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主编寄语
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作者 谈哲敏 气象学报 北大核心 2025年第3期I0001-I0001,共1页
《气象学报》是我国自然科学领域历史最悠久的学术期刊之一。其前身可追溯至1925年7月创刊的《中国气象学会会刊》,发刊缘起为“通声气、贡所知”“记载吾同会诸人气象学术之研究,气象事业之建议,与夫会务进行之经历”。为扩大气象学术... 《气象学报》是我国自然科学领域历史最悠久的学术期刊之一。其前身可追溯至1925年7月创刊的《中国气象学会会刊》,发刊缘起为“通声气、贡所知”“记载吾同会诸人气象学术之研究,气象事业之建议,与夫会务进行之经历”。为扩大气象学术影响力、践行科学救国使命,期刊于1935年更名为《气象杂志》,1941年定名为《气象学报》。 展开更多
关键词 中国气象学会会刊 气象学报 学术期刊
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地球系统模式和数值模拟研究 被引量:1
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作者 曾庆存 张明华 +1 位作者 戴永久 曾晓东 气象学报 北大核心 2025年第3期419-434,共16页
地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气... 地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气、陆地和海洋状态的物理描述,故不仅可用来做天气和气候预测,还可以研究环境和生态系统的演变过程,研究人类活动对气候和生态环境的影响,以及研究人类调控自然界工程的合理或最优的方案。概述了“地球系统模式”提出和研究的一些历史,地球系统模式的构成;简介了中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)的一些主要特点,以及数值模拟的一些主要研究成果和应用;最后提出进一步发展的一些问题。 展开更多
关键词 气候系统模式 环境生态系统模式 耦合 地球系统模式 数值模拟 气候预测
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中国干旱、半干旱区气候变化及影响研究百年进展 被引量:1
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作者 张强 黄建平 +9 位作者 杨金虎 管晓丹 于海鹏 朱飙 张红丽 韩东亮 闫昕旸 张国龙 杨泽粟 曾剑 气象学报 北大核心 2025年第3期699-715,共17页
中国干旱、半干旱区面积占国土总面积的三分之一以上,是全球气候变化敏感区和脆弱区。近百年来针对区域气候变化及其影响已开展了大量研究工作,但由于研究视角不同,结论比较分散,亟需通过系统的总结归纳,形成相对系统和完整的科学认识... 中国干旱、半干旱区面积占国土总面积的三分之一以上,是全球气候变化敏感区和脆弱区。近百年来针对区域气候变化及其影响已开展了大量研究工作,但由于研究视角不同,结论比较分散,亟需通过系统的总结归纳,形成相对系统和完整的科学认识。为此,基于近百年来中国干旱、半干旱区气候变化及其影响研究的文献资料,从研究资料、研究方法和研究对象3个方面归纳梳理了区域气候变化及影响研究的发展历程,从干旱、半干旱区的形成及扩缩、区域气候变化特征、气候变化驱动因子以及区域气候变化的影响4个方面总结凝炼了一些比较重要的科学认识。在此基础上,提出了干旱、半干旱区气候变化及影响研究的未来6个重点方向。 展开更多
关键词 气候变化 影响 进展与展望 中国干旱、半干旱区
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超级单体风暴研究进展 被引量:1
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作者 王秀明 汤欢 +3 位作者 俞小鼎 郑宇豪 王晨曦 费海燕 气象学报 北大核心 2025年第3期813-832,共20页
