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夏玉米主产区月尺度极端气候的时空特征及其对产量影响

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灾害学 2025年

作者：赵丽平黄进宫燕张彩林李旸张方敏山西省气象服务中心南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/生态与应用气象学院

量化夏玉米单产与极端气候的关系，有利于应对气候异常对玉米种植的影响。该文基于1980—2019年夏玉米主产省份94个站点的逐日降水、最高气温和最大风速数据，运用主成分分析和Mann-Kendall趋势检验，识别了夏玉米生育期内各月份极端气... 详细信息

量化夏玉米单产与极端气候的关系，有利于应对气候异常对玉米种植的影响。该文基于1980—2019年夏玉米主产省份94个站点的逐日降水、最高气温和最大风速数据，运用主成分分析和Mann-Kendall趋势检验，识别了夏玉米生育期内各月份极端气候指数的时空特征，并通过一阶差分模型评估了夏玉米单产对极端气候的响应。结果显示：① 强降水与极端高温的空间格局呈南高北低；② 7、8月份，近60%的站点持续高温胁迫呈显著增强；③ 河北、山东、安徽的单产对极端高温的负效应更敏感，而河南与江苏则对强降水的负效应更敏感；④ 近40年极端气候波动，特别是7月高温加剧，导致各省份减产。该研究明确了多种极端气候事件的产量负效应，为夏玉米气象灾害的识别与防御提供科学依据。

关键词：夏玉米单产极端气候时空特征

2022年夏季西太平洋副热带高压异常强盛且稳定维持与长江中下游持续性极端高温事件

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气象学报 2025年第1期83卷 33-45页

作者：陈蔚管兆勇杨华栋王磊江苏省气象台南京210008 气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044 南京气象科技创新研究院南京210008

2022年夏季长江中下游地区发生了1960年以来最强的高温事件,其形成和维持与西太平洋副热带高压(WPSH)异常强盛有关。利用站点观测资料和再分析资料,通过对不同变量的诊断分析,研究了高温时段WPSH异常强盛且稳定维持的机制,得到如下结论:... 详细信息

2022年夏季长江中下游地区发生了1960年以来最强的高温事件,其形成和维持与西太平洋副热带高压(WPSH)异常强盛有关。利用站点观测资料和再分析资料,通过对不同变量的诊断分析,研究了高温时段WPSH异常强盛且稳定维持的机制,得到如下结论:(1)在高温时段,长江中下游地区盛行比一般高温年更强的下沉运动,扰动垂直动力加热是长江中下游地区高温维持的主要因素。短波辐射通量表现为向下的异常,可通过向上的感热通量将热量由地面传输至近地层空气并促使其升温。(2)与一般高温年不同,2022年WPSH与南亚高压(SAH)重叠于长江中下游地区,有利于WPSH在大陆上空维持,为此次极端高温事件的出现提供了有利的环流条件。WPSH强度维持与局地负涡度的维持有关。一是扰动负涡度的垂直向下输送,二是相对涡度水平平流负异常。特别是,在长江中下游地区上空WPSH的维持,自上而下的负涡度的垂直输送起着极为重要的作用。(3)不同于一般高温年,WPSH在海洋上的主体部分的维持主要与180o附近赤道中太平洋海温异常偏低有关。而WPSH在大陆上的部分,其维持与菲律宾群岛附近对流活动关系密切,有利于长江中下游地区上空负涡度的维持。研究结果将有利于加深对WPSH变化成因的认识,为后续研究持续高温的成因提供理论支撑。

关键词：极端高温西太平洋副热带高压维持机制长江中下游 2022年

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城市洪涝风险的组合赋重方法研究与应用: 以淮安市为例

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：王金虎张东晖王钰尧南京信息工程大学应急管理学院南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学管理工程学院南京信息工程大学大气物理学院

城市洪涝灾害对人民的生命和财产安全造成了巨大的损失，客观、准确的对该灾害进行定量风险评估，对提高城市韧性发挥至关重要的作用。以淮安市为研究对象，从IPCC采纳的城市洪涝风险评估框架“危险性（Hazard）-暴露性（Exposure）-脆... 详细信息

