低排放情景下全球极端气候事件变化在温升过冲前后达到1.5℃的差异 被引量：6

1

作者 徐影 韩振宇 +1 位作者 吴婕 李柔珂 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2024年第4期389-402,共14页

基于耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)全球气候模式在SSP1-1.9温室气体排放情景下的模拟结果,预估了全球平均气温相对于工业化前达到1.5℃温升(P1阶段)后继续增暖然后再次返回(过冲)到1.5℃温升时的(P2阶段)全球气温、降水及极端气候指... 基于耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)全球气候模式在SSP1-1.9温室气体排放情景下的模拟结果,预估了全球平均气温相对于工业化前达到1.5℃温升(P1阶段)后继续增暖然后再次返回(过冲)到1.5℃温升时的(P2阶段)全球气温、降水及极端气候指数的可能变化,并且分析其预估不确定性。结果表明:P1和P2两阶段间气温、降水及极端气候的多模式一致的差异在全球各分区广泛出现,且区域性和局地性特征明显。各指标表征的多模式一致的极端温度变化普遍接近或者超过全球陆地面积的15%。极端低温的P1和P2两阶段差异的空间分布与冬季平均气温差异的空间分布有一定相似度,极端高温变化的分布则更凸显局地性。全球范围内低温和高温多模式一致增加的面积都高于其减少的面积,预计欧亚大陆中高纬的西部、北美洲、中国东北等区域的低温风险以及青藏高原、中国东部、南亚、东非、北美洲、南极洲等区域的高温风险会升高。各指标表征的多模式一致的极端降水变化普遍超过全球陆地面积的20%,其中增加与减少的面积接近。强降水差异的分布特征与年降水的有部分相似,一致增多主要分布在中国南方、南亚、东南亚、南美洲东部和西南端、北美、澳洲和中东欧的部分地区等,一致减少主要分布在中国华北到东北、青藏高原南麓、非洲南部、南美洲北部和澳洲北部等。连续干旱日数在多数区域表现为增多,集中且连续地分布在中亚、南亚、青藏高原、俄罗斯中北部、非洲撒哈拉以北和中部、澳洲中部、南极洲部分地区等。这些都表明即使全球在2030年前达到碳排放峰值,并立即开始减少碳排放,但由于各个区域气候对全球变暖的响应有明显差异,温升过冲后部分区域的极端事件发生频率并未及时回退到过冲前的水平,需警惕区域和局地尺度气象灾害及其影响的增加。 展开更多

关键词 1.5℃温升 过冲 极端气候 预估

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变化环境下长三角地区极端降水非平稳性及其时空分异特征

2

作者 雷诺 周正正 +1 位作者 路平 刘曙光 《水科学进展》 北大核心 2025年第3期436-449,共14页

在当前复杂的变化环境下,掌握极端降水的非平稳性演化规律已成为区域防洪减灾的迫切需求。本研究以长三角地区为例,基于1961—2021年格点化逐日降水数据集和多种气候因子资料,采用主成分分析(PCA)与极值分布理论(GEV)研究了极端降水对... 在当前复杂的变化环境下,掌握极端降水的非平稳性演化规律已成为区域防洪减灾的迫切需求。本研究以长三角地区为例,基于1961—2021年格点化逐日降水数据集和多种气候因子资料,采用主成分分析(PCA)与极值分布理论(GEV)研究了极端降水对城市化的响应。结果表明:(1)长三角地区的极端降水在城市化快速发展阶段雨量更高,短历时极端降水空间分布更不均匀;(2)极端降水在大部分区域呈现增长趋势,城市化进程较快的区域更为显著;(3)基于季风因子的GEV-PCA模型在多数区域表现最优,在城市扩张前后的分布发生变化;(4)随重现期增加,耦合不透水率的GEV-PCA-U模型与GEV-PCA模型的极端降水差距增大,月际间的差距缩小。建议结合极端降水非平稳特性及其对大气环流因子和城市化的响应特征,有针对性地加强不同区域的防洪排涝工作。 展开更多

关键词 极端降水 非平稳性 城市化 长三角地区

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中国东部夏季极端降水年代际变化特征及成因分析 被引量：26

3

作者 杨涵洧 龚志强 +1 位作者 王晓娟 封国林 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期683-696,共14页