超级单体是所有对流风暴中最猛烈且持续时间较长的一种高度组织化的类型,亦是致灾性最强的对流风暴,引发极端天气概率较高。从超级单体风暴的结构、环境条件以及作为其结构核心的中气旋形成机制3方面对超级单体研究进展进行了较全面的... 超级单体是所有对流风暴中最猛烈且持续时间较长的一种高度组织化的类型,亦是致灾性最强的对流风暴,引发极端天气概率较高。从超级单体风暴的结构、环境条件以及作为其结构核心的中气旋形成机制3方面对超级单体研究进展进行了较全面的回顾和深入的阐述。不同类型超级单体以及引发不同灾害性天气的超级单体反射率因子形态、动力和云微物理结构特征有所不同,如:龙卷超级单体具有较强的低层中气旋,强冰雹超级单体的中气旋强且深厚,强风超级单体中气旋伴有明显的中层径向辐合,引发强降水的超级单体中气旋多位于低层,可据此预警超级单体引发的不同类型灾害性强对流天气。中气旋形成的物理过程为环境水平涡度被上升气流扭转为风暴垂直涡度,其中中层中气旋水平涡度源自深层风垂直切变(风向风速随高度的变化),而低层中气旋水平涡度存在低层环境风垂直切变和阵风锋区斜压性两种机制导致的水平涡度来源,哪一种机制占主导目前并不十分清楚。此外,中气旋被强降水包裹、风暴合并,以及地面附近中尺度边界(锋面、干线和阵风锋等及其伴随的辐合线)与超级单体相互作用等情况下的中气旋维持和增强机制复杂多样。近年来,基于高分辨率数值试验结果,一些学者给出了超级单体龙卷形成的更新的概念模型和物理图像,具有双偏振功能的多普勒天气雷达给出超级单体中一些新发现的动力和微物理特征,能够更加准确地探测超级单体中大冰雹尺寸,而超级单体中大冰雹增长机制和极端风、雨形成机制的研究进展有限,尚待进一步深入。 展开更多
关键词 超级单体 中气旋 强对流天气
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山区干环境下弱降水超级单体龙卷事件研究 被引量:2
5
作者 王宏 王秀明 +6 位作者 王万筠 赵岩 裴宇杰 胡赛安 冯钰博 杨域 姜旭 气象学报 北大核心 2025年第2期193-208,共16页
为增强对山区龙卷风暴的认识,应用不同波段天气雷达和风廓线等探测资料,分析了2023年5月14日发生在华北北部山区(围场和隆化)的2个EF1级弱龙卷,包括近风暴环境和风暴精细结构。结果表明:龙卷发生在500 hPa冷涡后部西北气流背景下,龙卷... 为增强对山区龙卷风暴的认识,应用不同波段天气雷达和风廓线等探测资料,分析了2023年5月14日发生在华北北部山区(围场和隆化)的2个EF1级弱龙卷,包括近风暴环境和风暴精细结构。结果表明:龙卷发生在500 hPa冷涡后部西北气流背景下,龙卷母风暴由干线及其伴随的地面辐合线触发。近风暴环境对流有效位能和0—6 km风垂直切变较强,低层水汽和0—1 km风垂直切变显著增大有利于超级单体龙卷形成。午后热雷暴活动对山区局地水汽影响是此次龙卷近风暴环境水汽含量升高的主要影响因素。产生龙卷的超级单体风暴回波强度总体不强,其中围场龙卷风暴回波强度在40 dBz以下,且强回波范围小,地面降水不足2 mm,中气旋和钩状回波头部对应旋转上升气流与降水回波分离,2个龙卷风暴均为弱降水超级单体风暴。分析了2个弱降水超级单体风暴的近风暴环境及精细结构演变,识别出低层中等强度中气旋和龙卷涡旋特征(TVS),表明X波段雷达可捕捉到弱降水超级单体龙卷。围场龙卷特征的出现与龙卷发生有很好的时间对应关系,隆化龙卷发生前8 min可观测到TVS特征,此次弱降水超级单体龙卷预警时效较短。 展开更多
关键词 龙卷 干环境 超级单体 弱降水 山区
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《气象学报》征稿简则
6
气象学报 北大核心 2025年第2期418-418,共1页
1.办刊宗旨《气象学报》创刊于1925年,是中国气象局主管、中国气象学会主办的大气科学学术期刊,主要刊载气象、海洋、航空、地理、水文、环境等领域有关大气科学研究的具有创造性论文;国内外大气科学发展动态综合评述;新观点、新理论、... 1.办刊宗旨《气象学报》创刊于1925年,是中国气象局主管、中国气象学会主办的大气科学学术期刊,主要刊载气象、海洋、航空、地理、水文、环境等领域有关大气科学研究的具有创造性论文;国内外大气科学发展动态综合评述;新观点、新理论、新技术、新方法的介绍;研究工作简报及重要学术活动报道;优秀大气科学专著的评介等。《气象学报》中文版为双月刊,国内外公开发行,作者和读者对象主要为从事气象、海洋、环境及水文等学科的科研人员、高校师生。 展开更多
关键词 气象学报 新观点 新技术 创造性论文
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中国数值天气预报业务系统70年发展
