检索结果-南通市图书馆

平流层-对流层相互作用研究进展:等熵位涡理论的应用及青藏高原影响

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气象学报 2014年第5期72卷 853-868页

作者：任荣彩吴国雄 CAI Ming 孙舒悦刘新李伟平中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 美国佛罗里达州立大学地球海洋大气科学系塔拉哈西32306 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原研究所珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站北京100101 中国气象局国家气候中心北京100081

系统介绍了近年来应用等熵位涡理论研究平流层-对流层动力相互作用所发现的一些新的事实和机理,包括平流层冬季极涡振荡过程中平流层、对流层环流异常的时空传播特征,以及等熵质量理论框架下的平流层-对流层动力耦合机理,还介绍了影响... 详细信息

系统介绍了近年来应用等熵位涡理论研究平流层-对流层动力相互作用所发现的一些新的事实和机理,包括平流层冬季极涡振荡过程中平流层、对流层环流异常的时空传播特征,以及等熵质量理论框架下的平流层-对流层动力耦合机理,还介绍了影响平流层环流年际尺度异常的因子及影响过程。回顾了夏季青藏高原的热力作用所激发的负位涡强迫源对东亚及全球大气环流的影响。并基于对夏季高原周边等熵位涡经向输送垂直分布的诊断进一步说明,夏季青藏高原的存在使高原东缘及东亚地区成为平流层和对流层物质交换的独特区域,探讨了夏季青藏高原影响平流层-对流层动力耦合的一种重要途径及其影响全球气候的重要意义。

关键词：等熵位涡理论平流层-对流层相互作用青藏高原

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土壤干旱化对短期气候影响的数值模拟

高原气象 2004年第5期23卷 580-586页

作者：王安宇冯瑞权唐天毅吴池胜樊琦蒙伟光侯尔滨李江南中山大学大气科学系广东广州510275 澳门地球物理暨气象局

用加进了奥勒冈州立大学陆面模式(OSULSM)的美国PSU/NCAR第五代中尺度模式(MM5)进行了减少土壤含水量对短期气候影响的模拟试验,目的在于探讨我国北方干旱化对短期气候的影响。试验结果表明,对整个模拟区域月降水总量没有明显的影响,但... 详细信息

用加进了奥勒冈州立大学陆面模式(OSULSM)的美国PSU/NCAR第五代中尺度模式(MM5)进行了减少土壤含水量对短期气候影响的模拟试验,目的在于探讨我国北方干旱化对短期气候的影响。试验结果表明,对整个模拟区域月降水总量没有明显的影响,但对不同地区有明显的影响。对月降水量较大地区的影响表现为使月降水量有一定程度的减少,而对月降水量中等以下地区的影响则相反,使月降水量略有增加。分析结果表明,其原因是土壤含水量减少会造成地面潜热通量减少、感热通量增加和陆面温度增高,最后生成一个浅薄的偏差热低压。这个偏差热低压在对流层低层有偏差辐合上升气流与之相配合,在对流层中层以上则与偏差辐散下沉气流相伴。这对于浅薄的降水系统的发展是有利的,但对于强大而深厚的降水系统的发展则不利。

关键词：土壤含水量气候中国北方干旱数值试验

年际和年代际冷暖变化是人类活动碳排放量增减的诱因

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科学通报 2011年第1期56卷 68-73页

作者：钱维宏陆波梁浩原北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871

工业化以来的近百年全球平均气温、大气CO2浓度和欧美发达国家（美国、英国、法国和德国）化石燃烧年和月的碳排放量等数据用于分析它们之间在年际和年代际时间尺度上的变化关系．在年际尺度上，美国冬季气温偏低（高）年的碳排放量显... 详细信息

工业化以来的近百年全球平均气温、大气CO2浓度和欧美发达国家（美国、英国、法国和德国）化石燃烧年和月的碳排放量等数据用于分析它们之间在年际和年代际时间尺度上的变化关系．在年际尺度上，美国冬季气温偏低（高）年的碳排放量显著增加（减少）；夏季与之相反，化石燃烧的碳排放量与气温存在显著的正相关．在年代际尺度上，美国和全球的气温偏冷（暖）期对应碳排放量的高（低）值期，而且气温冷暖变化超前5-7年与碳排放量增减有显著的相关．这种年代际的超前相关关系以及年际的季节不对称性都显示出，气温冷暖变化是人类活动碳排放量增减的诱因．

关键词：全球气温美国气温碳排放量年际年代际诱因

一维海洋混合层模式应用于二维数值模拟的试验研究

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海洋学报 2011年第3期33卷 1-10页

作者：凌铁军梁信忠徐敏王彰贵王斌中国科学院大气物理研究所LASG 北京100029 国家海洋环境预报中心北京100081 伊利诺斯大学水文研究所美国61820 伊利诺斯大学大气科学系美国61801