本研究利用逐日降水资料对中国东部夏季极端降水进行检测,并对转变前后的特征进行对比分析,进而从海、陆对增温的响应不同导致的环流调整给出成因分析。结果表明,(1)中国东部夏季极端降水在1990年前后出现显著的年代际转变,极端降水由... 本研究利用逐日降水资料对中国东部夏季极端降水进行检测,并对转变前后的特征进行对比分析,进而从海、陆对增温的响应不同导致的环流调整给出成因分析。结果表明,(1)中国东部夏季极端降水在1990年前后出现显著的年代际转变,极端降水由偏少转为偏多。转折后与转折前相比,中国东部夏季极端降水落区南移,南方偶极子分布型加强,南方极端降水增加、北方极端降水减少,其中华南和华东地区,极端降水量和降水日数增加,对夏季降水的贡献率增大;华北地区,极端降水量和降水日数减少,对夏季降水的贡献率减小。(2)西太平洋暖池区异常升温造成的海陆温差减小是中国东部夏季极端降水1990年前后转变的重要驱动因素之一。它造成1990年之后低纬度季风强度减弱、西太平洋副热带高压增强并南移、南海副高增强,而中高纬度气旋性环流异常被破坏、东亚大槽增强,进而导致华北经向水汽输送减弱,下沉运动显著加强,极端降水量和降水日数减少。于此同时,华南和华东地区则水汽输送加强,上升运动显著,有利于降水偏多,并伴随极端降水量和降水日数有所增加。 展开更多

关键词 极端降水 年代际转变 海陆热力性差异 东亚夏季风系统

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中国近30年短时极端降水特征分析 被引量：5

4

作者 赵煜飞 张强 +5 位作者 鞠晓慧 肖栋 杨和平 陈杰 廖捷 邓悦 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期1144-1156,共13页

由于观测资料的限制,以往对于日尺度以下的短时极端降水特征和短时极端降水阈值的研究较少。本文基于中国气象局最新研制的1991~2021年中国2464个台站逐小时降水资料,分析了全国1 h、3 h降水频率特征,采用百分位法分别统计1 h和3 h极端... 由于观测资料的限制,以往对于日尺度以下的短时极端降水特征和短时极端降水阈值的研究较少。本文基于中国气象局最新研制的1991~2021年中国2464个台站逐小时降水资料,分析了全国1 h、3 h降水频率特征,采用百分位法分别统计1 h和3 h极端降水阈值,探究了中国短时极端降水气候特征。分析结果表明四川、贵州、湖南、江西、福建和浙江等省的部分台站1 h降水频率较大,可达12%,西北地区1 h降水频率普遍偏低,大部分台站低于3%。1991~2021年期间,1 h、3 h极端降水频率呈减少趋势。共有64.7%的站3 h极端降水频率线性趋势与1 h极端降水频率线性趋势一致。我国降水极值和极端降水阈值空间特征明显,1 h降水极端降水阈值基本呈东南大、西北小的空间特征,广东、广西、海南阈值相比我国其他地区偏大。海南、广东、广西和江苏省1 h降水历史平均极值超过80 mm h^(-1),其中海南省平均极值最高,达102.7 mm h^(-1)。 展开更多

关键词 地面观测 降水 质量控制 日变化

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1979-2020年西北地区地表风速的年代际变化特征 被引量：2

5

作者 王勇 周子涵 +3 位作者 王澄海 肖栋 秦豪君 黄武斌 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第6期1380-1396,共17页

基于1979-2020年西北地区173个气象站点10 m风速观测资料和ERA-5再分析资料,揭示了西北地区年、各季节风速的年代际变化特征及2003/2004年年代际变化可能的环流背景。结果表明:1979-2020年趋势分布存在显著的区域差异,风速增大区域主要... 基于1979-2020年西北地区173个气象站点10 m风速观测资料和ERA-5再分析资料,揭示了西北地区年、各季节风速的年代际变化特征及2003/2004年年代际变化可能的环流背景。结果表明:1979-2020年趋势分布存在显著的区域差异,风速增大区域主要位于甘肃中部和东部、陕西、新疆西南和东北部分地区,其余站点风速大体减小。呈现减小趋势的站点数明显多于增加趋势的站点数,呈现减小趋势站点平均地表风速大于整个西北平均的风速值,呈现增加趋势的站点的平均地表风速小于整个西北平均的风速值,并且在2004年后明显增大。年平均和各季节第一模态的空间分布与1979-2020年趋势分布相似,时间序列的年代际变化发生在2000年前后。年平均和各季节第二模态除宁夏和陕西南部地区为负异常,其余站点大体均为正异常,其时间序列均发生了两次突变,分别发生在1987/1988年和2003/2004年。1987/1988年的西北地区风速变化成因已有大量研究,本研究重点分析了2003/2004年西北风速年代际变化成因的环流因子。从500 hPa位势高度2004-2020年与1988-2003年的合成差图可知,春季环流场呈现中亚-北欧的经向偶极子模态,夏季和秋季呈现为“丝绸之路”模态,冬季呈现“斯堪的纳维亚”模态,年平均呈现为北极涛动负位相。可见,2003/2004年前后四季和年平均环流背景变化都各有特点,它们如何影响中国西北地表风速2003/2004年的年代际变化的物理过程待于进一步深入研究。 展开更多

