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中国北方干旱多发带极端春夏连旱的主要影响因子特征

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高原气象 2025年第1期44卷 67-82页

作者：陆晓娟李忆平王劲松中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020

在全球变暖背景下,天气气候事件表现出的极端性愈加明显,由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带(Northern Drought-prone Belt,NDPB),极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、范围更... 详细信息

在全球变暖背景下,天气气候事件表现出的极端性愈加明显,由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带(Northern Drought-prone Belt,NDPB),极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、范围更为广阔。本文利用气象干旱综合指数、站点的降水和近地面气温、再分析资料以及海表温度、积雪范围、海冰密集度资料,通过统计分析和合成分析方法揭示了NDPB极端春夏连旱事件的主要影响因子特征。研究表明,主要环流因子表现为:3月自巴芬湾东传的波列,5月从哈德逊湾南部到贝加尔湖以东“正-负-正-负-正-负”的位势高度异常,6月60°N附近东传的波列、丝路波列以及偏东偏弱的西太平洋副热带高压;主要的外强迫因子表现为:拉尼娜向厄尔尼诺的位相转变及印度洋海盆和北大西洋中部偏暖的海温异常,欧亚大陆中高纬和北美大陆40°N-60°N之间明显偏小、青藏高原前期偏大后期偏小的积雪范围异常,以及巴芬湾和戴维斯海峡附近偏少而格陵兰海附近偏多、从巴伦支海到喀拉海呈现“正-负-正”分布的海冰密集度异常。

关键词：极端春夏连旱事件影响因子中国北方干旱多发带

中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2007年度学术年会召开

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气候变化研究进展 2008年第2期4卷 83-83页

作者：张雁中国气象局国家气候中心

2008年2月25—26日，“中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2007年度学术年会”在北京召开。来自北京大学、南京大学、南京信息工程大学，北京师范大学等高校，中国科学院大气物理研究所、寒区旱区环境与工程研究所，地理科学... 详细信息

2008年2月25—26日，“中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2007年度学术年会”在北京召开。来自北京大学、南京大学、南京信息工程大学，北京师范大学等高校，中国科学院大气物理研究所、寒区旱区环境与工程研究所，地理科学与资源研究所等科研院所，中国气象局国家气候中心、国家气象中心、国家气象信息中心，以及中国气象局有关省、市、

关键词：中国气象局开放实验室学术年会气候寒区旱区环境与工程研究所大气物理研究所北京大学北京师范大学

前期东北大西洋-地中海西部海温异常影响河南省干热风的可能途径

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高原气象 2025年第1期44卷 150-162页

作者：竹磊磊苏晓乐潘攀吴璐杨婷中国气象局•河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 河南省气候中心河南郑州450003

河南省是中国冬小麦的主产区,也是较易受干热风影响的地区。目前对干热风的研究和预报多在天气尺度,从气候的角度研究干热风是否具有可预报性,具有非常重要的意义。本文基于河南省干热风资料、NCEP/NCAR再分析资料和哈得莱环流中心海温... 详细信息

河南省是中国冬小麦的主产区,也是较易受干热风影响的地区。目前对干热风的研究和预报多在天气尺度,从气候的角度研究干热风是否具有可预报性,具有非常重要的意义。本文基于河南省干热风资料、NCEP/NCAR再分析资料和哈得莱环流中心海温资料,分析了1980-2022年前期海温异常与河南省干热风日数的关系,及其可能影响途径。结果表明:(1)豫北、豫西北和豫中多年平均干热风日数较多,其他地区则相对较少。日干热风出现的概率由南向北、由5月下旬至6月上旬逐渐增加。全省平均干热风日数有显著增加趋势。(2)河南省干热风日数与当年3-4月东北大西洋-地中海西部(关键区)海温在年代际和年际尺度上均存在着密切相关,两者与干热风发生时段500 hPa高度场在去趋势前和去趋势后的显著正相关区在东亚中纬度地区位于新疆北部至贝加尔湖尔湖北部,显著负相关区位于我国东北至日本群岛附近,与850 hPa风场在去趋势前和去趋势后的相关在上述正、负显著相关区分别呈反气旋和气旋分布,气旋后部呈偏北风的显著相关,即3-4月关键区高海温年,出现的蒙古高压脊和东亚大槽造成了河南省的干热风天气。海温与环流场的相关在去趋势前和去趋势后在中纬度地区呈现出一个更明显的由东北大西洋经欧亚大陆至东北亚的纬向遥相关波列。(3)西太平洋副热带高压(以下简称副高)偏南(北)时,干热风日数易偏多(少),而3-4月关键区高(低)海温则可以导致副高偏南(北)。(4)干热风偏多年和偏少年、3-4月关键区高海温年和低海温的干热风发生时段30°N-55°N经向平均的涡度差值,及高、低海温年的干热风发生时段500 hPa准地转流函数距平和波作用通量均显示在中纬度地区存在自东北大西洋至东北亚的纬向波列。也即表明,3-4月关键区海温可以激发出一个后期干热风发生时段的类似波列,经欧亚大陆传至东北亚,而高海温年在东亚中纬度地区的环流分布造成了河南省的干热风天气。