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作者 张卫民 沈学顺 +10 位作者 曹小群 孙健 吴建平 彭军 宋君强 朱小谦 王建捷 李泽椿 陈德辉 龚建东 赵延来 气象学报 北大核心 2025年第3期435-463,共29页
数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展... 数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展基础上,重点综述中国自主发展的GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)和YHGSM(YinHe Global Spectral Model)两大业务预报系统的重要科技进展。GRAPES在模式动力框架、四维变分资料同化、卫星资料同化技术、雷达资料同化应用、集合预报和云物理过程等方面实现了技术突破,建立了无缝隙的、包含确定性预报和集合预报系统的中国气象局数值天气预报业务体系。YHGSM持续走谱模式发展路线,突破了干空气质量守恒全球大气谱模式、集合四维变分资料同化、海-陆-气耦合集合预报等技术,建立了以高分辨率全球中期和月延伸数值预报系统为核心的数值预报体系。军队和地方自主研发的数值天气预报系统是长期坚持既定科学技术方向、学术研究和业务研制紧密结合的结果。 展开更多
关键词 数值天气预报 GRAPES YHGSM 半隐式半拉格朗日平流 格点模式 谱模式 物理过程 卫星资料同化 四维变 分资料同化 集合四维变分资料同化
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认识大气环流和气候系统动力学100年进步
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作者 李建平 陈文 +17 位作者 周天军 刘屹岷 黄刚 刘晓东 侯兆禄 丁瑞强 胡鹏 陈尚锋 谭本馗 付遵涛 封国林 罗德海 段晚锁 陈晓龙 姜继兰 唐颢苏 胡开明 屈侠 气象学报 北大核心 2025年第3期582-636,共55页
回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围... 回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围、篇幅和能力,可能仍有遗漏,敬请谅解。在大气环流遥相关方面,中国学者对大气环流的基本特征及其与气候变化的关系进行了深入研究,揭示了包括东亚-太平洋型、丝绸之路型等多种遥相关型的形成机制和影响。这些研究成果构成了北半球夏季环流异常的核心理论框架,不仅深化了对大气环流遥相关现象的理解,也为国际气候预测和研究提供了新的视角和工具,显著提升了对大气环流变化的预测能力。季风环流研究方面,中国学者系统揭示了东亚季风的形成机制及其与热带三大洋(太平洋、印度洋、大西洋)的相互作用。通过深入分析季风年际和年代际变率的海-气相互作用机理,显著提升了对季风系统变化规律的理解,中国主导的全球季风模式对比计划被纳入CMIP6框架,其成果为IPCC第六次评估报告提供了关键支撑。同时,对东亚季风指数的定义、历史变化检测归因以及未来预估进行了全面回顾。该指数为季风气候的预测和应对提供了理论基础和技术支持,促进了全球季风研究的深入发展。气候系统动力学领域的研究涵盖了全球变暖动力学、大气层结变化、快速气候调整以及气候变率调整等多个方面。中国学者通过数值模拟试验和理论分析,深入探讨了全球变暖背景下的降水变化机制、大气环流调整以及气候反馈作用等关键问题。中国研发的气候系统模式在CMIP6中表现突出,相关结论被IPCC AR6直接引用,标志着中国模式在国际评估中的话语权显著提升。特别是针对东亚季风、北太平洋副热带高压等关键气候系统的研究,为中国乃至全球的气候预测和应对提供了有力支持。青藏高原作为地球上一个独特的地形单元,其对大气环流和气候系统的影响受到了广泛关注。中国学者通过大量观测和数值模拟试验,揭示了青藏高原对大气环流的动力和热力强迫作用。研究表明,青藏高原不仅改变了周边地区的大气环流结构,还对亚洲季风、区域气候乃至全球气候产生了深远影响,相关理论被国际气象学界认为是解释亚洲气候变率的核心机制之一。在古气候研究方面,中国学者利用丰富的历史文献和自然档案,重建了历史时期和地质时期的气候变化序列,揭示了气候变化的周期性、突变性和区域性特征。