关键词 地表风速 时空分布 年代际变化 西北地区 趋势

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城市化背景下合肥暴雨时空演变和水汽输送特征 被引量：1

6

作者 徐倩倩 戴睿 +4 位作者 原文杰 金晓龙 邓学良 武强 程志庆 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期315-326,共12页

[目的]研究城市化背景下合肥暴雨事件的演变、水汽输送来源,可以为当地暴雨预报和制定适应性防灾减灾政策提供科学依据。[方法]利用趋势分析、Mann-Kendall非平稳性检验、GIS空间插值等多种方法探究合肥暴雨事件的时空分布,在此基础上... [目的]研究城市化背景下合肥暴雨事件的演变、水汽输送来源,可以为当地暴雨预报和制定适应性防灾减灾政策提供科学依据。[方法]利用趋势分析、Mann-Kendall非平稳性检验、GIS空间插值等多种方法探究合肥暴雨事件的时空分布,在此基础上基于拉格朗日方法的后向轨迹HYSPLIT模式对暴雨水汽输送特征进行分析。[结果](1)合肥城市热岛强度呈上升趋势(0.266℃/10 a),不透水面持续增多,增幅达4.99%。城—郊暴雨月分布呈单峰型,大尺度年际变化具有不对称性,城市暴雨雨量和暴雨日数增多,暴雨强度减少,减少趋势1.7 mm/(10 a·d);郊区暴雨雨量和日数减少,暴雨强度增多,线性趋势1.1 mm/(10 a·d)。暴雨强度大值区空间分布从城区向郊区扩展。暴雨事件均发生由少到多的突变。(2)城市化对下风向区暴雨事件存在增加效应,暴雨雨量和日数分别增多26.84 mm/10 a和0.11 d/10 a,且快速发展阶段的城市化效应比缓慢阶段更显著,城市化影响对暴雨雨量、暴雨日数的正贡献度分别为41.2%和50.1%。(3)暴雨异常偏多年份,来自印度洋、孟加拉湾—中国南海和西太平洋的水汽输送贡献分别占总水汽的44%,64%和54%,且源自西南方向的水汽气团初始高度较低、比湿大,是暴雨过程的主要水汽来源。[结论]合肥城郊暴雨事件年际变化的不对性在城市化快速发展阶段更显著,未来应加强对城市化快速发展阶段暴雨事件变化机理的研究。 展开更多

关键词 城市化 暴雨时空分布 HYSPLIT模式 水汽输送 合肥

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城市气象研究进展 被引量：37

7

作者 苗世光 蒋维楣 +7 位作者 梁萍 刘红年 王雪梅 谈建国 张宁 李炬 杜吴鹏 裴琳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期477-499,共23页

中国数十年来在城市气象研究这一新兴学科领域开展了大量研究并获得了多方面的丰硕成果。文中从城市气象观测网与观测试验、城市气象多尺度模式、城市气象与大气环境相互影响、城市化对天气气候的影响等4个方面论述了城市气象的主要研... 中国数十年来在城市气象研究这一新兴学科领域开展了大量研究并获得了多方面的丰硕成果。文中从城市气象观测网与观测试验、城市气象多尺度模式、城市气象与大气环境相互影响、城市化对天气气候的影响等4个方面论述了城市气象的主要研究进展:中国各大城市已建立或正在完善具有多平台、多变量、多尺度、多重链接、多功能等特点的城市气象综合观测网;北京、南京、上海等地开展了大型城市气象观测科学试验,被世界气象组织列入研究示范项目;成功开展了风洞实验、缩尺度外场实验研究;建立了多尺度城市气象和空气质量预报数值模式,并应用于业务;在城市热岛效应、城市对降水影响、城市气象与城市规划、城市化对区域气候及空气质量的影响、城市气象与大气环境相互作用等研究领域取得长足进展。最后指出,未来需要重点从新观测技术及观测资料同化应用、城市系统模式研究、城市化对天气气候的影响机理、城市化对大气环境和人体健康的影响、城市水文气象气候与环境综合服务等方面开展科学研究与应用,为中国城市化、生态文明建设、防灾减灾和应对气候变化等国家需求提供科技支撑。 展开更多