关键词：干热风东北大西洋地中海西部海温遥相关波列

基于APSIM模型的不同降水年型下春小麦水氮管理模式优化研究

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麦类作物学报 2025年第1期 103-111页

作者：伍露程陈杨霏云樊栋樑罗蒋梅韩佳芮王天舒郭尔静中国气象局气象干部培训学院丽水学院生态学院

为优化不同降水年型下春小麦高产稳产和高效利用水氮资源的管理决策方案，利用2009-2012年内蒙古自治区额尔古纳市上库力农场试验站与拉布大林农场试验站春小麦（内麦19）的试验观测资料，确定APSIM-wheat模型中小麦生长发育关键参数；... 详细信息

为优化不同降水年型下春小麦高产稳产和高效利用水氮资源的管理决策方案，利用2009-2012年内蒙古自治区额尔古纳市上库力农场试验站与拉布大林农场试验站春小麦（内麦19）的试验观测资料，确定APSIM-wheat模型中小麦生长发育关键参数；基于校准后的APSIM-wheat模型模拟分析1967-2017年雨养条件下春小麦生长发育过程，并依据降水量划分了3种降水年型（干旱、平水和湿润年型）,根据土壤水分亏缺指数(soil water deficit on photosynthesis, SWDef)确定最优水分管理时期；设计8个灌溉量梯度（15、30、45、60、90、120、150和180 mm）和13个施N量梯度(30、45、60、75、90、105、120、150、180、210、240、270和300 kg·hm-2)情景模式，结合水氮管理决策的遴选关键指标[水分利用效率（water use efficiency, WUE）、氮肥利用效率（nitrogen use efficiency, NUE）和产量],探究不同气候年型下最优春小麦水氮管理模式。结果表明：（1）校准后的APSIM-wheat模型春小麦发育期模块（出苗期、抽穗期和成熟期）模拟值与观测值的均方根误差（root mean square error, RMSE）在1.17～3.64 d范围内，归一化均方根误差（normalized root mean square error, NRMSE）在0.82%～1.90%范围内；产量模块模拟值与观测值的RMSE为371.50 kg·hm-2,NRMSE为8.54%,说明APSIM-wheat模型可以较好地反映不同降水年型下小麦的动态生长发育过程。（2）雨养条件下春小麦分蘖期—拔节期、拔节期—抽穗期和抽穗期—开花期的SWDef较低，且在生育期内仅灌溉一次的前提下，拔节期灌溉可以减轻干旱胁迫并显著提高产量。（3）干旱、平水和湿润年型春小麦拔节期最优水氮管理模式分别为灌溉量60 mm和施氮量105 kg·hm-2、灌溉量60 mm和施氮量120 kg·hm-2、灌溉量30 mm和施氮量150 kg·hm-2,其产量分别为4 810.96±551.43、5 378.06±768.86和6 421.33±454.09 kg·hm-2。

关键词： APSIM-wheat模型气候年型春小麦产量水分利用效率氮素利用效率管理模式

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基于傅里叶神经算子的遥感数据预测方法

河南师范大学学报(自然科学版) 2025年第01期 82-91页

作者：卫兰朱建璇徐晓斌范存群林曼筠赵现纲中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 许健民气象卫星创新中心北京工业大学信息学部