城市洪涝灾害对人民的生命和财产安全造成了巨大的损失，客观、准确的对该灾害进行定量风险评估，对提高城市韧性发挥至关重要的作用。以淮安市为研究对象，从IPCC采纳的城市洪涝风险评估框架“危险性（Hazard）-暴露性（Exposure）-脆弱性（Vulnerability）”即“H-E-V”的框架出发，建立城市洪涝灾害风险的指标体系，基于随机森林算法计算洪涝因子对洪涝灾害的相对重要性，并以此作为客观权重，融合层次分析法确定各洪涝因子的主观权重。最后利用Kendall系数进行一致性检验并计算最优组合权重。使用优化后的新型指标赋权对淮安市的洪涝灾害风险进行精细化评估。结果表明：（1）利用Kendall法进行验证，协调系数W=0.1456，在0.05 显著性水平下，客、主观权重存在一定的一致性。（2）暴露性和脆弱性的影响显著高于危险性，尤其在主要河流水系和高人口密度区域，两者贡献更加突出。（3）淮安市中高风险区与洪泽湖、高邮湖、淮河及三河等主要河流水系分布关系密切，受人口密度、地均GDP等因素的影响清江浦区、涟水县西北、东部地区和淮安区的东南部也位于中高风险区。（4）利用网络爬取近年的极端灾害点进行验证，88%的极端灾害点位于较高及高等级规划的组合风险等级图中。对未来城市应对洪涝灾害起到借鉴作用。

关键词：城市洪涝灾害随机森林法层次分析法风险评估淮安市韧性城市极端天气降雨

1961—2023年中国降雨侵蚀力变化特征及未来趋势预估

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农业工程学报 2025年

作者：高歌陈涛徐沅鑫国家气候中心南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心西藏自治区气候中心四川省气候中心

为水土流失预防和科学治理提供参考，基于1961—2023年中国均一化逐日降水资料对降雨侵蚀力进行估算，并结合侵蚀性降雨特征开展降雨侵蚀力变化趋势和成因分析，并探讨降雨侵蚀力的极端变化，在此基础上，摸清中国及十大流域降雨侵蚀力... 详细信息

为水土流失预防和科学治理提供参考，基于1961—2023年中国均一化逐日降水资料对降雨侵蚀力进行估算，并结合侵蚀性降雨特征开展降雨侵蚀力变化趋势和成因分析，并探讨降雨侵蚀力的极端变化，在此基础上，摸清中国及十大流域降雨侵蚀力变化危险状况，并基于Hurst方法预估未来变化趋势。结果表明：1)1961—2023年，中国及东南诸河、西北诸河流域年降雨侵蚀力呈现显著增加趋势，西南诸河流域则呈现显著减少趋势，其余大多数流域增加趋势不明显；2）中国及十大流域大多年侵蚀性降雨量、雨日、平均降雨强度增加，其中平均降雨强度和/或降雨量的变化为大多数流域年降雨侵蚀力变化的主要成因；3）中国大部地区年最大日降雨侵蚀力增加，10年一遇次降雨侵蚀力1961—2023年相比1961—1990年呈增加的站点比例多达64.3%;4）近60年来，中国大部地区降雨侵蚀力变化具有危险性，站点比例达80%，其中降雨侵蚀力总量及极端都呈增加变化的类型在各流域均最为突出、范围最大；5）除西南诸河流域外，预估大多数流域年降雨侵蚀力未来变化趋势将均以持续增加为主。目前和未来气候条件对中国水土流失治理不容乐观，需根据降雨侵蚀力变化特点，因地制宜制定长期规划和采取有效措施。

关键词：降雨侵蚀变化极端趋势预估

夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化

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地球物理学进展 2025年第01期 1-10页

作者：顾稷泰曾刚李忠贤南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室/气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气象发展与规划院

本研究利用1979—2023年哈德来中心HadISSTv1.1数据集的月平均海表温度、海冰密集度资料及NCEP/NCAR全球大气再分析资料，分析了夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化及其可能机理.结果表明，夏季热带中太平洋海表温... 详细信息