关键词 城市化 城市天气 城市气候 综合观测网 外场观测试验 多尺度数值模式 大气环境

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基于Landsat 8 TIRS地表温度数据反演的深圳城市热岛效应时空分布及土地利用的影响 被引量：9

8

作者 张晓敏 刘知微 +4 位作者 方寒 翁君贺 肖春红 张晓春 刘颖 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期242-250,共9页

基于2014~2021年Landsat 8 TIRS卫星遥感影像数据,分别采用劈窗算法(SWA)和大气校正法(ARC)反演了深圳市地表辐射温度,并利用地面站点监测数据对反演结果进行了验证,探讨了该期间深圳城市热岛效应的时空分布特征及其影响因素。研究结果... 基于2014~2021年Landsat 8 TIRS卫星遥感影像数据,分别采用劈窗算法(SWA)和大气校正法(ARC)反演了深圳市地表辐射温度,并利用地面站点监测数据对反演结果进行了验证,探讨了该期间深圳城市热岛效应的时空分布特征及其影响因素。研究结果表明,这两种算法反演的地表温度(TSWA、TARC)与地面站点监测气温(TM)都存在显著线性相关(TSWA=1.01×T_(M)+2.65,TARC=0.85×T_(M)+5.51,p<0.01),但劈窗算法更接近地面站点监测数据。在2014~2021年间深圳城市热岛面积(HI>0.01)未观察到显著增加的趋势(p=0.94)。深圳市城市热岛分布与城市发展格局关系密切,城市规划用地类型对城市热岛效应有显著影响。生态水域和生态绿地缓解了城市热岛效应,而交通道路和工业仓储等城市用地强化了城市热岛的形成,并且城市路网的分布和密度对城市热岛的形成有强显著性影响(p=0.003)。 展开更多

关键词 城市热岛效应 地表辐射温度 时空特征 规划用地 城市路网

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CDF-T方法在站点尺度日降水预估中的应用 被引量：5

9

作者 吴蔚 梁卓然 刘校辰 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第3期796-805,共10页

基于1961-2015年上海降水观测数据和8个全球气候模式GCMs模拟的日降水量数据,采用累计概率分布函数构建转换模型CDF-T建立了站点尺度日降水量的统计降尺度模型。结果表明,降尺度模型显著改善了GCMs对降水日数偏多、降水强度偏低和降水... 基于1961-2015年上海降水观测数据和8个全球气候模式GCMs模拟的日降水量数据,采用累计概率分布函数构建转换模型CDF-T建立了站点尺度日降水量的统计降尺度模型。结果表明,降尺度模型显著改善了GCMs对降水日数偏多、降水强度偏低和降水量偏少的模拟结果。与利用全年日降水序列建模结果相比,利用汛期日降水序列建模更好地刻画了汛期降水的累计概率分布曲线,同时提高了汛期总降水量、降水强度和年平均暴雨日数、暴雨量、暴雨强度的均值和变化趋势的降尺度效果。模型对较长年份的暴雨重现期订正效果更佳。与当代(2006-2015年)气候相比,2016-2095年上海降水呈现以下特征:全年和汛期总降水量和降水强度增加,降水日数减少,未来可能出现更多的旱涝年;汛期降水极端性增强,暴雨降水均值和极端值均增加;50年以上重现期的年最大日降水量未来呈前40年减少后40年增加的变化。CDF-T模型为站点尺度气候变化影响评估和未来预估提供降尺度技术和基础气候数据。 展开更多

关键词 累计概率分布函数 统计降尺度 日降水量 全球气候模式

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基于ZSG-DEA模型的中国六大行业碳减排分配效率研究 被引量：13

10

作者 郭茹 吕爽 +1 位作者 曹晓静 王信 《生态经济》 北大核心 2020年第1期13-18,共6页

中国政府承诺在2030年左右达到碳排放峰值,但如何合理分配碳减排任务一直是个难题。当前国家和试点城市的碳排放核查主要从行业层面开展。论文基于国家整体碳减排目标,利用ZSG-DEA模型和情景分析方法,预测分析了2020年中国六大行业碳排... 中国政府承诺在2030年左右达到碳排放峰值,但如何合理分配碳减排任务一直是个难题。当前国家和试点城市的碳排放核查主要从行业层面开展。论文基于国家整体碳减排目标,利用ZSG-DEA模型和情景分析方法,预测分析了2020年中国六大行业碳排放分配效率。初次迭代后,建筑业的DEA为1,达到了有效分配;但工业的效率值只有0.319,分配效率严重偏低。应用ZSG-DEA模型,对六大行业的碳排放配额进行了重新分配,最终达到了ZSG-DEA的统一有效边界,平均效率值由0.674提高到了0.997。研究结果可为中国行业碳减排政策的调整提供参考。 展开更多