这些研究成果不仅填补了中国古气候研究的空白,也为国际古气候研究提供了宝贵的资料和数据支持,推动了全球古气候研究的深入发展。在非线性大气动力学方面,中国学者在大气非线性波动方程、阻塞非线性动力学、可预报性等方面做出了重要贡献,提出了条件非线性最优扰动方法和非线性局部Lyapunov指数,成为世界气象组织推荐的可预报性分析工具。这些创新性的理论和方法不仅丰富了非线性大气动力学的理论体系,也为国际大气和海洋系统的可预报性研究提供了新思路和技术支持,推动了该领域的国际前沿研究。过去100年,中国气象学界在认识大气环流和气候系统动力学方面取得了丰硕成果,为理解气候变化、提高气候预测能力做出了重要贡献。展望未来,中国气象学者将继续在这一领域深耕细作,不断开拓创新,为全球气象事业的进步贡献更多中国智慧和力量。 展开更多
关键词 大气环流遥相关 非线性大气动力学 季风环流 青藏高原动力学 气候系统动力学 古气候 大气动力学 全球变暖 动力学 历史气候重建
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中国天气雷达业务技术能力现代化60年进展
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作者 邵楠 李斐斐 +4 位作者 滕玉鹏 陈玉宝 吴蕾 步志超 高玉春 气象学报 北大核心 2025年第4期1007-1025,共19页
天气雷达是对强对流和台风监测、预警的主要工具之一,也是探测降水天气系统和估测降水的最有效手段之一。自1964年使用843型雷达监测台风以来,中国天气雷达技术及业务应用能力有了飞跃发展。特别是进入21世纪以来,中国天气雷达气象业务... 天气雷达是对强对流和台风监测、预警的主要工具之一,也是探测降水天气系统和估测降水的最有效手段之一。自1964年使用843型雷达监测台风以来,中国天气雷达技术及业务应用能力有了飞跃发展。特别是进入21世纪以来,中国天气雷达气象业务体系不断完善、业务技术能力不断增强,雷达业务技术攻关投入持续增长,天气雷达气象科技能力现代化和社会服务现代化水平大幅度增强。截至2024年10月,已建成由252部S和C波段天气雷达构成的全国雷达网和由294部X波段天气雷达构成的局部网,是世界上最大的天气雷达观测网(共计546部天气雷达),且全网关键核心技术自主可控,全链条业务发展水平显著提升。文中简要回顾了近60年中国天气雷达业务技术发展史上具有里程碑意义的重要变革及成就,对中国天气雷达业务技术体系及发展历程进行了简要的梳理,着重展示与雷达技术发展相适应的业务技术体系变革,旨在为中国天气雷达业务能力建设提供些许历史借鉴,并为未来天气雷达业务工作实现“监测精密”提供参考和启发。 展开更多
关键词 中国 天气雷达 业务保障 雷达标校 质量控制 雷达产品
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青藏高原地-气相互作用过程及其天气、气候效应观测研究进展
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作者 马耀明 王宾宾 +15 位作者 姚楠 孙丽君 蔡征岭 石兴东 胡泽勇 马伟强 仲雷 李茂善 陈学龙 韩存博 谢志鹏 刘莲 刘新 王永杰 王忠彦 马彬 气象学报 北大核心 2025年第4期887-903,共17页
青藏高原海拔高、辐射强,地表向大气输送了大量的热量和水汽,调节着区域大气边界层发展和云降水过程,其“感热气泵效应”对高原本身及其周边地区的天气、气候变化和大气环流发展影响显著。青藏高原环境恶劣,地表综合观测站点缺乏,严重... 青藏高原海拔高、辐射强,地表向大气输送了大量的热量和水汽,调节着区域大气边界层发展和云降水过程,其“感热气泵效应”对高原本身及其周边地区的天气、气候变化和大气环流发展影响显著。青藏高原环境恶劣,地表综合观测站点缺乏,严重制约了对青藏高原地-气相互作用过程及其区域天气、气候效应的认识与理解。自20世纪80年代以来,针对青藏高原地区地-气相互作用过程、大气边界层过程、云降水过程和高原区域天气、气候效应研究开展了诸多大型野外观测试验项目,并取得了丰硕的研究成果。特别是2017年以来,国家重大科技专项“第二次青藏高原综合科学考察研究”项目启动,并在前期观测研究项目的基础上,开展了大量有针对性的综合观测试验研究。将从2019年以来青藏高原地-气相互作用过程及其天气、气候效应的观测视角,系统梳理、归纳和汇总青藏高原地-气相互作用过程、大气边界层过程、云降水过程和青藏高原天气、气候效应的相关观测研究进展。 展开更多