基于一个一维湍能海洋混合层模式,发展了一个易于与大气或海洋模式耦合的,可应用于水平二维空间的模块化海洋混合层模式。并加入垂直上翻参数化方案,引入日平均海面温度及气候态松弛项,进行二维海洋模拟理想气旋实验和飓风实例模拟实验... 详细信息

基于一个一维湍能海洋混合层模式,发展了一个易于与大气或海洋模式耦合的,可应用于水平二维空间的模块化海洋混合层模式。并加入垂直上翻参数化方案,引入日平均海面温度及气候态松弛项,进行二维海洋模拟理想气旋实验和飓风实例模拟实验。理想气旋强迫实验表明,垂直上翻过程的参数化方案可有效地弥补原有一维海洋混合层模式无法形成气旋中心动力上翻的不足,消除了虚假暖水核心。卡特里娜飓风个例实验的结果表明,加入垂直上翻后,飓风中心附近的海表面温度误差明显减小。海洋混合层模式对海洋表面温度日变化模拟能力在二维应用中依然表现良好。经过上述改进,发展的海洋混合层模式可以较为真实地模拟平常海表温度高频日变化的同时,还对剧烈天气过程也有一定的模拟能力,具有广泛的应用前景。

关键词：海洋温合层模式冷水上翻日变化

中期模式扰动风在2010年区域暴雨预报中的天气学释用

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中国科学：地球科学 2013年第6期43卷 862-873页

作者：钱维宏李进单晓龙北京大学大气与海洋科学系北京100871

观测和中期模式预报的大气风场可以物理分解为气候风场、行星尺度瞬时扰动风场和天气尺度瞬时扰动风场.本文用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)模式和美国全球预报系统(GFS)模式输出的850hPa风场进行天气尺度瞬时扰动风的分解,发现中国大陆... 详细信息

观测和中期模式预报的大气风场可以物理分解为气候风场、行星尺度瞬时扰动风场和天气尺度瞬时扰动风场.本文用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)模式和美国全球预报系统(GFS)模式输出的850hPa风场进行天气尺度瞬时扰动风的分解,发现中国大陆暴雨带多位于扰动风的辐合线上.用2010年发生在中国大陆的主要区域性暴雨做分析,ECMWF预报产品分解的850hPa扰动风辐合线提前3,6和9天指示暴雨带的正确率分别是100%,85%和15%,而GFS预报产品分解的正确率分别为53%,15%和6%.欧洲模式直接预报区域暴雨的平均提前有效时间为3.1天,而模式预报产品分解的扰动风辐合系统指示区域暴雨的平均提前有效时间为6.7天.

关键词：物理分解数值天气预报模式扰动风场区域暴雨辐合线

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基于OMPS临边散射观测的臭氧廓线反演及应用研究

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光学学报 2024年

作者：朱芳李素文杨太平司福祺淮北师范大学物理与电子信息学院智能计算及应用安徽省重点实验室淮南师范学院电子工程学院中国科学院合肥物质研究院安徽光学精密机械研究所环境光学研究中心

利用波长配对和乘代数重建技术（multiplicativealgebraicreconstruction technique,MART），反演了臭氧成像和廓线仪（Ozone Mapping and Profiler Suite,OMPS）临边测量的12.5到39.5km高度的臭氧数密度，反演廓线的垂直分辨率为1km。反演结果与美国国家航空航天局（NASA）团队提供的OMPS/LP v2.6臭氧廓线进行了比较，结果表明，在16至38km，反演臭氧廓线与v2.6数据的一致性高（<6%）；平流层部分臭氧柱总量的相关性系数为0.953。基于反演数据，研究了汤加火山爆发前后平流层臭氧浓度的变化及机制。结果表明，增强的硫酸盐气溶胶增加了南半球中低纬度平流层中部的臭氧浓度，降低了平流层下部的臭氧浓度。此外，硫酸盐气溶胶通过Brewer–Dobson(BD)环流向南极输送，增强的上升流和极地平流层云（polar stratospheric clouds, PSC）增大了极地臭氧空洞的规模。反演方案容易实施且产生稳定解，利用该方案反演的平流层臭氧廓线可靠性高，对研究平流层臭氧保护地球上的生命免受有害紫外辐射意义重大。

关键词：大气光学 OMPS 临边观测臭氧廓线反演汤加火山

东亚夏季风年代际变化——基于全球观测海表温度驱动NCAR Cam3的模拟分析

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气候与环境研究 2007年第2期12卷 211-224页

作者：曾刚孙照渤王维强林朝晖倪东鸿南京信息工程大学江苏省气象灾害重点实验室美国纽约州立大学奥尔巴尼分校大气科学研究中心奥尔巴尼纽约州12203 中国科学院大气物理研究所国际气候和环境科学中心北京100029

利用1950-1999年逐月全球观测海表温度驱动的NCARCam^3全球大气环流模式50年模拟结果及1958-1999年ECMWF再分析资料，通过定义东亚夏季风指数，对比分析了东亚夏季风的年代际变化及其对应的大气环流特征，初步探讨了20世纪70年代末东亚... 详细信息

