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广西沿海“23.6”弱热带低压破纪录暴雨过程的诊断分析

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气象学报 2024年第3期82卷 289-305页

作者：覃皓农孟松翟丽萍李佳颖张惠景蓝盈黄晴邱滋黄明华广西壮族自治区气象台南宁530022

利用多源观测资料及ERA5再分析资料,基于大气热、动力诊断方程,对2023年6月7—9日广西沿海破纪录热带低压暴雨过程的成因及低压维持的可能机制进行了分析,结果表明:(1)在中高纬度与低纬度天气系统相互作用背景下,热带低压在广西境内盘... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5再分析资料,基于大气热、动力诊断方程,对2023年6月7—9日广西沿海破纪录热带低压暴雨过程的成因及低压维持的可能机制进行了分析,结果表明:(1)在中高纬度与低纬度天气系统相互作用背景下,热带低压在广西境内盘旋少动,促成了此次强降水过程。期间大气热力、水汽因子均伴有显著异常,整层水汽通量散度、大气可降水量及K指数标准化异常分别达到-5.5、3.2、1.3。(2)降水最强时段集中于夜间至凌晨,准静止的中尺度对流云团以及对流系统“列车效应”使降水不断在局地累积,造成破纪录累计雨量。(3)7日(8日)夜间至8日(9日)凌晨,热带低压东南侧(东侧)暖式切变线(边界层急流)以及陆面摩擦为强降水的发生、发展提供了动力条件。9日边界层急流辐合强于8日切变线辐合,锋生强迫更强。热带低压系统增强导致的气压梯度力增大以及位势高度经向平流对应的气压梯度力做功过程促进了局地动能增长,是边界层急流发展的原因。(4)热带低压环流不断将中国南海水汽卷入其内部,水汽辐合及垂直输送使得湿层不断增厚,有利于降水率增大。持续的暖湿气流输送有利于不稳定层结维持,使大气低层对流不稳定结构贯穿整个降水过程。其中,风垂直切变和大气斜压性的有利配置使得9日层结不稳定特征较8日更强,与动力条件相结合促使9日出现更强降水。(5)热带低压系统维持主要受水平风场辐合效应支撑,地转风分量在整个过程中贡献相对较弱,非地转风分量的水平散度项主导了局地涡度变化,与非地转风惯性旋转后向热带低压中心辐合有关。

关键词：破纪录暴雨热带低压边界层急流动能非地转风

内蒙古典型草原2010~2021年黑碳气溶胶浓度变化及影响因素分析

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中国环境科学 2024年第1期44卷 83-92页

作者：王慧清裴浩孙玉内蒙古自治区气象台内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区荒漠生态气象中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象局内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气候中心内蒙古呼和浩特010051

分析了2010~2021年内蒙古锡林浩特国家气候观象台大气成分观测站黑碳气溶胶浓度观测数据,阐明了黑碳气溶胶浓度时间变化规律,并初步讨论了其与气象要素的关系,以期为大气黑碳气溶胶污染防治工作提供科学依据.结果表明:不同季节、不同风... 详细信息

分析了2010~2021年内蒙古锡林浩特国家气候观象台大气成分观测站黑碳气溶胶浓度观测数据,阐明了黑碳气溶胶浓度时间变化规律,并初步讨论了其与气象要素的关系,以期为大气黑碳气溶胶污染防治工作提供科学依据.结果表明:不同季节、不同风速下,几乎均在南偏西风向时黑碳气溶胶浓度增大且最高,而在东北风向时其浓度几乎不变甚至略减少且最低;黑碳气溶胶浓度日变化整体呈现出明显的四季均为“单峰型”变化特征,冬季峰值出现时间较其他三个季节晚,四季谷值出现时间一致;季节变化总体上呈现出浓度及其标准差均为秋冬季高于春夏季的特征,说明观测点黑碳气溶胶浓度在高值期间的秋冬季,其变化幅度也较大;由于能源结构的改变及节能减排措施的成效,近10年观测点黑碳气溶胶浓度呈明显下降趋势,其变化与气温、降水呈极显著负相关,与相对湿度呈极显著正相关.