关键词 观测研究进展 地-气相互作用过程 大气边界层过程 天气、气候效应 青藏高原
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发育模式的理论改进与检验——以中国玉米为例
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作者 邬定荣 王春乙 +3 位作者 高静 王培娟 霍治国 姬兴杰 气象学报 北大核心 2025年第1期156-167,共12页
基于逆境生物学和表观遗传学取得的进展,将现有只考虑发育速率对环境响应机制的发育模式理论框架修改为考虑响应、适应与记忆机制的框架并进行验证。以适应机制为例,选择发育阶段始期的日序(DOY)作为表征适应性的因子,并与线性温度响应... 基于逆境生物学和表观遗传学取得的进展,将现有只考虑发育速率对环境响应机制的发育模式理论框架修改为考虑响应、适应与记忆机制的框架并进行验证。以适应机制为例,选择发育阶段始期的日序(DOY)作为表征适应性的因子,并与线性温度响应函数结合,构建了耦合响应与适应机制的发育模式—RAM。利用中国194个农业气象站玉米营养生长阶段(VGP)和生殖生长阶段(RGP)观测资料,验证了RAM模式的有效性。结果表明,DOY与发育速率普遍呈正相关,且所有站点两个发育阶段的DOY与温度的共线性均在可接受范围内。与线性关系相比,RAM模式在营奍生长(VGP)和生殖生长(RGP)阶段对观测数据的解释率分别提高0.213和0.274。与经过充分校正的双线性(WOFOST)和非线性(Gao)模式相比,参数率定数据RAM可将VGP的均方根误差(RMSE)分别减小0.4和0.4 d,RGP阶段分别减小1.6和0.7 d。检验数据RAM可将VGP的RMSE分别减小0.1和0.4 d,RGP阶段分别减小1.1和0.4 d。此外,RAM模式还具有参数少、参数化过程简单等优点。修改后的发育模式框架以较少的假设实现了更准确的模拟,具有较好的理论发展和实际应用前景。 展开更多
关键词 积温理论 响应与适应 发育模式构建 率定-检验
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集合预报进展、挑战及展望
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作者 陈静 朱跃建 +11 位作者 段晚锁 智协飞 闵锦忠 李晓莉 邓国 袁慧玲 冯杰 杜钧 李巧萍 龚建东 沈学顺 穆穆 气象学报 北大核心 2025年第3期480-502,共23页
系统概述了集合预报的发展历程和中外主要的集合预报方法,重点回顾了中国全球/区域集合预报系统的发展历程、集合预报系统业务技术、初值扰动技术、模式扰动技术和集合预报应用的进步,以及与当前国际主要数值预报中心集合预报水平的对... 系统概述了集合预报的发展历程和中外主要的集合预报方法,重点回顾了中国全球/区域集合预报系统的发展历程、集合预报系统业务技术、初值扰动技术、模式扰动技术和集合预报应用的进步,以及与当前国际主要数值预报中心集合预报水平的对比。针对集合预报系统逐步走向对流尺度、人工智能模型的趋势,从业务、科研、人工智能与集合预报、天气与气候一体化以及用户需求等方面分析了集合预报技术发展面临的主要挑战,并对未来发展做了展望。 展开更多
关键词 集合预报 方法 中国集合预报 回顾
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强对流雷暴和闪电的探测、机理及预报
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作者 郄秀书 刘冬霞 +3 位作者 蒋如斌 郑栋 底绍轩 陈志雄 气象学报 北大核心 2025年第3期833-854,共22页
