我国南方冬季低温雨雪冰冻事件的大气扰动信号分析 被引量：20

1

作者 江漫 于甜甜 钱维宏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第4期813-824,共12页

利用中国549个站点的温度和降水资料确定了1960～2008年发生在我国南方冬季的23次低温雨雪冰冻事件.对全球大气变量再分析资料做物理分解得到天气尺度扰动分量用于这些事件的早期信号分析.结果表明,在低温事件发生时,南方地区上空300 hP... 利用中国549个站点的温度和降水资料确定了1960～2008年发生在我国南方冬季的23次低温雨雪冰冻事件.对全球大气变量再分析资料做物理分解得到天气尺度扰动分量用于这些事件的早期信号分析.结果表明,在低温事件发生时,南方地区上空300 hPa对应有最大负高度扰动,850 hPa有负温度扰动.这些扰动的传播特性可以作为低温事件发生的早期信号.在低温雨雪站日数大于10的11次事件中,它们的扰动信号平均可提前11.2天追踪到. 展开更多

关键词 中国南方 低温 雨雪冰冻 物理分解 扰动场 前期信号

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大气变量物理分解原理及其在区域暴雨分析中的应用 被引量：22

2

作者 钱维宏 江漫 单晓龙 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第5期537-542,共6页

观测的全球大气变量可以物理分解为4个部分:纬圈平均的对称气候、非对称气候、纬圈平均的瞬变对称扰动和非对称扰动。文章用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA Interim全球再分析资料(0.75°×0.75°)介绍大气瞬变扰动量中的... 观测的全球大气变量可以物理分解为4个部分:纬圈平均的对称气候、非对称气候、纬圈平均的瞬变对称扰动和非对称扰动。文章用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA Interim全球再分析资料(0.75°×0.75°)介绍大气瞬变扰动量中的扰动风提取方法及其在区域暴雨分析中的应用。结果表明:用欧洲高分辨率再分析资料物理分解得到的扰动气流能够较好地反映暴雨的落区和风与雨之间的关系,如暴雨带位于低层大气扰动气流的辐合线上和稳定的暴雨带两侧扰动气流多呈对峙的辐合状态。 展开更多

关键词 大气变量 物理分解 区域暴雨 扰动流场 气流对峙

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中国热浪事件的大气扰动结构及其稳定性分析 被引量：7

3

作者 钱维宏 丁婷 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1487-1500,共14页

利用对流层至平流层大气变量的物理分解,本文发现400hPa上的天气尺度温度扰动正值和250hPa上的天气尺度高度扰动正值能够指示地面上的高温和热浪事件.理论和观测分析发现,当扰动静止波中心出现在40°N—45°N时,准静止波波长较... 利用对流层至平流层大气变量的物理分解,本文发现400hPa上的天气尺度温度扰动正值和250hPa上的天气尺度高度扰动正值能够指示地面上的高温和热浪事件.理论和观测分析发现,当扰动静止波中心出现在40°N—45°N时,准静止波波长较长,影响范围大,持续时间久,容易在中国形成区域持续性热浪事件.在江南—华南、长江沿江及河套—华北的区域,干热浪事件静止波的稳定时间在6.5天以上.对流层大气天气尺度扰动波动在垂直方向具有倾斜特征,250hPa高度上,静止波稳定位置比地面热浪区域中心普遍偏北6～12个纬距.在低纬度(副热带高压带南侧),大气中向西北方向移动的天气尺度扰动,只有到达副高脊线以北的西风带后,才能形成静止波. 展开更多

关键词 热浪事件 扰动结构 温度扰动 高度扰动 动力学分析

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日本福岛核电站泄漏事故污染物扩散的数值模拟与事故释放源项评估 被引量：13

4

作者 李航 张宏升 +4 位作者 蔡旭晖 宋宇 康凌 李冰 陈晓秋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期265-270,共6页

采用WRF-CALPUFF数值模式和NCEP Reanalysis资料,对日本福岛核电站2011年3月12日核素泄漏事故进行了数值模拟研究及源项评估。模拟结果可以较好地反映核物质扩散情况,尤其是关键时间节点的模拟结果与实际一致。在西风盛行的春季,日本福... 采用WRF-CALPUFF数值模式和NCEP Reanalysis资料,对日本福岛核电站2011年3月12日核素泄漏事故进行了数值模拟研究及源项评估。模拟结果可以较好地反映核物质扩散情况,尤其是关键时间节点的模拟结果与实际一致。在西风盛行的春季,日本福岛核电站核泄漏事件不会对我国造成主要影响。同时,选择2010年7月21—27日开展虚拟模拟试验。结果表明,东风盛行条件下的日本福岛核电站核泄露事故会将对我国,尤其是东部沿海和东北地区有影响,需要提前准备应急预案。源项评估结果表明,2011年3月12—31日,131I和137Cs气载释放量分别为9.9×1016Bq和1.1×1016Bq。 展开更多