关键词：黑碳气溶胶半干旱区典型草原时间动态影响因素

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MJO对西藏东部夏季降水的影响

高原科学研究 2024年第1期8卷 57-66页

作者：罗布列杰班宗黄晓清普次仁顿玉多吉西藏自治区气象局应急与减灾处西藏自治区气象服务中心西藏自治区气候中心西藏自治区气象台

为解决西藏延伸期降水预报方法少、可预报性低等问题,文章采用带通滤波、时滞相关、合成分析以及基于拉格朗日方法的HYSPLIT模式对MJO与西藏东部夏季降水之间的关系进行了研究。结果表明:首先,MJO对西藏东部夏季降水有显著的影响;其次,... 详细信息

为解决西藏延伸期降水预报方法少、可预报性低等问题,文章采用带通滤波、时滞相关、合成分析以及基于拉格朗日方法的HYSPLIT模式对MJO与西藏东部夏季降水之间的关系进行了研究。结果表明:首先,MJO对西藏东部夏季降水有显著的影响;其次,MJO第4位相后西藏东部降水有明显的“准20天”低频振荡特征,即在前20天偏低,第20天起降水概率呈指数式增加;最后,对MJO事件和西藏东部个别站夏季降水事件统计关系的个例诊断分析,及后向轨迹追踪模式的模拟证实了降水事件的水汽源头均来自MJO第4位相主体对流区域,进一步验证了MJO活动与西藏东部夏季降水之间存在显著的季节内相关。

关键词： MJO 西藏东部夏季降水

伊犁河谷春季极端暴雨水汽特征与不稳定机制分析

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干旱气象 2024年第3期42卷 395-404页

作者：魏娟娟万瑜潘宁肖俊安新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐830002

2022年5月4—6日,新疆伊犁河谷出现极端暴雨天气,多站降水量突破历史极值。使用地面自动站逐时降水资料、美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric ... 详细信息

2022年5月4—6日,新疆伊犁河谷出现极端暴雨天气,多站降水量突破历史极值。使用地面自动站逐时降水资料、美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)1°×1°再分析资料,分析此次极端暴雨事件的水汽特征和不稳定机制。结果表明:1)在500 hPa中纬度短波和低层辐合切变环流背景下,伊犁河谷可能发生极端暴雨天气,向西开口的“喇叭口”地形特征导致地形辐合和强迫抬升,增强了局地暴雨发生的动力触发机制。2)水汽主要来源于地中海、红海及里咸海地区,存在偏西和西南两条主要输送路径。低层偏西路径水汽输送强度大于中高层的西南路径,西边界为主要水汽输入边界,水汽输入贡献比约为85%,且从地面至700 hPa的强水汽辐合有利于水汽快速积聚。3)降水前对流层低层存在对流不稳定为暴雨天气积聚不稳定能量,对强降水的发生起重要作用;降水期间,对流层低层受对流不稳定影响,而对流层中高层受条件对称不稳定影响,这两种不稳定机制共同作用造成此次极端暴雨事件的发生。

关键词：极端暴雨水汽输送水汽收支不稳定机制伊犁河谷

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大气河背景下的广西暖区暴雨机理初探

高原气象 2024年第2期43卷 381-397页

作者：覃皓覃月凤吴玉霜王志毅刘乐广西壮族自治区气象台广西南宁530022 广西壮族自治区气象灾害防御技术中心广西南宁530022 中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆市气象台重庆411101

利用多源实况观测资料以及ERA5再分析资料对2010-2022年夏季(6-8月)广西暖区暴雨个例中伴随大气河的特征进行统计分析,并基于波作用通量、水平锋生以及非绝热加热诊断等,从热力、动力角度分析了2022年6月2-4日大气河背景下广西典型暖区... 详细信息

利用多源实况观测资料以及ERA5再分析资料对2010-2022年夏季(6-8月)广西暖区暴雨个例中伴随大气河的特征进行统计分析,并基于波作用通量、水平锋生以及非绝热加热诊断等,从热力、动力角度分析了2022年6月2-4日大气河背景下广西典型暖区暴雨过程。结果表明:(1)绝大多数暖区暴雨个例伴随大气河。当大气河通过广西区域并维持在约1000 kg·m^(-1)·s^(-1)以下时,大气河强度增强有利于暖区暴雨降水强度增强。大多数个例中大气河呈西南-东北向,在经过广西时方向角在15°~65°。(2)典型个例中东西伯利亚阻塞高压和东北冷涡异常活跃,造成副高总体被压制,位置偏南,使得大气河维持在孟加拉湾-南海-华南-北热带太平洋一带,为暖区暴雨发生发展提供充足水汽。副高维持而低涡东移造成的气压梯度增大以及夜间季风气流加速共同作用使得局地大气河增强。(3)大气河夜间增强促进了局地水汽辐合及垂直输送使得湿层不断增厚,大气可降水量增大,有利于降水效率增大。同时,持续的暖湿输送有利于低层不稳定层结的建立和维持,使大气对流不稳定结构贯穿整个降水过程。(4)山脉地形的辐合抬升、侧向摩擦促进了上升运动、垂直涡度发展,一方面有利于山前堆积的暖湿空气被迫抬升而触发对流,另一方面有利于对流系统维持,造成更多水汽凝结致雨。此外,暖湿空气堆积产生持续的锋生强迫也有利于降水维持和增强。(5)大气河影响下的强上升造成大量水汽不断凝结释放潜热,大气受热后又加强了上升运动,在该正反馈机制下对流持续发展增强。