雷暴是产生闪电的强对流天气系统,产生大量闪电的雷暴可导致多种灾害性天气。近10年来,高时\空分辨率闪电探测技术的发展,不仅使雷电的发展传输特征和机理、物理效应等方面取得了突破性进展,而且与双偏振多普勒天气雷达、高分辨率数值... 雷暴是产生闪电的强对流天气系统,产生大量闪电的雷暴可导致多种灾害性天气。近10年来,高时\空分辨率闪电探测技术的发展,不仅使雷电的发展传输特征和机理、物理效应等方面取得了突破性进展,而且与双偏振多普勒天气雷达、高分辨率数值模式结合,提升了对雷暴云动力-微物理-电过程及其相互关系,以及雷暴云电荷结构的科学认识,促进了雷电预报系统和面向数值预报模式的闪电资料同化方案的建立。从4方面对近10年中国在强对流雷暴和闪电探测、机理和预报领域的主要研究进展进行回顾,包括通道可分辨的高精度闪电三维定位技术及应用,不同类型雷暴系统中的闪电活动特征及其与云动力、微物理过程的关系,雷暴云电荷结构的观测和数值模拟,以及闪电预报与面向数值预报模式的闪电资料同化等,并对相关研究的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 高精度闪电定位技术 闪电物理和机制 雷暴电荷结构 闪电预报 雷暴预报的闪电资料同化
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青藏高原地-气相互作用过程及其天气、气候效应数值模拟研究综述
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作者 马伟强 马耀明 +8 位作者 马龙腾飞 李茂善 孙方林 宋敏红 韩熠哲 胡伟 刘莲 苏荣明珠 韩存博 气象学报 北大核心 2025年第4期904-920,共17页
在全球气候变化和人类活动影响加剧的背景下,青藏高原作为“亚洲水塔”及“地球第三极”,其地-气相互作用过程对区域和全球气候系统的调节作用愈加显著。数值模拟作为理解高原复杂气候过程的有效工具,在探索青藏高原地-气系统的物理机... 在全球气候变化和人类活动影响加剧的背景下,青藏高原作为“亚洲水塔”及“地球第三极”,其地-气相互作用过程对区域和全球气候系统的调节作用愈加显著。数值模拟作为理解高原复杂气候过程的有效工具,在探索青藏高原地-气系统的物理机制和天气、气候效应方面发挥了不可替代的作用。文中系统综述了青藏高原地区4个主要地-气相互作用过程的数值模拟研究进展,包括陆地-表层大气过程(边界层过程)、云降水物理过程、区域水分循环过程和平流层过程,重点探讨了这些过程在不同时间和空间尺度上的表现及其对区域天气系统、季风环流和全球气候的影响。最后,展望了未来的研究方向,提出需要通过提高数值模式的精度、优化参数化方案以及结合多源观测数据,以进一步揭示青藏高原在全球气候系统中扮演的独特角色,并为应对气候变化挑战提供科学依据。 展开更多
关键词 青藏高原 地-气相互作用 数值模拟 天气效应 气候效应
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中尺度对流系统:从年际年代际变率到气候响应
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作者 聂绩 林中曦 +7 位作者 李普曦 杨邱 丁天 宋丰飞 孟智勇 孙建华 李建 赵传峰 气象学报 北大核心 2025年第3期770-785,共16页
中尺度对流系统(MCS)是由多个对流系统组成的云系,其降水水平空间尺度介于雷暴单体与温带气旋之间,时间尺度通常为数小时或更久,频繁引发高影响、致灾性强的天气事件。受到青藏高原、东亚季风等地理和气候系统影响,中国的MCS展现出独特... 中尺度对流系统(MCS)是由多个对流系统组成的云系,其降水水平空间尺度介于雷暴单体与温带气旋之间,时间尺度通常为数小时或更久,频繁引发高影响、致灾性强的天气事件。受到青藏高原、东亚季风等地理和气候系统影响,中国的MCS展现出独特的时、空分布特征,对中国水资源、暴雨及洪涝灾害产生重大影响。MCS的研究对于提升天气预报精确度等气象防灾、减灾和应对极端天气等适应气候变化具有重要的科学意义和实际价值。系统回顾了中国学者在MCS的变率和气候响应领域的重要成果和进展。自20世纪60年代中国开始对MCS进行观测试验以来,随着观测技术的进步,对MCS的统计分析和发生、发展机制的研究已从单一案例和短期统计分析,发展到对多区域、长时间尺度的精细特征和机理的深入探讨。在此基础上,中国的气象工作者对MCS的时、空变率进行了大量分析,并将MCS的发生、发展与背景条件相结合,取得了一系列关于MCS长期变异性统计分析和机理研究的重要成果。从中国不同区域MCS的年际和年代际时、空分布特征及其对降水变率的贡献,以及气候长期变率对MCS的调控机制两方面回顾了MCS的年际和年代际变率的相关研究。对于全球变暖背景下MCS的响应这一热点和前沿问题,回顾了气候变化对MCS频率和强度的影响的观测和机理研究,并探讨了气溶胶排放和城市化等人类活动对MCS的影响。最后,对MCS未来可能的研究方向进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 中尺度对流系统 年际变率 年代际变率 气候响应