利用1950-1999年逐月全球观测海表温度驱动的NCARCam^3全球大气环流模式50年模拟结果及1958-1999年ECMWF再分析资料，通过定义东亚夏季风指数，对比分析了东亚夏季风的年代际变化及其对应的大气环流特征，初步探讨了20世纪70年代末东亚夏季风年代际减弱的可能机制。结果表明：模拟的东亚夏季风具有很明显的年代际变化，并在20世纪70年代末发生了突变，由强夏季风转为弱夏季风，大气环流也相应发生了明显变化。在强夏季风时期，500hPa距平高度场上，在亚太地区从低纬度到高纬度为负、正、负距平分布，呈现出一个西南东北向的波列；850hPa距平风场上，在孟加拉湾及南海附近为异常反气旋，在西北太平洋区域则为强大的异常气旋，日本北部有一异常反气旋存在。西北太平洋副热带高压加强、南压、西伸。在垂直经向环流上，东亚Hadley环流减弱，对流层低层出现异常南风，东亚夏季风加强。在弱夏季风时期，大气环流变化则基本相反。通过对模拟的东亚夏季风与观测海温关系的探讨，发现20世纪70年代末东亚夏季风年代际减弱可能与北印度洋和南海附近海温年代际增暖并导致孟加拉湾、南海及日本附近产生异常气旋有关。

关键词：东亚夏季风年代际变化数值模拟

云辐射效应在华北持续性大雾维持和发展中的作用

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气象学报 2019年第1期77卷 111-128页

作者：郭丽君郭学良栾天吕恺中国气象科学研究院云雾物理环境重点实验室美国怀俄明大学大气科学系拉勒米82071

观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资... 详细信息

观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资料,研究了2011年12月3—6日和2013年1月28—31日两次华北持续性大雾天气形成和发展演变过程。在模拟与观测对比检验研究的基础上,重点开展了云辐射效应在大雾维持和发展中作用的探讨。研究结果表明:两次大雾过程持续时间超过48 h,近地面具有偏南暖湿平流,在持续性大雾发展过程中,均出现了由单层雾发展为云-雾共存结构,一般是雾形成24 h以后有中高云移到雾层之上,云底高度在3 km以上,云厚超过3.5 km,云中以冰晶和雪晶为主。白天云-雾共存结构出现后,云-雾的反照率效应使地表接收的短波辐射减少71%—84%,地面增温效应显著减小,从而阻碍了大雾的消散过程,使大雾天气得以维持,同时由于云-雾产生的温室效应,湍流过程加强,使地面雾向上扩展,雾在稳定层内维持;夜晚云-雾共存时,由于云-雾温室效应使地表净长波辐射增大超过70 W/m2,导致地面长波辐射冷却过程减弱,并不利于雾的加强,但云对雾的增温效应有利于混合层内的湍流扩散过程,促使雾在更高的空间内得以维持。可见,在云-雾共存结构中,云辐射效应有利于低层大雾的长时间维持,对持续性大雾的形成和发展产生了重要作用。

关键词：云辐射效应持续性大雾云-雾共存结构数值模拟

忆阻超混沌映射的可调控性设计及光纤保密通信系统构建

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通信学报 2024年第4期45卷 171-184页

作者：李春彪李泳新仲庆杨勇 AKGUL Akif 南京信息工程大学人工智能学院江苏南京210044 江苏省大气环境与设备技术协同创新中心江苏南京210044 东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096 南京沁恒微电子有限公司RISC-V研究所江苏南京210008 赫梯大学工程学院乔鲁姆19030

通过引入平方忆阻函数非线性反馈,构建离散超混沌映射,并实现超混沌序列的全局调幅、局部调幅以及直接偏置调控。混沌映射的可调控性通过离散忆阻的阻值函数和内部变量积分速度来实现。简易的忆阻约束关系同时赋予了直接偏置调控的可能... 详细信息

通过引入平方忆阻函数非线性反馈,构建离散超混沌映射,并实现超混沌序列的全局调幅、局部调幅以及直接偏置调控。混沌映射的可调控性通过离散忆阻的阻值函数和内部变量积分速度来实现。简易的忆阻约束关系同时赋予了直接偏置调控的可能性,通过额外引入常数项参数可实现一维状态变量的直接偏置调控。基于RISC-V单片机CH32V307实现了所提出的可调控超混沌映射,并通过美国国家标准与技术研究院测试证明了超混沌序列的伪随机属性。基于以上超混沌映射构建了正交啁啾复用-非正交多址接入物理层加密方案,实验完成了2 km弱耦合七芯光纤通信的误码率测试,进一步证明了基于离散忆阻构建的超混沌加密正交啁啾复用-非正交多址接入系统可实现数据的可靠传输和解密,有效保护数据安全。

关键词：离散忆阻超混沌映射调幅偏置调控光纤保密通信