关键词：暖区暴雨大气河对流不稳定潜热

1961-2020年新疆棉花花铃期高温热害时空变化特征

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中国农业大学学报 2024年第3期29卷 1-12页

作者：赵金媛胡琦姜婧妍周建朔张丽娜张山清王森郭燕云潘学标王雪姣中国农业大学资源与环境学院北京100193 大连市普兰店区气象台辽宁大连116200 新疆维吾尔自治区农业气象台/新疆兴农网信息中心乌鲁木齐830002

为明确新疆棉花花铃期高温热害的时空分布特征和变化趋势,基于1961-2020年新疆棉花种植区101个气象站点逐日地面气象观测资料、灾情资料、棉花生产资料,选取新疆地区棉花花铃期高温热害指标,采用线性趋势分析、空间插值分析和MK趋势分... 详细信息

为明确新疆棉花花铃期高温热害的时空分布特征和变化趋势,基于1961-2020年新疆棉花种植区101个气象站点逐日地面气象观测资料、灾情资料、棉花生产资料,选取新疆地区棉花花铃期高温热害指标,采用线性趋势分析、空间插值分析和MK趋势分析等方法,从代际、年际和候尺度分析新疆棉花花铃期高温热害发生频率和强度的时空分布和变化特征。结果表明:1)新疆棉花花铃期高温热害的发生以重度为主,中度次之,各等级高温热害发生频率呈南高北低的空间分布特征,高值区集中在和田地区、巴音郭楞蒙古自治州、吐鲁番市和昌吉回族自治州。2)1961-2020年新疆地区棉花高温热害发生站次比、天数、危害热积温均呈增加趋势,其中南、北疆站次比每10年倾向率分别为2.2%和1.6%,危害热积温每10年变化1.7和1.9℃·d。21世纪10年代高温热害最严重。3)新疆棉花7月1候-9月3候高温热害站次比和发生频率随候序推移呈先增加后减小的趋势,在7月4候-8月1候高温热害发生频率较大;时段Ⅰ(1961-1990年)与时段Ⅱ(1991-2020年)相比,时段Ⅱ站次比最大的候序有提前的趋势,北疆站次比最大的候序由8月1候(29.2%)提前到7月3候(31.6%),南疆由7月6候(28.9%)提前到7月4候(33.2%)。

关键词：新疆棉花高温热害时空特征

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植被覆盖率对内蒙古沙尘天气影响的模拟研究

大气科学 2024年第2期48卷 521-538页

作者：衣娜娜姜学恭董祝雷樊茹霞史金丽内蒙古自治区人工影响天气中心呼和浩特010000 内蒙古自治区气象科学研究所呼和浩特010000 内蒙古自治区气象台呼和浩特010000 内蒙古自治区气候中心呼和浩特010000

利用WRF-Chem模式及不同植被覆盖率的敏感试验,模拟了内蒙古地区一次典型沙尘过程,研究了植被覆盖率对沙尘天气强度演变及远距离传输的影响。结果表明:WRF-Chem模式能较好地再现实际沙尘输送过程。沙源地植被覆盖率增加5%,起沙总量削减5... 详细信息

利用WRF-Chem模式及不同植被覆盖率的敏感试验,模拟了内蒙古地区一次典型沙尘过程,研究了植被覆盖率对沙尘天气强度演变及远距离传输的影响。结果表明:WRF-Chem模式能较好地再现实际沙尘输送过程。沙源地植被覆盖率增加5%,起沙总量削减50%,下游地区地面沙尘浓度的削减>80%,PM10与PM2.5浓度的削减接近或超过80%,空气质量由严重污染降低到轻度污染,有效改善了大气环境;植被覆盖率增加≥15%,大粒径沙粒对起沙量的贡献率逐渐增加,沙尘输送过程中沉降速率增大,导致下游地区沙尘天气峰值浓度出现时间提前。初步得出结论:植被覆盖率增加,叶面积指数增大,植被对细粒子的捕获作用增强。所以,植树造林等荒漠化治理工作应该首先在细粒子为主的半荒漠化地区开展。

