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中国高温、干旱及其复合事件的研究进展和展望 被引量：1
1
作者 祝亚丽 刘洋 +5 位作者 孔祥慧 王晓欣 张梦琪 洪晓玮 陈活泼 孙建奇 《大气科学学报》 北大核心 2025年第1期26-36,共11页
干旱是全球最主要、影响最严重的气象灾害之一。随着全球变暖,干旱更易与高温同时发生,干旱与高温的正反馈过程导致极端事件持续更久、强度更强,形成高温干旱复合极端事件,对农业、生态环境等造成更为严重的影响。本文通过对中国高温、... 干旱是全球最主要、影响最严重的气象灾害之一。随着全球变暖,干旱更易与高温同时发生,干旱与高温的正反馈过程导致极端事件持续更久、强度更强,形成高温干旱复合极端事件,对农业、生态环境等造成更为严重的影响。本文通过对中国高温、干旱及其复合事件研究进展的回顾,总结了中国高温、干旱及其复合事件的变化事实,并对影响中国高温、干旱的关键因子及物理机制进行了梳理;指出了当前研究存在的不足,并提出系统研究海温-陆面-海冰-大气多因子、多过程协同影响中国复合高温干旱事件的必要性;最后,对当前高温干旱的预测现状进行了简要回顾,指出在系统认识复合高温干旱事件发生发展机制的基础上,亟须发展动力-统计相结合的方法,以提升其预测水平。 展开更多
关键词 热浪 干旱 极端事件 复合高温干旱事件 复合事件
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IPCC第七次评估报告第一工作组“气候变化科学基础”大纲解读及启示
2
作者 周天军 陈晓龙 +2 位作者 张文霞 江洁 胡帅 《气候变化研究进展》 北大核心 2025年第4期477-483,共7页
2025年2月,IPCC第62次全会审议通过了第七次评估周期(AR7)第一工作组(WGI)报告大纲,为后续组织编写第七次科学评估报告奠定了基础。主报告包括框架概要、当前状况和趋势、未来变化、支持应对的信息等四部分内容共10章。文中扼要介绍了... 2025年2月,IPCC第62次全会审议通过了第七次评估周期(AR7)第一工作组(WGI)报告大纲,为后续组织编写第七次科学评估报告奠定了基础。主报告包括框架概要、当前状况和趋势、未来变化、支持应对的信息等四部分内容共10章。文中扼要介绍了该报告所关注的当前状况和趋势、未来变化、支持应对的信息这三大领域的评估内容和要点。指出与第六次评估报告(AR6)相比,AR7 WGI的大纲结构具有三方面的新特点:一是篇幅大幅压缩,特别是关于地球系统变化过程理解的内容;二是高度关注排放情景与未来全球温升的关系、地球系统的突变、小概率-高影响事件和临界点等问题;三是加强了支持应对方面的信息评估,包括评估气候干预(包括过冲路径)下的地球系统响应。基于AR7 WGI报告大纲的启发,针对我国亟需加强的研究工作进行了讨论,包括加强针对未来排放情景的设计研究,加强区域气候变化研究的方法学和数据创新,加快能够支撑基于排放驱动的气候预估的地球系统模式的研发,加强针对气候稳定性、可逆性和临界点问题的研究,以及开展关于气候干预的影响评估等。 展开更多
关键词 IPCC 第七次评估报告 第一工作组报告大纲 气候状况 未来变化 应对信息
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数值模式中对流与云参数化的回顾与展望
3
作者 王勇 夏雯雯 +1 位作者 韩轶伦 张广俊 《气象学报》 北大核心 2025年第3期552-565,共14页
回顾了数值模式中对流与云参数化的发展历程。首先介绍了对流参数化的发展历程,包括早期的Kuo(郭晓岚)方案和对流调整方案,当前广泛使用的质量通量型方案和基于机器学习的方案,详细介绍了方案的研发和改进,以及这些方案对数值模式的改... 回顾了数值模式中对流与云参数化的发展历程。首先介绍了对流参数化的发展历程,包括早期的Kuo(郭晓岚)方案和对流调整方案,当前广泛使用的质量通量型方案和基于机器学习的方案,详细介绍了方案的研发和改进,以及这些方案对数值模式的改进效果。随后,探讨了云参数化方案的发展历程,介绍了云宏物理方案和云微物理方案取得的成果。最后,展望了未来对流与云参数化的发展方向,指出深度学习技术将在未来发挥重要作用,并提出了发展混合模型和多尺度气候建模方法的建议。限于篇幅,文中重点关注中国科学家及海外华裔科学家的相关成果。 展开更多
关键词 对流参数化 云参数化 机器学习
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东北冷涡影响低温的关键环流型及其机理
4
作者 陈晨 谢作威 +5 位作者 肖天贵 成泽伦 布和朝鲁 李尚锋 杨旭 涂钢 《大气科学》 北大核心 2025年第2期477-490,共14页