本研究利用1979—2023年哈德来中心HadISSTv1.1数据集的月平均海表温度、海冰密集度资料及NCEP/NCAR全球大气再分析资料，分析了夏季热带太平洋海表温度与北极海冰年际关系的年代际变化及其可能机理.结果表明，夏季热带中太平洋海表温度与同期波弗特海海冰关系在2001年前后发生了显著的年代际变化，特征为由相关性不显著转变为显著的正相关，其原因在于热带中太平洋海表正温度异常由弱转强.2001—2023年期间，由于热带中太平洋海表温度异常，增强了局地大气垂直运动，加强Rossby波的经向传播，在环流场上形成“+-+-”的经向四极波列，为波弗特海海冰正异常创造了有利的平流与辐射条件，使得热带中太平洋海表温度与波弗特海海冰关系表现为显著正相关.同时，我们也利用Liang-Kleeman信息流验证了热带中太平洋海表温度异常仅能单方面影响波弗特海海冰的变化.1979—2000年，由于热带中太平洋海表温度正异常偏弱，难以激发到达高纬地区的波列，因此热带中太平洋海表温度与波弗特海海冰相关性不显著.

关键词：热带太平洋海表温度波弗特海年际关系年代际变化

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TVS管在纳秒级强电磁脉冲下的冲击特性

电瓷避雷器 2025年第1期 10-17页

作者：李祥超荆浩楠赵凯郭稳南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心

针对防护器件暂态抑制二极管(TVS)在纳秒级强电磁脉冲作用下的特性响应问题。基于TVS管反向击穿理论，采用理论与实验相结合的方法，利用纳秒级强电磁脉冲发生器充当电磁脉冲源，选用1.5KE系列不同型号的TVS管在不同强度的电磁脉冲下进... 详细信息

针对防护器件暂态抑制二极管(TVS)在纳秒级强电磁脉冲作用下的特性响应问题。基于TVS管反向击穿理论，采用理论与实验相结合的方法，利用纳秒级强电磁脉冲发生器充当电磁脉冲源，选用1.5KE系列不同型号的TVS管在不同强度的电磁脉冲下进行实验。综合分析得出：随着不同型号器件直流击穿电压升高，器件残压的误差率由4%左右逐渐增加到16%;随着冲击电压的增加，TVS管动作时间逐渐减少，最终会在31 ns左右维持不变；TVS管在冲击电压一定的情况下，随着器件直流击穿电压的增加，TVS更易达到饱和状态；所测试TVS管吸收能量在0.000 3 J～0.005 J之间，TVS管吸收能量的多少与两端施加的冲击电压以及TVS管直流击穿电压成正相关。

关键词：强电磁脉冲 TVS管冲击特性动作时间

机载通量观测系统在芦苇湿地CO2通量观测中的应用

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应用生态学报 2025年

作者：蒋晓雯周广胜宋兴阳中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/河北固城农业气象国家野外科学观测研究站南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象科学研究院-郑州大学生态气象联合实验室

生态系统碳通量的准确观测是科学评估陆地固碳的关键。目前现有塔基涡度相关观测难以覆盖区域不同类型的生态系统，本研究介绍了一种可移动的机载通量观测系统，并基于2023年7月27—29日辽河三角洲芦苇湿地机载通量观测系统与塔基涡度... 详细信息

生态系统碳通量的准确观测是科学评估陆地固碳的关键。目前现有塔基涡度相关观测难以覆盖区域不同类型的生态系统，本研究介绍了一种可移动的机载通量观测系统，并基于2023年7月27—29日辽河三角洲芦苇湿地机载通量观测系统与塔基涡度相关系统的碳通量对比观测结果，评估了该系统的观测准确性。结果表明：机载通量观测系统能够很好地监测生态系统碳通量，其观测的碳通量源区与涡度相关系统基本一致，半小时生态系统碳通量与涡度相关系统的观测结果显著相关，相关系数达到 0.889，均方根误差为0.881。研究结果为机载通量观测系统观测不同类型生态系统-大气通量交换提供了科学依据。