关键词 ZSG-DEA模型 行业 碳减排 效率 中国

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考虑序列突变变异的设计潮位不确定性分析

11

作者 刘智慧 王珏 刘曙光 《水科学进展》 北大核心 2025年第2期244-254,共11页

全球气候变化及人类活动加剧破坏了水文序列的一致性,考虑样本非一致性给水文设计值带来了更多不确定性。本文以长江口感潮河段为例,对代表水文站的潮位序列进行非一致水文频率分析,进一步针对突变变异水文序列,提出基于条件概率分布的... 全球气候变化及人类活动加剧破坏了水文序列的一致性,考虑样本非一致性给水文设计值带来了更多不确定性。本文以长江口感潮河段为例,对代表水文站的潮位序列进行非一致水文频率分析,进一步针对突变变异水文序列,提出基于条件概率分布的非一致性自助抽样(Bootstrap)不确定性计算方法,对设计值的不确定性进行评估。结果表明,受水文序列非一致性的影响,长江口代表站在不同重现期下的设计潮位值有所升高;在准确识别水文序列变异点的基础上,文中方法可以定量评价非一致性水文频率分析结果的参数不确定性;非一致影响下,较低重现期的设计值不确定性增加,且受影响的重现期范围随着突变变异程度的增大而缩小。 展开更多

关键词 非一致性 条件概率分布 不确定性 潮位 长江口

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基于时空聚类的上海内涝积水时空分布规律

12

作者 周正正 徐嘉言 +3 位作者 刘曙光 万晖 孙丽 刘炎 《水科学进展》 北大核心 2025年第2期307-319,共13页

极端暴雨频发和快速城市化背景下,内涝积水是当前城市发展面临的重要挑战。研究基于2013—2023年上海市积水数据,采用K-means聚类和概率密度分析方法,探讨了内涝积水的季节性、空间分布及典型暴雨积水过程特征。结果表明:(1)内涝积水季... 极端暴雨频发和快速城市化背景下,内涝积水是当前城市发展面临的重要挑战。研究基于2013—2023年上海市积水数据,采用K-means聚类和概率密度分析方法,探讨了内涝积水的季节性、空间分布及典型暴雨积水过程特征。结果表明:(1)内涝积水季节性显著,夏季高发,与台风暴雨同期性强;(2)道路积水是最主要的积水类型,空间异质性突出,中心城区为高频发生区,主要受限于排水系统的局限性和调蓄空间不足;(3)K-means聚类识别的3类积水事件中,高风险区域集中在嘉定与市区的交界处,水深较大;(4)典型暴雨积水过程呈现“快积快消”特征,且持续时间小于等于10 h,建议风险预警时间控制在40 min以内。研究成果可为提升城市内涝治理的精细化管理和应急响应能力提供关键支撑。 展开更多

关键词 城市内涝 K-MEANS聚类 概率密度分析 时空分布 上海

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基于人工智能大模型的上海2024年极端高温事件次季节预测

13

作者 梁萍 张志琦 +1 位作者 曹欣沛 黄文娟 《大气科学学报》 北大核心 2025年第3期377-388,共12页

近年来高温事件频发、强发,在此背景下提高高温预测的准确性显得尤为重要。目前气象人工智能大模型发展迅速,但其对超大城市极端高温的次季节预测效果尚不清楚。本文以2024年盛夏上海极端高温事件为例,采用3个人工智能气象大模型(Pangu... 近年来高温事件频发、强发,在此背景下提高高温预测的准确性显得尤为重要。目前气象人工智能大模型发展迅速,但其对超大城市极端高温的次季节预测效果尚不清楚。本文以2024年盛夏上海极端高温事件为例,采用3个人工智能气象大模型(Pangu、FuXi和FourCastNet)的预测数据,利用相关技巧、功率谱分析等方法,对比评估了气象大模型对该年高温及其环流的预测效果。结果表明,上海盛夏高温日数与其上空副热带高压强度呈显著的正相关关系,2024年盛夏上海的持续性高温时段与其10~20 d准周期振荡的正位相基本一致,同时受到30~60 d低频振荡的调制。在3个大模型中,Pangu、FuXi在提前15 d内可提供有技巧的高温预测参考,部分大模型(Pangu)对影响高温的副热带高压演变的有效超前预测时效可达16~20 d。不同大模型的次季节预测效果差异与其对高温及其关键环流系统的低频演变的预测能力有关。大模型对影响上海的低频环流演变的预测能力越强,对副热带高压及高温的次季节预测效果就越好。相较于出梅和台风影响阶段,大模型在该年盛夏的其他时段可提供更大的次季节高温预测机会窗口。 展开更多

