可以在系统性预报误差订正的基础上进一步对预报做出修正,其订正效果好于仅进行系统性预报误差订正的效果。

关键词： BP神经网络数值天气预报预报误差非系统误差误差订正

不同陆面过程方案对兰州地区一次强降水对流触发的影响

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兰州大学学报（自然科学版） 2023年第1期59卷 63-70页

作者：吴捷张述文孙明燕兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

2018年4月19日,兰州地区发生罕见局地强降水,造成严重城市内涝.为了研究陆面过程对此次降水模拟的影响,选取陆面模式RUC、CLM4和NOAH与中尺度天气预报模式进行耦合,重点分析不同陆面参数化方案对于对流触发的影响.结果表明,RUC能合理地... 详细信息

2018年4月19日,兰州地区发生罕见局地强降水,造成严重城市内涝.为了研究陆面过程对此次降水模拟的影响,选取陆面模式RUC、CLM4和NOAH与中尺度天气预报模式进行耦合,重点分析不同陆面参数化方案对于对流触发的影响.结果表明,RUC能合理地再现此次降水过程,尤其是兰州上空的对流触发过程.陆-气相互作用分析表明,不同陆面过程参数化方案模拟的对流有效位能、对流抑制能、地表感热通量和潜热通量及边界层的时空演化均不同,最终影响对流触发的时空位置.陆面过程参数化方案对此次局地强对流降水模拟的结果影响很大.

关键词：陆-气相互作用陆面过程参数化方案中尺度天气预报模式局地强降水

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在四维变分同化中运用集合协方差的试验

气象学报 2009年第6期67卷 1124-1132页

作者：张蕾邱崇践张述文半干旱气候变化教育部重点实验室兰州大学大气科学学院兰州730000

利用浅水方程模式和模式模拟资料进行数值试验比较3种不同的背景误差协方差矩阵处理方法对四维变分(4DVAR)资料同化的影响。3种背景误差协方差矩阵分别是:(1)对单一变量将背景误差协方差矩阵简化为对角矩阵;(2)将背景误差协方差矩阵的... 详细信息

利用浅水方程模式和模式模拟资料进行数值试验比较3种不同的背景误差协方差矩阵处理方法对四维变分(4DVAR)资料同化的影响。3种背景误差协方差矩阵分别是:(1)对单一变量将背景误差协方差矩阵简化为对角矩阵;(2)将背景误差协方差矩阵的作用简化为高斯过滤;(3)由预报集合生成背景误差协方差矩阵并利用奇异值分解技术解决矩阵的求逆。通过一系列数值试验,比较不同观测密度、不同观测误差下3种背景误差协方差处理方法对4DVAR同化效果的影响。结果表明,背景误差协方差的结构对4DVAR有重大影响。当观测资料的空间密度不够高时,采用对角矩阵得不到满意的结果。高斯过滤方案可以明显改善同化结果,但是对背景误差特征长度比较敏感。第3种方法采用的背景误差协方差矩阵是流型依赖的,而且并不以显式的方式出现在目标函数中,避免了对它求逆的复杂运算。由于做了降维处理,在观测点的密度较低和观测误差较大时可望取得较好的同化结果,同化效果较为稳定。

关键词：资料同化背景误差协方差四维变分预报集合奇异值分解

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甘肃敦煌戈壁地区气溶胶光学特性观测

兰州大学学报（自然科学版） 2016年第3期52卷 342-349页

作者：史晋森田鹏飞兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

利用2014年5月地面气溶胶集成观测系统在敦煌戈壁地区的观测资料,分析气溶胶的光学特性,并用后向轨迹模式分析气溶胶的主要来源.气溶胶的散射、吸收系数和单次散射反照率分别为52.71±43.02、2.11士1.02Mm^(-1)、0.949±0.022.气溶胶粒... 详细信息