东北冷涡常导致东北地区夏季低温冷害,给“东北粮仓”带来“哑巴灾”。本文利用欧洲中心第五代再分析资料,分析了1979~2021年初夏(5~6月)东北冷涡影响低温的关键环流配置及其形成和维持机理。结果表明:贝加尔湖地区和鄂霍茨克海上空的... 东北冷涡常导致东北地区夏季低温冷害,给“东北粮仓”带来“哑巴灾”。本文利用欧洲中心第五代再分析资料,分析了1979~2021年初夏(5~6月)东北冷涡影响低温的关键环流配置及其形成和维持机理。结果表明:贝加尔湖地区和鄂霍茨克海上空的高压脊与东北冷涡共同组成了典型的倒“Ω”环流型,有利于高纬度冷空气和高位涡向南侵入东北地区;鄂霍茨克海地区高压南侧的偏东风也进一步向东北地区输送冷空气,这两股冷空气共同造成东北地区异常偏冷。自东欧平原至贝加尔湖的“-+-”Rossby波列是东北冷涡的前兆信号,非绝热加热和摩擦作用促进了这一Rossby波列的发展。随后,Rossby波的作用起着主要贡献,它使高位涡不断南下并堆积,在东亚急流的正压变形作用下,形成深厚的东北冷涡。随着Rossby波能量向下游频散以及非绝热加热和摩擦的耗散作用,东北冷涡急剧减弱。而当贝加尔湖北侧地区出现准定常脊时,它切断了东北地区与高纬度的冷空气和高位涡的联系,Rossby波也难以使东北冷涡发展,因而对东北地区无明显低温影响。 展开更多
关键词 东北冷涡 低温 ROSSBY波 位涡收支 阻塞高压
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中南半岛夏季逐月降水年际变化的差异性特征分析
5
作者 霍佳楠 任保华 +2 位作者 李超凡 周星妍 宋天元 《大气科学》 北大核心 2025年第4期1183-1194,共12页
本文主要研究了1979~2019年中南半岛夏季(6~9月)逐月降水的年际变化,发现不同月份降水呈现出明显的相互独立性。尽管夏季各月降水均受到来自热带太平洋的东风异常和来自印度洋的西风异常的共同影响,但各月引起这些环流异常的因子却明显... 本文主要研究了1979~2019年中南半岛夏季(6~9月)逐月降水的年际变化,发现不同月份降水呈现出明显的相互独立性。尽管夏季各月降水均受到来自热带太平洋的东风异常和来自印度洋的西风异常的共同影响,但各月引起这些环流异常的因子却明显不同。结果表明,热带西印度洋海温异常显著影响中南半岛6月降水,它通过影响辐合辐散环流来调节中南半岛附近的垂直运动,从而导致中南半岛降水异常。7月中南半岛降水与前冬热带中东太平洋地区海温异常联系紧密,前冬海温通过影响西北太平洋副热带高压活动来调节中南半岛降水。而8月降水主要受到同期热带西太平洋和海洋性大陆附近东西偶极型海温异常的影响,这些海温异常会通过引起局地Hadley环流异常和Rossby波来调节中南半岛降水。相对而言,9月没有对应明显的热带大尺度海温信号,但中南半岛的降水主要受到台风活动的重要影响,尤其是其东部沿海地区。本研究有助于深入认识中南半岛夏季各月降水年际变率,为中南半岛夏季降水气候预测提供科学参考。 展开更多
关键词 中南半岛 降水 年际变化 热带海气相互作用 环流异常
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面向风能开发利用的生成式风速短临预报算法
6
作者 晁杰 王敬囝 +5 位作者 潘宝祥 陈权亮 肖子牛 郑越 张金满 赵增保 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第5期512-524,共13页
通过结合历史数据和深度生成模型,提出了一种基于深度生成模型的风速预报方法,可以实现对目标区域的空间分布进行采样和模拟,从而更准确地引导预报结果,提高预报的准确性和可靠性。在河北地区风场短期逐小时预报的研究试验结果表明,结合... 通过结合历史数据和深度生成模型,提出了一种基于深度生成模型的风速预报方法,可以实现对目标区域的空间分布进行采样和模拟,从而更准确地引导预报结果,提高预报的准确性和可靠性。在河北地区风场短期逐小时预报的研究试验结果表明,结合SDEdit修正的U-Net预报模型相对于单独使用U-Net模型,在预报精度和准确性上具有显著提升,取得了更低的均方根误差和更高的异常相关系数评分,特别是在捕捉小尺度信息表现更为优异。这一发现对于提高风速预报的准确性和可靠性具有重要意义,并为未来类似预报模型的发展与改进提供了有益启示。 展开更多
关键词 风速预报 深度学习 生成模型
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重污染天气事件预报的目标观测:思考和展望
7
作者 杨丽超 段晚锁 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第5期595-606,共12页