地球遥感是气象卫星的主要任务.由于受云层遮挡、宇宙射线辐射等因素影响，气象卫星所获取的遥感数据通常存在大量缺失及异常.傅里叶神经算子具有效率高、精度高、分辨率灵活等特性，基于此，提出一种基于傅里叶神经算子的遥测数据预测... 详细信息

地球遥感是气象卫星的主要任务.由于受云层遮挡、宇宙射线辐射等因素影响，气象卫星所获取的遥感数据通常存在大量缺失及异常.傅里叶神经算子具有效率高、精度高、分辨率灵活等特性，基于此，提出一种基于傅里叶神经算子的遥测数据预测算法.该算法首先对遥感数据缺失值利用空间均值法和拉格朗日插值法进行填充，之后用傅里叶神经算子训练出空间数值在时间域上的映射关系，最后利用训练出来的模型对于最新的遥感数据进行预测，基于风云4号遥感卫星真实遥感数据的仿真实验结果表明，所提出的方法在较长期的时序预测中仍能保持较好的预测精度.

关键词：地球遥感时序预测长期预测傅里叶神经算子

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2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析

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高原气象 2025年第1期44卷 224-239页

作者：徐月月何清毛东雷付光祥李晶晶王永强张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局新疆民丰848599

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要... 详细信息

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要素的掌握尚不全面,因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年(2022年8月至2023年7月)的气象要素数据,探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明:(1)不同海拔风向变化显著,风速随海拔升高而增大,海拔1738~3044 m的站点受山谷风影响,存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”;(2)中昆仑山北坡的气温垂直递减率(Temperature lapse rate,以下简称TLR)均低于标准大气气温直减率,平均气温垂直递减率TLR_(mean)、最高气温垂直递减率TLR_(max)和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·(100m)^(-1)、-0.60℃·(100m)^(-1)和-0.47℃·(100m)^(-1),季节性特征表现为夏季陡,冬季浅;(3)不同海拔存在多个逆温层和逆湿层,逆温和逆湿强度的季节差异较大,表现为夏季逆温强度最小,逆湿强度较大,冬季逆温强度最大,逆湿强度最小,最强逆温和逆湿均出现在海拔1256~1409 m;(4)夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天,晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍,晴天比湿变化范围大于阴雨天,逆湿强度是阴雨天的1.11倍;(5)中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上,随海拔升高降水梯度变化明显,表现为“增多-减少-增多”的趋势,在2800~3200 m存在一个明显降水带。

关键词：气温垂直递减率温湿廓线降水梯度海拔梯度中昆仑山北坡

夏季亚洲极涡的长期变化对东亚环流和水汽收支的影响

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地球物理学报 2009年第1期52卷 20-29页

作者：王遵娅丁一汇中国气象局国家气候中心

主要分析了1951～2004年夏季亚洲极涡强度和面积的长期变化趋势及其对东亚夏季环流,水汽输送和降水量的影响,发现1951～2004年,夏季亚洲极涡表现出了明显的强度减弱,面积缩小的变化趋势,并以面积缩小更为显著,这正对应于北极涛动（AO）... 详细信息

主要分析了1951～2004年夏季亚洲极涡强度和面积的长期变化趋势及其对东亚夏季环流,水汽输送和降水量的影响,发现1951～2004年,夏季亚洲极涡表现出了明显的强度减弱,面积缩小的变化趋势,并以面积缩小更为显著,这正对应于北极涛动（AO）指数在该时段的显著升高.在这种北半球中高纬大尺度环流变化的影响下,东亚夏季高空西风急流在近54年显著南移,冷空气活动的南侵程度明显增强,从而造成低空偏北风显著增强而偏南风减弱.与此相应,近54年整个中国区域内低空纬向风速呈明显的减小趋势.总的来看,东亚夏季风环流发生了明显减弱.同时,流经中国的中纬度西风水汽输送在近54年也表现出一致减弱的趋势,而南风水汽输送大致以110°E为界,以东的夏季风区呈显著的减弱趋势而以西则有明显的增加趋势.这种水汽输送的变化影响了中国不同区域内水汽输送通量散度的改变,进而使得夏季降水量发生变化.分析表明,夏季亚洲极涡的面积和强度与东北、华北和西北东部的水汽输送通量散度和夏季降水呈正相关,而与长江中下游、华南、西南、青藏高原和西北西部呈显著负相关,夏季亚洲极涡在近几十年的面积缩小和强度减弱是中国夏季降水长期变化的一个可能原因.