关键词 高温 人工智能大模型 次季节预测 低频振荡

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2017年秋季华西秋雨的多时间尺度变化特征及成因分析 被引量：18

14

作者 梁萍 周兵 +1 位作者 马悦 汪佳伟 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第8期1104-1112,共9页

利用我国723个常规观测气象站降水资料和NCEP再分析资料等,综合大气环流的季节内-季节异常、海洋外强迫年际异常及降水的长期变化影响,分析了2017年华西秋雨异常的成因。结果表明:20世纪60年代以来,华西秋雨存在3~4、6~9、12~18 a、36 ... 利用我国723个常规观测气象站降水资料和NCEP再分析资料等,综合大气环流的季节内-季节异常、海洋外强迫年际异常及降水的长期变化影响,分析了2017年华西秋雨异常的成因。结果表明:20世纪60年代以来,华西秋雨存在3~4、6~9、12~18 a、36 a等多个时间尺度的准周期变化,并自1990年以来呈现增加的长期变化趋势。2017年华西秋雨异常偏多是多时间尺度变率叠加影响的结果。2017年秋季,北半球极涡偏向东亚地区,贝加尔湖低槽多冷空气分裂南下,西太平洋副热带高压异常偏强偏西,华西地区处于水汽输送异常辐合大值区,出现降水异常偏多。在季节内时间尺度上,东亚夏季风的季节内撤退过程偏慢,夏季风北界位置持续偏北,9-10月主雨带维持在华西—江汉—江淮一带。自西太平洋经南海北上的水汽输送的季节内变化,并与东北冷涡的季节内活动相配合,是造成华西秋汛的季节内环流影响因子。华西秋雨年际异常与赤道中东太平洋海温呈现显著的负相关。夏末秋初开始发展的拉尼娜状态是2017年我国秋季降水异常的重要外强迫因子。2017年华西秋雨的异常偏多也与其近年来的年代一多年代际正距平位相及长期增加趋势相关联。 展开更多

关键词 华西秋雨 夏季风 拉尼娜 西太平洋副热带高压 多时间尺度

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基于CFD的不同环境温度下日光温室内部温度变化研究 被引量：10

15

作者 孙树鹏 董朝阳 +1 位作者 黎贞发 杨涵洧 《天津农业科学》 CAS 2020年第10期43-47,共5页

日光温室需要适当进行通风除湿以维持室内适宜作物生长的环境。本研究在天津地区冬、春、夏3个季节不同环境温度条件下,对打开通风口时日光温室内部环境的温度进行CFD模拟研究。结果表明,冬季低温如-16.0℃情况下,通风除湿后温室内部温... 日光温室需要适当进行通风除湿以维持室内适宜作物生长的环境。本研究在天津地区冬、春、夏3个季节不同环境温度条件下,对打开通风口时日光温室内部环境的温度进行CFD模拟研究。结果表明,冬季低温如-16.0℃情况下,通风除湿后温室内部温度快速下降,作物容易发生冻伤,建议少通风或不通风,或当气温上升至-9℃及以上且辐射良好的情况下进行通风除湿,且应注意通风时间;春季外界环境温度与温室内温度相差较小,通风除湿有利于作物生长,当温度较低如0.8℃且辐射良好的情况下,除通风口部位外,日光温室其他部位增温较快,而当温度较高如10.6℃但辐射较差的情况下,室内增温较慢;夏季高温和强辐射条件下,室内空气同时受通风口进入的热空气和温室顶部的辐射增温作用影响,温室内部温度上升较快,建议夏季不栽种作物或者种植耐热型作物。本研究结果为天津地区不同季节温室内环境优化调控提供参考。 展开更多

关键词 CFD模型 日光温室模拟 极端环境温度

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合肥市主城区地表通风潜力研究与应用 被引量：2

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作者 韩典辰 闫衡 +3 位作者 张方敏 邓汗青 田红 卢燕宇 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第5期600-610,共11页