关键词 大气科学 日本福岛 核扩散 CALPUFF 源项反演

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南方持续低温冻雨事件预测的前期信号 被引量：26

5

作者 钱维宏 张宗婕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1501-1512,共12页

1960—2008年冬季期间,中国南方发生了23次低温冰冻(冻雨)天气事件,其中满足站日数大于10的事件有11次.2008年初中国南方发生了一场影响巨大的区域持续性低温冻雨天气事件,2011年初再次发生了类似的区域持续性低温冻雨事件.提前5天预报... 1960—2008年冬季期间,中国南方发生了23次低温冰冻(冻雨)天气事件,其中满足站日数大于10的事件有11次.2008年初中国南方发生了一场影响巨大的区域持续性低温冻雨天气事件,2011年初再次发生了类似的区域持续性低温冻雨事件.提前5天预报这类极端事件是国内外大气科学面临的难题.利用去逐日气候变化后的逐日850hPa温度扰动,可以提前3～10天发现中国南方持续低温雨雪冰冻(冻雨)事件发生的信号.2008年初和2011初,影响中国南方的850hPa冷空气扰动具有源地和路径相似性,它们都来自北非-中东并绕过青藏高原北侧到达中国南方,在对流层大气中形成"冷-暖-冷"的温度垂直结构.通过对欧洲中期天气预报模式产品中850hPa温度扰动的相似性分析,成功地提前4～9天实际预报出了2011年初的中国南方低温冻雨天气过程. 展开更多

关键词 低温 冻雨 极端天气事件 前期信号 预测

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中国热浪前期信号及其模式预报 被引量：18

6

作者 丁婷 钱维宏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1472-1486,共15页

在中国1979—2008年发生的87场区域干热浪事件中有83场区域干热浪事件可以在250hPa层高度扰动场上追踪到前期信号.高度扰动信号的移动方向可分为低纬向西和中纬向东传播的两类,前期信号平均出现的时间为7天.中国南方热浪的前期信号,一部... 在中国1979—2008年发生的87场区域干热浪事件中有83场区域干热浪事件可以在250hPa层高度扰动场上追踪到前期信号.高度扰动信号的移动方向可分为低纬向西和中纬向东传播的两类,前期信号平均出现的时间为7天.中国南方热浪的前期信号,一部分(19%)来自低纬西北太平洋,平均提前4.6天,而大部分(81%)的前期信号来自欧洲和中国西北地区,可提前2—15天,这些信号沿中纬度自西向东移动到达100°E—110°E和40°N附近地区.中心位置发生在北方的区域干热浪事件,前期扰动信号都来自欧亚中高纬度.统计得到,250hPa层的高度扰动达到120gpm与地面出现区域干热浪相对应的次数占41%.降低区域干热浪的定义标准,高度扰动作为前期信号的正确率会得到提高.在分析2003年中国夏季江南—华南大范围持续热浪事件的基础上,用欧洲中期天气预报中心的模式产品,对这次热浪500hPa高度场做物理分解,结果发现模式对高度扰动的预报具有提前1—7天的预示能力. 展开更多

关键词 热浪 高度扰动 前期信号 传播 统计特征 模式预报

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中国冬半年区域持续性低温事件的前期信号 被引量：29

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作者 张宗婕 钱维宏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第6期1269-1279,共11页

大气变量物理分解的方法应用于寻找中国区域持续性低温事件的前期信号。1960～2008年的冬半年期间,总数115次强的区域持续性低温事件的对流层低层出现了天气尺度温度的负值扰动,而在对流层中高层至平流层出现了天气尺度位势高度的负值... 大气变量物理分解的方法应用于寻找中国区域持续性低温事件的前期信号。1960～2008年的冬半年期间,总数115次强的区域持续性低温事件的对流层低层出现了天气尺度温度的负值扰动,而在对流层中高层至平流层出现了天气尺度位势高度的负值扰动。其中,112次事件分别在850hPa和300hPa上出现了温度扰动负值中心和位势高度扰动负值中心。追踪850hPa层的温度扰动能够提前5～9天预示中国区域持续性低温事件的出现。 展开更多