关键词：亚洲极涡变化趋势东亚环流水汽输送中国夏季降水

北京气候中心气候系统模式对中国四季日平均气温的模拟性能评估

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物理学报 2015年第4期64卷 370-377页

作者：赵珊珊何文平中国气象局国家气候中心北京100081

利用去趋势波动分析方法对中国四季日平均气温观测资料进行了研究,发现四季日平均气温均具有很好的长程相关性特征,中国西部地区尤其是新疆和西藏的长程相关性较强.基于观测资料中的这种长程相关性特征,评估了北京气候中心气候系统模式... 详细信息

利用去趋势波动分析方法对中国四季日平均气温观测资料进行了研究,发现四季日平均气温均具有很好的长程相关性特征,中国西部地区尤其是新疆和西藏的长程相关性较强.基于观测资料中的这种长程相关性特征,评估了北京气候中心气候系统模式对中国四季日平均气温的模拟性能,发现该模式能够较好地反映中国四季日平均气温的长程相关性特征.总体而言,模式对春季的日平均气温的长程相关性模拟效果最好,仅对江南地区的长程相关性的模拟较差;夏季,模式模拟误差较大的地区包括中国中东部地区及西藏大部,其中华北南部、黄淮西部、江南大部、华南等地模拟效果最差;秋季,模式对东部沿海及东北大部、华北西南部等地模拟的长程相关性偏强,而在西北大部模拟的长程相关性明显偏弱;冬季,除东部沿海地区模拟的长程相关性偏强外,全国其余大部分地区接近观测或偏弱,其中西北、西南、华南北部、江南南部、东北北部偏弱明显,青藏高原西部偏弱最为显著.

关键词：去趋势波动分析标度指数长程相关性模式性能评估

1961-2020年中国区域性高温过程的气候特征及变化趋势

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地球物理学报 2023年第2期66卷 494-504页

作者：王荣王遵娅高荣叶殿秀中国气象局国家气候中心北京100081

利用全国2419个国家气象观测站长序列日最高气温资料,依据目前国家气候中心业务上采用的区域性高温过程客观判别标准和综合评估模型,对1961-2020年我国区域性高温过程的最早开始和最晚结束日期、发生频次以及过程的持续时间、覆盖范围... 详细信息

利用全国2419个国家气象观测站长序列日最高气温资料,依据目前国家气候中心业务上采用的区域性高温过程客观判别标准和综合评估模型,对1961-2020年我国区域性高温过程的最早开始和最晚结束日期、发生频次以及过程的持续时间、覆盖范围、高温强度和综合强度等的气候特征和长期变化趋势进行了分析.结果显示:(1)我国区域性高温过程平均每年发生4次,在5月上旬至10月上旬均可出现,主要集中在6月下旬至8月下旬,其中7、8月发生最为频繁.区域性高温过程在年内的首次出现日期平均为6月18日,末次结束日期平均为8月31日.平均每次过程覆盖760站、高温强度36.4℃、持续日数13天.(2)近60年来,我国区域性高温过程在年内的首次出现日期明显提前、末次结束日期显著推后,整个高温期大幅变长;区域性高温过程的发生频次呈先减少后增加变化特征,1990s以后维持高位;区域性高温过程的平均高温强度先减弱后增强,1980-2020年增强趋势显著;区域性高温过程的覆盖范围显著增大、持续时间显著变长、综合强度显著增强.(3)近60年,我国历年区域性高温过程的首次开始时间和末次结束时间,高温期长度及高温过程发生频次等均没有发生气候突变;区域性高温过程的平均高温强度在1987年由弱转强,并在2002年进一步突变增强.同时,区域性高温过程的影响范围、持续时间和综合强度分别在1998、2016和2012年前后突变增加和增强.总体而言,近60年来我国区域性高温过程已发生了显著变化,高温灾害趋于严重.

关键词：区域性高温过程气候特征变化趋势