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中国台风预报技术发展的历史、现状与未来
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作者 余晖 陈联寿 +9 位作者 谈哲敏 端义宏 杨梦琪 陈琛 李永平 陈国民 黄伟 钱奇峰 麻素红 王新 气象学报 北大核心 2025年第3期786-797,共12页
近百年来,中国台风预报技术的发展经历了看云识天、天气图分析、统计预报、统计-动力预报、数值预报及其集成应用等主要阶段。随着台风预报技术的发展,中国台风路径和强度的预报能力呈现出阶梯式跃进特征,准确性和稳定性均显著提升。展... 近百年来,中国台风预报技术的发展经历了看云识天、天气图分析、统计预报、统计-动力预报、数值预报及其集成应用等主要阶段。随着台风预报技术的发展,中国台风路径和强度的预报能力呈现出阶梯式跃进特征,准确性和稳定性均显著提升。展望未来,台风预报已进入突破台风精细结构预报和长时效预报挑战的新阶段,加强物理规律认识深化和人工智能技术发展相融合是未来台风预报技术发展的一条希望之路。 展开更多
关键词 台风 预报技术 预报评估
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“亚洲水塔”大气水分循环及其全球效应
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作者 徐祥德 蔡雯悦 +3 位作者 孙婵 唐懿 董娜 马耀明 气象学报 北大核心 2025年第4期873-886,共14页
青藏高原是世界上总辐射量最高的地区,也是全球超太阳常数的极值区域之一,故形成了一个“嵌入”大气对流层中部巨大的热源,并可一直伸展到自由大气,其超越了世界上任何超级城市群所产生的“中空热岛”效应。青藏高原到黄土高原二阶梯大... 青藏高原是世界上总辐射量最高的地区,也是全球超太阳常数的极值区域之一,故形成了一个“嵌入”大气对流层中部巨大的热源,并可一直伸展到自由大气,其超越了世界上任何超级城市群所产生的“中空热岛”效应。青藏高原到黄土高原二阶梯大地形的“热力驱动”可作为“放大的海陆温差”季风效应,对区域乃至全球大气环流系统的动力“驱动”产生了难以估计的效应。青藏高原是亚洲区域低云量最为集中、对流活动最为活跃的地区,其特殊的湍流-对流触发机制为“亚洲水塔”云水资源提供了关键的能量驱动。青藏高原特殊的“热驱动”及其“二阶梯型水泵”效应为源自低纬度海洋乃至跨半球的水汽强“汇流”提供了动力机制。季风活跃期水汽输送“大三角扇形”关键影响域及其低纬度热带海洋成为“亚洲水塔”大气水分循环的重要水汽源,其水汽源区可跨越赤道追踪到南半球。夏季南、北半球跨赤道气流低层强偏南、高层强偏北气流出现在东亚地区(90°E)和北美区域(90°W)的赤道区,这两个高、低层跨赤道反向气流极值区恰与亚洲青藏高原和北美落基山位置对应。从行星尺度环流特征的视角,印证了青藏高原、落基山不同高度的大地形对跨半球尺度的垂直纬圈、经圈环流的塑造作用,揭示出青藏高原在全球能量与水汽输送交换中重要的“窗口效应”,表明青藏高原热源在驱动“亚洲水塔”能量、水分循环过程中扮演着重要角色。研究发现,青藏高原对流活动与南极、北极水汽输送呈显著相关,凸显了“三极”的关联。青藏高原上空热源驱动高层辐散、低层辐合的耦合机制,实现了青藏高原远距离的多尺度水汽输送强“汇合”效应,并形成了青藏高原热力驱动及其能量、水分循环“自激反馈”作用。青藏高原上星罗棋布的冰川、积雪和湖泊储存着丰富的水环境资源,某种程度可起到“水塔存储池”作用。青藏高原与全球大气能量、水分循环过程具有重要的互反馈作用,这一陆地-海洋-冰冻圈大气能量与水分交换机制可描绘出一个系统的青藏高原与全球大气多圈层水分循环交互的图像。 展开更多
关键词 青藏高原 “亚洲水塔” 大气水分循环 热驱动机制 物理图像
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一种双阶矩规范化雨滴谱反演方法的初步验证
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作者 张扬 曾静 +1 位作者 刘黎平 董元昌 气象学报 北大核心 2025年第2期389-402,共14页