利用2014年5月地面气溶胶集成观测系统在敦煌戈壁地区的观测资料,分析气溶胶的光学特性,并用后向轨迹模式分析气溶胶的主要来源.气溶胶的散射、吸收系数和单次散射反照率分别为52.71±43.02、2.11士1.02Mm^(-1)、0.949±0.022.气溶胶粒径谱主要分布在5μm以下,在0.6、1.5μm处分别有峰值出现.气溶胶中的沙尘气溶胶含量较大,散射系数和吸收系数在早晚有峰值出现.气溶胶受西北方向风影响较大,通过后向轨迹聚类分析知道北边大片戈壁方向来的气团占主导地位,其次是来自库木塔格沙漠方向的,还有少部分来自青海的柴达木盆地和新疆古尔班通古特沙漠.

关键词：气溶胶光学特性散射系数吸收系数粒径谱分布

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半干旱区不同下垫面大气湍流通量比较分析

高原气象 2017年第5期36卷 1325-1335页

作者：陈丽晶张镭梁捷宁周旭兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

为了更深入地认识不同条件下的陆-气相互作用,选取2007年1月至2008年12月兰州大学半干旱气候与环境观测站(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL)与中科院吉林通榆观测站的湍流资料,并结合常规... 详细信息

为了更深入地认识不同条件下的陆-气相互作用,选取2007年1月至2008年12月兰州大学半干旱气候与环境观测站(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL)与中科院吉林通榆观测站的湍流资料,并结合常规气象观测资料,利用Swinbank于1951年提出的涡动相关法分析三种下垫面上的湍流通量,从而定量地描述和认识陆-气相互作用,并比较分析半干旱区不同下垫面热通量和动量通量的日变化与季节变化特征。结果表明:(1)SACOL、草原站和农田站上感、潜热通量的日变化均表现为单峰型,其中感热通量Hs日峰值可分别达到140.3,157.3和144.8 W·m-2;潜热通量LvE日峰值为Hs的40%~75%。(2)夜间热通量主要集中于-22.6~24.2 W·m-2,夜间Hs一年四季均表现为负值,而LvE几乎保持正值。(3)各测站上动量通量τ具有明显日变化,但由于风向、风速差异,通榆地区τ的日峰值可达0.25 kg·m-1·s-2,而SACOL仅有0.08 kg·m-1·s-2。(4)通榆站上τ的日变化具有显著季节差异,春、秋季的日较差远大于其他季。(5)排除热力因子影响,黄土高原下垫面对湍流活动的削弱作用更强,在该下垫面上近地层大气更容易也更快趋于稳定。

关键词：陆-气相互作用湍流通量涡动相关 SACOL 吉林通榆

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半干旱地区卷云特征的激光雷达探测

大气科学 2011年第5期35卷 863-870页

作者：刘瑞金张镭王宏斌曹贤洁黄建平闭建荣半干旱气候变化教育部重点实验室兰州大学大气科学学院兰州730000

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）2007年4~11月微脉冲激光雷达（MPL-4B）观测资料,统计分析了卷云的高度、厚度及其变化特征。采用透过率方法计算了卷云光学厚度,得到了卷云光学厚度与卷云厚度和云底高度的相关关系。结果表... 详细信息

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）2007年4~11月微脉冲激光雷达（MPL-4B）观测资料,统计分析了卷云的高度、厚度及其变化特征。采用透过率方法计算了卷云光学厚度,得到了卷云光学厚度与卷云厚度和云底高度的相关关系。结果表明,SACOL卷云出现的平均海拔高度为10.16±1.32 km;卷云厚度分布范围为0.30~2.80 km,平均值为1.10±0.49 km;光学厚度分布范围为0.003~1.057,平均值为0.17±0.16,SACOL卷云以光学厚度小于0.3的薄卷云为主;6、7、8月卷云出现高度较其他月大,厚度和光学厚度较小;卷云光学厚度与卷云厚度呈正的线性相关关系。

关键词：激光雷达透过率方法卷云高度卷云厚度光学厚度