以细颗粒物(PM2.5)和O_(3)为主的大气复合污染事件,是当前中国大气环境治理面临的重大挑战之一。实现大气复合污染物的精准预报,是科学治污、防污的关键基础。复合污染物浓度的预报尚存在很大不确定性,但常规观测难以满足其精准预报的... 以细颗粒物(PM2.5)和O_(3)为主的大气复合污染事件,是当前中国大气环境治理面临的重大挑战之一。实现大气复合污染物的精准预报,是科学治污、防污的关键基础。复合污染物浓度的预报尚存在很大不确定性,但常规观测难以满足其精准预报的需求。“目标观测”聚焦预报对观测的需求,是提高数值预报水平新的观测策略,已成功应用于高影响天气气候事件的理论研究与实际外场试验,显著提升了预报效果。与高影响天气气候事件预报的目标观测研究相比,重污染天气事件预报的目标观测研究起步较晚,尚未在外场试验中获得应用。本文回顾了高影响天气气候事件目标观测研究的进展,评述了目标观测策略在重污染天气事件研究中的应用,讨论了当前大气环境目标观测研究所面临的挑战以及未来研究的重点,最后展望了目标观测在提升大气复合污染物预报水平中的重要作用,以期为实现大气复合污染的精准治理提供科技支撑。 展开更多
关键词 初始误差 目标观测 可预报性 大气污染
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溶解性有机碳侧向输送对陆地碳收支的影响
8
作者 王辰璞 谢正辉 +1 位作者 尤艳彬 刘娣 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第3期347-358,共12页
基于改进的陆面过程模式CLM5.0进行数值模拟,揭示了1981~2013年期间全球总初级生产力(Gross PrimaryProductivity,GPP)和土壤溶解性有机碳(DissolvedOrganicCarbon,DOC)流失量的时空变化特征,评估了土壤DOC侧向输送对陆地碳收支的影响... 基于改进的陆面过程模式CLM5.0进行数值模拟,揭示了1981~2013年期间全球总初级生产力(Gross PrimaryProductivity,GPP)和土壤溶解性有机碳(DissolvedOrganicCarbon,DOC)流失量的时空变化特征,评估了土壤DOC侧向输送对陆地碳收支的影响。结果表明:全球土壤DOC流失量随时间呈现总体增加的趋势,多年平均值是458 Tg(C)a^(-1)。在全球大部分地区,土壤DOC侧向输送使得GPP和净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)减少,但在南美洲的西北部、非洲中西部的部分区域GPP和NPP则增加,这可能与径流量和DOC储量的增幅均小于GPP和NPP的增幅有关。总体而言,土壤DOC侧向输送会使全球多年平均GPP减少约8.61 Pg(C)a^(-1),NPP减少约7.28 Pg(C)a^(-1)。此外,多年来GPP的减少量随着土壤DOC流失量的增加有上升趋势,而NPP的减少量趋于稳定。GPP和NPP减少量的年内变化为5~7月上升,7~11月下降。 展开更多
关键词 陆面过程模式 碳循环 溶解性有机碳侧向输送 总初级生产力 净初级生产力
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基于ESMF/NUOPC耦合框架的GRIST-WW3气-浪耦合模式及其数值模拟初探
9
作者 郜婕 容新尧 +2 位作者 张祎 付振 林鹏飞 《气象学报》 2025年第5期1301-1312,共12页
气-浪相互作用是海-气交互面重要的动力学过程。海表空气动力粗糙度是气-浪相互作用的关键变量。旨在构建气-浪耦合系统并初步探索海浪模式提供的海表空气动力粗糙度对天气、气候模拟的影响。研究依托ESMF/NUOPC地球系统耦合框架,基于全... 气-浪相互作用是海-气交互面重要的动力学过程。海表空气动力粗糙度是气-浪相互作用的关键变量。旨在构建气-浪耦合系统并初步探索海浪模式提供的海表空气动力粗糙度对天气、气候模拟的影响。研究依托ESMF/NUOPC地球系统耦合框架,基于全球-区域一体化预测系统(GRIST)和海浪模式(WW3),发展了GRIST-WW3气-浪耦合模式系统。耦合系统中由大气模式提供海表10 m风场驱动海浪模式运行,根据海浪模式反馈的波浪参数计算海表粗糙度并导入大气模式。模拟结果表明,GRIST-WW3气-浪耦合模式系统能够保证大气和海浪模式的准确数据交换和高效运行,可再现和观测较为一致的海表风场和有效波高的空间分布。在南半球西风带和台风附近等高风速区域,GRIST模式模拟的10 m风速和有效波高相对ERA5再分析数据偏高。引入气-浪双向耦合过程显著提高了海表粗糙度的平均值和离散度,可减小高风速区域的模拟误差。在台风“烟花”个例的模拟试验中,气-浪耦合对台风中心最低气压的影响较小,对台风路径和10 m最大风速的模拟有一定优化效果。海表粗糙度参数化方案显著影响气-浪耦合模式系统在高风速区域的模拟准确性,方案后续优化应基于模式偏差特征,以降低风速模拟的偏差为主要出发点。 展开更多
关键词 气-浪耦合模式系统 ESMF/NUOPC 耦合框架 GRIST 台风模拟
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