关键词：机载通量通量观测机载通量观测系统芦苇湿地净生态系统CO 交换

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我国华北盛夏强降水频次的统计预报模型

中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 157-170页

作者：蒋顺莉韩婷婷周昕王会军尹志聪宋晓蕾南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST_IO)、2月北亚积雪深度(SDE_NA)和5月华北融雪(MSDE_NC),利... 详细信息

近年来,我国华北地区强降水频发,造成了巨大的经济损失和人员伤亡.然而,目前对于强降水的短期气候预测水平十分有限.因此,本文基于3个独立的预测因子——前期2月印度洋海温(SST_IO)、2月北亚积雪深度(SDE_NA)和5月华北融雪(MSDE_NC),利用年际增量方法(the year-to-year difference,DY),建立了华北地区盛夏强降水频次(heavy precipitation days,HPDs)的季节预测模型.结果表明,SST_IO通过太平洋-日本遥相关影响华北降水.SDE_NA通过激发欧亚大陆上空Rossby波向东南传播,进而引起东亚反气旋异常来影响华北降水.MSDE_NC异常往往伴随着后期盛夏局地的垂直运动异常和比湿异常,从而引起华北降水异常.该预测模型能很好地预测HPDs的年际变化特征,预测与观测的HPDs_DY(HPDs)的相关系数分别为0.81和0.65.15个极端HPDs年的距平同号率为100%.在1982~2022年留一法交叉验证中,HPDs极值年份距平同号率高达100%,具有较低的均方根误差(1.14).在2013~2022年独立试报结果中,预测与观测的HPDs_DY(HPDs)的相关系数分别为0.93和0.83,同时具有较高的Nash-Sutcliffe效率系数(0.82)和一致性指数(0.89).值得注意的是,2015年、2016年、2017年、2021年和2022年独立试报结果与观测结果基本一致,这也表明了该预测模型对华北地区强降水频次预测的优异性能.

关键词：华北强降水年际增量方法季节预测海温积雪深度

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基于WRF-STILT模式反演长三角大气CO2排放

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中国环境科学 2025年

作者：杨樱马心怡黄文晶胡诚胡凝张弥曹畅柳艺博肖薇南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心航天新气象科技有限公司南京林业大学生态与环境学院

城市是温室气体排放的热点区域，其碳排放和能源消耗占全球总量的67%～76%，准确估算区域尺度特别是大城市群的CO2排放对温室气体减排工作至关重要。研究利用WRF-STILT模式结合三种先验人为CO2排放清单（EDGAR v6.0、EDGAR v6.0与GCG v... 详细信息

城市是温室气体排放的热点区域，其碳排放和能源消耗占全球总量的67%～76%，准确估算区域尺度特别是大城市群的CO2排放对温室气体减排工作至关重要。研究利用WRF-STILT模式结合三种先验人为CO2排放清单（EDGAR v6.0、EDGAR v6.0与GCG v1.0相结合的改进清单、ODIAC清单）模拟2018年冬季长三角地区大气CO2浓度，并以安徽全椒70m高塔的大气CO2浓度观测数据作为参考值，通过比例因子贝叶斯反演的方法对模拟结果进行优化，实现了长三角区域人为CO2排放通量的估算。结果表明：①WRF-STILT模式模拟的CO2浓度能够较好地显示长三角的CO2排放特征。冬季，改进清单模拟的CO2浓度值较仅使用EDGAR v6.0模拟的CO2浓度值更接近于观测值；②基于EDGAR清单和改进清单估算的后验CO2排放通量分别为0.199±0.005和0.200±0.007 mg/(m2·s)，相较于这两个清单的先验CO2排放通量，后验排放通量分别下降了0.02和0.01 mg/(m2·s)，比例因子贝叶斯反演法对基于EDGAR清单先验排放的优化幅度较大，用改进清单计算长三角CO2排放总量时电力与工业排放是不确定性的最大来源；③夜晚边界层高度较低，模型在模拟时将边界层外的排放计算进来导致模拟值的高估。在未来进行模拟时首先应确保WRF模型模拟的夜晚小时边界层高度是准确的，其次排放清单产品在制作过程中还应考虑垂直方向上不同排放源的高度信息。

关键词：温室气体 WRF-STILT模式长三角区域