以合肥市主城区为例,采用气象观测数据、卫星遥感数据、地理信息等数据,通过计算天空开阔度、地表粗糙度等城市生态参数,对合肥市主城区通风潜力进行等级划分,并对通风廊道建设提出建议。结果表明,位于合肥市主城区的合肥经济技术开发... 以合肥市主城区为例,采用气象观测数据、卫星遥感数据、地理信息等数据,通过计算天空开阔度、地表粗糙度等城市生态参数,对合肥市主城区通风潜力进行等级划分,并对通风廊道建设提出建议。结果表明,位于合肥市主城区的合肥经济技术开发区和双凤开发区热岛效应较严重,中心区域天空开阔度较差,大部分区域在0.5以下,南淝河沿岸地表粗糙度较小,但其两侧地表粗糙度较大。大部分区域地表通风潜力一般,东南侧靠近巢湖区域和南淝河沿岸通风潜力较高,建筑区域与西北侧区域通风潜力较差。结合合肥市主城区的风向玫瑰图、城市空间热环境分析,构建了四纵两横的六条通风廊道。 展开更多

关键词 城市通风廊道 城市热岛 合肥市主城区 地表通风潜力

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降雨数据时空精度对城市暴雨变异性及频率分析的影响 被引量：6

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作者 庄琦 刘曙光 周正正 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期398-408,共11页

提升城市暴雨内涝防治精细化水平是解决城市洪涝问题的关键。采用16种不同时空分辨率的降雨产品,利用暴雨时空异质性评估指标和随机暴雨移置法,在上海地区定量评估降雨数据精度对暴雨事件时空变异性诊断和频率分析的影响。研究发现利用... 提升城市暴雨内涝防治精细化水平是解决城市洪涝问题的关键。采用16种不同时空分辨率的降雨产品,利用暴雨时空异质性评估指标和随机暴雨移置法,在上海地区定量评估降雨数据精度对暴雨事件时空变异性诊断和频率分析的影响。研究发现利用低精度降雨数据得到的年最大暴雨序列发生时间延迟、降水量低估,暴雨过程不均匀性提升、空间不均匀性降低;在不同重现期下,降雨数据精度对频率分析结果影响有显著差异,重现期越大,低精度数据带来的低估程度越大;时间精度的影响占主导地位,可达空间精度的5倍。在城市暴雨洪涝研究中有必要采用更高精度的降雨数据,建议与研究区域类似的小型城市地区在防洪设计中使用精度达(12 h、0.05°)或以上的降雨数据。 展开更多

关键词 城市极端降雨 时空分辨率 不确定性 频率分析 IDF曲线 上海

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上海汛期极端降雨阈值时空分布与内涝影响评估 被引量：4

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作者 胡恒智 董强 +2 位作者 辛辰 沈涣焕 温家洪 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期28-38,共11页

汛期极端降雨给城市地区造成了严重的内涝威胁。首先基于近30 a上海逐日降雨数据构建了日极端降雨阈值时间序列,按照汛期降雨类型区分为梅雨期、盛夏期和秋雨期3种降雨时期,该分类的差异通过了统计检验。汛期极端降雨阈值情景表明,上海... 汛期极端降雨给城市地区造成了严重的内涝威胁。首先基于近30 a上海逐日降雨数据构建了日极端降雨阈值时间序列,按照汛期降雨类型区分为梅雨期、盛夏期和秋雨期3种降雨时期,该分类的差异通过了统计检验。汛期极端降雨阈值情景表明,上海市汛期极端降雨雨量为盛夏期最大,极端降雨的空间分布与城市中心、郊区的城市化水平以及汛期降雨时期密切相关。研究基于Mike21数值模型构建城市内涝模型,模拟了汛期极端降雨阈值情景。结果表明:在90分位、95分位、99分位阈值情景下,上海郊区的受淹面积占比最大;盛夏期内涝淹没区域则主要聚集于中心城区和上海东南部,最大淹没深度达1.5 m。99分位阈值情景下,承灾体高暴露度(淹没水深>0.15 m)结果显示,道路受淹比例最高,在22%以上,建筑次之,受淹比例在8%以上,耕地受淹比例相对较小,在4%以上。汛期应重点防范99分位极端降雨事件,研究结果可为防汛除涝提供决策支持。 展开更多

关键词 汛期降雨 降雨阈值 城市内涝 承灾体暴露

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北半球夏季高温变率的主模态及其海气背景 被引量：1

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作者 夏妍 梁萍 吴志伟 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期841-855,共15页