关键词 持续性低温事件 物理分解 高度扰动 温度扰动 前期信号

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GPM/DPR雷达与CINRAD雷达降水探测对比 被引量：15

8

作者 刘晓阳 李郝 +2 位作者 何平 李丹杨 郑媛媛 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期667-679,共13页

通过对比星载DPR雷达与地基CINRAD雷达的降雨测量值,评估星地雷达联合应用的潜力。为了提高对比的准确性,在尽可能高的时空分辨率下,以几何匹配与格点匹配相结合的方式,提取星地雷达降水样本数据。2015年6月30日降水过程的对比分析结果... 通过对比星载DPR雷达与地基CINRAD雷达的降雨测量值,评估星地雷达联合应用的潜力。为了提高对比的准确性,在尽可能高的时空分辨率下,以几何匹配与格点匹配相结合的方式,提取星地雷达降水样本数据。2015年6月30日降水过程的对比分析结果表明:泰州、常州CINRAD雷达反射率因子在两站中分剖面的平均值偏差0.94 dB,地基雷达之间有很好的一致性;在DPR雷达与常州、泰州CINRAD雷达同时覆盖的降雨区域,星地之间雷达反射率因子的平均值偏差分别为-1. 2 dB和-1. 6 dB,显示星地雷达也有较好的一致性;现有DPR雷达陆上衰减订正算法在缩小星地雷达偏差方面起到一定作用,平均订正量0.4 dB,只要回波覆盖充分,匹配样本的高度以及其到地基雷达的距离对对比结果没有明显影响,而衰减订正和匹配样本区回波覆盖率是影响星地雷达对比结果的重要因素。 展开更多

关键词 GPM/DPR雷达 CINRAD雷达 反射率因子 降水强度

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近50年云贵高原楚雄市日照时数变化特征及其成因分析 被引量：17

9

作者 李矜霄 何萍 +1 位作者 钟瑞 李宏波 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第2期407-412,共6页

利用近50年云南省楚雄市气象观测站日照资料,采用线性倾向估计法分析了楚雄市日照随时间的变化特征,并使用统计分析软件对日照变化的影响因素进行了相关性分析。结果表明,近50年楚雄市日照时数年代际变化呈减少趋势;日照时数月变化为11... 利用近50年云南省楚雄市气象观测站日照资料,采用线性倾向估计法分析了楚雄市日照随时间的变化特征,并使用统计分析软件对日照变化的影响因素进行了相关性分析。结果表明,近50年楚雄市日照时数年代际变化呈减少趋势;日照时数月变化为11月一次年4月多于5-10月,即干季多于雨季;日照时数最多的月份是3月,最少的是7月;对近10年日照时数日变化而言,14:00(北京时)日照最为充足。通过相关分析得到日照时数的变化与自然因子中的云量、雾日和年降水量呈负相关关系;与人为因子也呈负相关关系。 展开更多

关键词 日照时数 变化特征 成因分析 楚雄市

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沙漠陆面过程参数化与模拟 被引量：13

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作者 郑辉 刘树华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2207-2217,共11页

沙漠地区植被稀疏、干旱少雨,其陆面物理过程具有与全球其它地区显著不同的特点.本文利用巴丹吉林沙漠观测资料,分析和计算了地表反照率、比辐射率、粗糙度和土壤热容量、热传导系数等关键陆面过程参数,建立了适合于沙漠地区的陆面过程... 沙漠地区植被稀疏、干旱少雨,其陆面物理过程具有与全球其它地区显著不同的特点.本文利用巴丹吉林沙漠观测资料,分析和计算了地表反照率、比辐射率、粗糙度和土壤热容量、热传导系数等关键陆面过程参数,建立了适合于沙漠地区的陆面过程模式DLSM(Desert Land Surface Model),并与NOAH陆面过程模式的模拟结果和观测资料进行了比较.结果表明:巴丹吉林沙漠地表反照率为0.273,比辐射率为0.950,地表粗糙度为1.55×10-3m,土壤热容量和热扩散系数分别为1.08×106 J.m-3.K-1和3.34×10-7 m2.s.辐射传输、感热输送和土壤热传导过程是影响沙漠地区地表能量平衡的主要物理过程.通过对这三种过程的准确模拟检验,DLSM能够较准确地模拟巴丹吉林沙漠地气能量交换特征;短波辐射、长波辐射和感热通量的模拟结果与观测值间的标准差分别为7.98,6.14,33.9W.m-2,与NOAH陆面过程模式的7.98,7.72,46.6W.m-2的结果接近.地表反照率是沙漠地区最重要的陆面过程参数,地表反照率增大5%,向上短波辐射通量随之增加5%,感热通量则减小2.8%.本文研究结果对丰富陆面过程参数化方案,改进全球陆面过程模式、气候模式具有参考意义. 展开更多