双偏振雷达反演雨滴谱能够为研究降水微物理过程提供良好的数据支撑。雨滴谱模型中的约束关系使得雨滴谱反演方法存在局限性,例如在“约束性Gamma(C-G)模型”雨滴谱反演方法中统计形状因子-斜率因子(μ-Λ)关系时,剔除了一些数据,因此μ... 双偏振雷达反演雨滴谱能够为研究降水微物理过程提供良好的数据支撑。雨滴谱模型中的约束关系使得雨滴谱反演方法存在局限性,例如在“约束性Gamma(C-G)模型”雨滴谱反演方法中统计形状因子-斜率因子(μ-Λ)关系时,剔除了一些数据,因此μ-Λ关系并不能代表所有降水的特性。为此,提出一种新的雨滴谱反演方法:双阶矩规范化雨滴谱反演法。该方法在保留全部有效数据的基础上,建立了趋近线性的定量关系,利用水平反射率因子(ZH)和差分反射率因子(ZDR)计算得到雨滴谱六、七阶矩,进而参考双阶矩规范化雨滴谱模型反演雨滴谱。利用发生在广东的 2 次降水过程采用模拟试验,地面观测和高空反演等 多个结果验证了方法的可行性。结果表明:假设的雨滴谱模型与实际观测数据较为吻合,理论上方法合理可行。无论是模拟试 验还是地面验证,提出的方法都优于传统 C-G 方法,尤其是在强降水端表现明显。同时双偏振雷达(双阶矩规范化雨滴谱反演 方法)和云雷达对高空中弱回波(<35 dBz)粒子大小的反演一致。该方法从理论,地面和高空观测等方面都表现出反演的可靠 性,为研究不同高度的雨滴谱特征提供了较好的反演途径。 展开更多
关键词 雨滴谱 反演技术 双阶矩规范化 双偏振雷达 云雷达
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1961年以来中国区域性气候与极端事件变化格局
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作者 王倩 翟盘茂 张强 气象学报 北大核心 2025年第4期980-989,共10页
在全球变暖背景下,中国区域气候与极端天气、气候事件发生了显著变化。深入了解和认识区域气候和极端天气、气候事件的变化规律及驱动机制,对于气候变化应对和灾害风险管理具有十分重要的科学意义。文中回顾并梳理了中外相关的前沿科学... 在全球变暖背景下,中国区域气候与极端天气、气候事件发生了显著变化。深入了解和认识区域气候和极端天气、气候事件的变化规律及驱动机制,对于气候变化应对和灾害风险管理具有十分重要的科学意义。文中回顾并梳理了中外相关的前沿科学进展,对比了东部和西部地区气候变化响应的共性和差异。研究表明,1961年以来,中国的气温和降水总体呈上升趋势,而降水的变化表现出明显的区域特征。西部地区气候变化的显著特点是“暖湿化”,以西北和青藏高原北部为主,西南部分地区表现出“暖干化”特征。东部地区降水主要呈“南涝北旱”的格局,2010年之后,伴随东北和华北地区降水明显增多,这种格局逐渐改变。伴随着气候变化,极端高温、强降水和干旱事件的频率和强度显著增大。以温室气体排放为主的人类活动是观测到的平均气温和极端温度升高的主要驱动因素;人类活动和气候系统内部变率共同驱动了区域降水的变化。此外,还展望了未来中国气候变化研究领域的重点和难点科学问题。 展开更多
关键词 气候变化 极端事件 驱动机制 归因 中国
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中国数值模式评估方法的研究进展综述
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作者 陈昊明 李建 +3 位作者 李普曦 李娟 胡学林 周逸辉 气象学报 北大核心 2025年第3期566-581,共16页
评估是数值模式研发与应用中的重要环节。近年来,随着数值模式复杂程度的提升和精细化预报需求的增加,模式评估方法也有了迅速发展。首先概要回顾了中外在数值模式评估方法方面的研究动态,进而关注中国学者近些年在新一代数值模式动力... 评估是数值模式研发与应用中的重要环节。近年来,随着数值模式复杂程度的提升和精细化预报需求的增加,模式评估方法也有了迅速发展。首先概要回顾了中外在数值模式评估方法方面的研究动态,进而关注中国学者近些年在新一代数值模式动力框架评估、东亚季风多时空尺度变率和青藏高原天气、气候模拟评估方面的主要研究成果,并针对降水这一关键过程,回顾了降水日变化及过程演变等精细化评估的工作。最后提出多源观测资料的应用、针对不同模式研发和应用场景的评估方法研究,以及模式评估与机器学习等新技术的结合是未来的研究方向。 展开更多
关键词 数值模式 评估 模式诊断 降水检验
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