极端高温热浪对全球人类栖息地构成持续且日益严重的威胁。目前,整个北半球高温热浪的主要空间模态及其相关的海洋和大气背景仍不清楚。本文采用百年半球尺度站点观测资料,研究了北半球夏季高温变率的主模态及与其相联系的海气背景。结... 极端高温热浪对全球人类栖息地构成持续且日益严重的威胁。目前,整个北半球高温热浪的主要空间模态及其相关的海洋和大气背景仍不清楚。本文采用百年半球尺度站点观测资料,研究了北半球夏季高温变率的主模态及与其相联系的海气背景。结果表明,北半球夏季高温(日最高气温≥35℃)频次的自然变率有3种主模态,解释方差占比52.6%。第一主模态表现为北半球高温频次异常的一致型变化模态。该模态与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multi-decadal Oscillation,AMO)密切相关。与AMO相关的环流异常通过增强北半球多地的大范围高压异常,抑制云层形成并增加太阳辐射,从而促进大气增暖。第二主模态反映了欧亚大陆的纬向三极型异常分布和北美的经向偶极型异常分布。该模态与北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)相关的年际大气变率有关。NAO通过阻塞型高压和波列传输影响北美的关键区域高温异常。第三模态表现为欧亚大陆的经向三极型和北美的纬向偶极型异常分布,受太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、厄尔尼诺-南方涛动(El Ni1o and Southern Oscillation,ENSO)和南印度洋(South Indian Ocean,SIO)海温异常的共同影响。PDO和ENSO可分别在年代际和年际尺度上影响北半球特别是亚欧大陆上空的位势高度异常,进而影响高温频次异常;位于南半球的SIO海温异常通过调节沃克环流和哈德莱环流异常进而影响北半球的高温异常分布。组合三个主模态的海气背景因子进行多元线性回归重建的效果评估进一步证明,多尺度海洋和大气信号的综合影响在北半球高温异常中具有重要作用。 展开更多

关键词 高温热浪 主模态 北半球 海气背景

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人工智能大模型对2024年长江中下游梅雨的预测评估

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作者 曹欣沛 梁萍 +2 位作者 黄文娟 张志琦 巩远发 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1045-1062,共18页

目前,人工智能大模型对长江中下游降水的次季节预测效果尚不清楚。采用三个人工智能气象大模型(Pangu-weather、Fuxi和FourCastNet)与欧洲中心次季节-季节模式(EC-S2S)预测资料,以2024年长江中下游梅雨为例,在诊断其降水及其环流演变的... 目前,人工智能大模型对长江中下游降水的次季节预测效果尚不清楚。采用三个人工智能气象大模型(Pangu-weather、Fuxi和FourCastNet)与欧洲中心次季节-季节模式(EC-S2S)预测资料,以2024年长江中下游梅雨为例,在诊断其降水及其环流演变的基础上,利用相关技巧、功率谱分析等方法,对比评估了气象大模型与欧洲中心S2S模式(EC-S2S)对该年梅雨降水、背景场变量及其低频振荡分量的预测效果,并与传统的EC-S2S模式进行了比较。结果表明:(1)2024年6月第4候,受西太平洋副热带高压北抬和北侧西风槽发展南伸影响,长江中下游进入梅雨期。此后,梅雨及其相关联的夏季风、冷空气影响和湿度变化均呈现显著的准双周振荡。(2)三个大模型与EC-S2S模式都能提前10 d较好地预测梅雨相联系的副高和西风槽的演变活动。当预测时效超前11 d时,三个大模型与EC-S2S模式预测对梅雨环流形势的预测不确定性增加,其中仅Pangu模型和ECS2S模式超前16—20 d的预测能反映出长江中下游南北两侧的冷暖空气活动。(3)FourCastNet、Fuxi两个模型和EC-S2S模式能提前11—15 d给出有显著相关技巧的梅雨降水预测,也能提前11—15 d反映梅雨区降水及其相关联环流的准双周振荡特征。EC-S2S模式对降水量的预测优于大模型,但其准双周振荡功率谱值弱于大模型。Pangu、FourCastNet和EC-S2S模式能提前16—20 d预报长江中下游南侧的夏季风和北侧西风槽活动的准双周振荡影响。尽管大模型在超前半月以上的梅雨环流预测上存在挑战,但对其低频分量的有效超前预测时效更长,部分要素(如经向风和比湿)预测优于EC-S2S模式,表明从低频振荡这一途径出发开展大模型的次季节预测,可为后续应用和改进大模型的次季节预测提供新思路。 展开更多

关键词 人工智能大模型 梅雨 次季节预测 准双周振荡

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