关键词：植被覆盖率 WRF-Chem 模式沙尘浓度时空分布 PM10 与PM2.5 沙尘粒径

基于层间融合滤波器和社交神经引文网络的推荐算法

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计算机工程 2024年

作者：杨兴耀李志林张祖莲于炯陈嘉颖王东晓新疆维吾尔自治区气象局新疆大学软件学院

推荐算法是一种用于解决信息过载问题的方法，引文推荐通过引文上下文能够自动匹配候选论文列表。现有的基于神经引文网络模型在引文上下文数据预处理的过程中，存在文本噪声和上下文学习不充分的问题。针对上述问题，提出一种基于层间... 详细信息

推荐算法是一种用于解决信息过载问题的方法，引文推荐通过引文上下文能够自动匹配候选论文列表。现有的基于神经引文网络模型在引文上下文数据预处理的过程中，存在文本噪声和上下文学习不充分的问题。针对上述问题，提出一种基于层间融合滤波器和社交神经引文网络的推荐算法FS-Rec。首先，利用具有层间融合滤波器的BERT模型预处理引文上下文，在频域内从所有频率中提取有意义的特征，缓解引文上下文数据的噪声。同时在频域中对多层信息进行融合，增强上下文表示学习的能力；然后在引文作者嵌入中引入社交关系，与其他引文信息嵌入通过编码器获得表示，将这些表示与经过BERT预训练的引文上下文表示进行融合，得到最终表示；最后，根据最终表示生成引文文本预测。相较于现有的上下文引文推荐模型，实验结果表明，FS-Rec在两个基准数据集arXivCS和PubMed取得了更高的召回率和平均倒数排名，证明了模型的有效性。

关键词：滤波器自注意力机制基于Transformer的双向编码器表示引文推荐预训练语言模型

“11•26”阿勒泰地区特强寒潮天气过程分析

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气候变化研究快报 2024年第1期13卷 42-52页

作者：王丹顾张杰王红钱康妮李娜阿勒泰地区气象局新疆阿勒泰新疆维吾尔自治区气象台新疆乌鲁木齐

本文利用实况观测资料以及NCEP提供的分辨率为1˚ × 1˚的FNL再分析资料,对新疆阿勒泰地区2022年11月25日至28日的特强寒潮天气过程成因进行了诊断分析,结果表明,此次寒潮天气过程极端性强,爆发性剧烈、最低气温低、影响范围广、降雪量... 详细信息

本文利用实况观测资料以及NCEP提供的分辨率为1˚ × 1˚的FNL再分析资料,对新疆阿勒泰地区2022年11月25日至28日的特强寒潮天气过程成因进行了诊断分析,结果表明,此次寒潮天气过程极端性强,爆发性剧烈、最低气温低、影响范围广、降雪量大、大风强度强。全地区共计6成气象站点达特强寒潮标准,最低气温普遍降至−30℃以下,低温中心达−48.6℃。阿尔泰山沿线出现暴雪,阿勒泰市积雪深度突破11月历史同期极值。26日偏东大风急转偏西大风,5站风力达11级以上。前期阿勒泰受暖脊控制,暖平流旺盛,地面气温持续上升至0℃。强冷空气在西伯利亚地区堆积,低涡冷中心强度达−48℃,700 hPa、850 hPa冷中心强度达−36℃、−32℃。随着欧洲脊发展东扩,西伯利亚低涡中的横槽转竖东移,地面1062.5 hPa冷高压中心沿着北方路径南下,在阿勒泰北部边境东移,−50 × 10−5℃•s−1冷平流中心进入阿勒泰,产生剧烈降温,地面超过20厘米雪面的辐射降温作用进一步加大了降温幅度。地面冷高压与新疆南部的低压中心压差达到50 hPa,气压梯度力大。冷空气进入阿勒泰后24小时内变压幅度达到20 hPa以上,产生地面西北大风。冷空气下沉加速以及地形作用都对大风强度有增幅效果。高空西风急流中心最大风速超过60 m/s,抽吸辐散作用强烈。500 hPa西伯利亚低涡受到欧洲脊前北风带引导的冷空气南下补充,同时与咸海低涡合并,强度持续增强。高低空低涡前部西南急流强盛,配合低空东风急流,水汽在阿勒泰地区上空辐合。加之锋面抬升以及阿尔泰山地形强迫抬升作用,阿尔泰山迎风坡沿线出现暴雪。

关键词：寒潮低涡横槽暴雪大风