关键词 沙漠 干旱区 陆面过程参数 陆面过程模式 地表能量平衡

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辽宁开原龙卷强对流过程的扰动天气环境 被引量：6

11

作者 钱维宏 艾阳 陈笑晨 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1531-1541,共11页

2019年7月3日下午辽宁部分地区出现短时强降水和冰雹等强对流天气,其中开原市金钩子镇遭遇了龙卷风,造成当地严重的生命财产损失.本文重点分析有利于这次龙卷和冰雹等强对流过程发生的大气变量扰动环境,包括数值模式预报产品中的扰动天... 2019年7月3日下午辽宁部分地区出现短时强降水和冰雹等强对流天气,其中开原市金钩子镇遭遇了龙卷风,造成当地严重的生命财产损失.本文重点分析有利于这次龙卷和冰雹等强对流过程发生的大气变量扰动环境,包括数值模式预报产品中的扰动天气环境以及雷达回波和卫星云图演变对应的大气扰动风场变化特征.结果发现:开原单个龙卷与苏北多次单个龙卷发生的大气温压场扰动环境相似,发生地位于对流层上部下伸到地面的位势高度扰动槽线和近地面水平方向上冷暖温度扰动气团交界线附近,其冷暖扰动气团之间的强度对比较美国多龙卷爆发时的弱小.利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)模式产品和美国国家环境预报中心全球预报系统(NCEP/GFS)的实时分析资料进行扰动环流形势分析并与当地实况卫星云图和雷达回波相结合,可以从潜在趋势上定性地推断有利于强对流天气发展的位置. 展开更多

关键词 龙卷风 强对流天气 扰动变量 模式产品 卫星云图 雷达回波

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数值差分格式及格点设置对土壤温度模拟结果的影响 被引量：3

12

作者 郑辉 刘树华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2514-2522,共9页

土壤温度是反映气候系统和生态系统能量循环的重要地球物理学参量,土壤温度的模拟精度直接影响着气候系统模式以及陆面物理过程模式的模拟结果.为了提高模式对土壤温度的模拟能力,本文利用土壤热扩散方程的傅里叶解析解定量研究了差分... 土壤温度是反映气候系统和生态系统能量循环的重要地球物理学参量,土壤温度的模拟精度直接影响着气候系统模式以及陆面物理过程模式的模拟结果.为了提高模式对土壤温度的模拟能力,本文利用土壤热扩散方程的傅里叶解析解定量研究了差分方案、格点设置以及时间步长对土壤温度模拟结果的影响;提出了一种优化的格点设置方案,并利用巴丹吉林沙漠观测数据检验了该方案的性能.研究结果表明:三种差分方案中,显式方案的模拟误差最小,Crank-Nicolson方案其次,隐式方案的模拟误差最大;每一种格点设置方案均存在一个使模拟结果误差最小的最优化时间步长;常用格点设置方案的最优化时间步长为5358s,最小标准差为0.156K,优化方案的最优化时间步长为1694s,最小标准差为0.0465K;取时间步长为1800s时,采用常用格点设置方案,巴丹吉林沙漠10cm深度土壤温度模拟结果的标准差为1.61K,而采用优化方案,模拟结果的标准差降至0.21K,改进效果明显. 展开更多

关键词 土壤温度模拟 热扩散方程 差分方案 格点设置 陆面过程

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一次“双谷”型ENSO冷事件的成功预测

13

作者 李进 丁婷 +1 位作者 单晓龙 钱维宏 《海洋预报》 北大核心 2012年第6期1-7,共7页

2011年春季利用基于Morlet小波分析的余弦函数叠加法对中东太平洋的ENSO冷事件(La Nina)未来发展进行预测,结果成功地预测出了一次呈现"双谷"型的ENSO冷事件发展过程。此方法拟合的1980年1月—2011年2月的Nino3.4指数序列与... 2011年春季利用基于Morlet小波分析的余弦函数叠加法对中东太平洋的ENSO冷事件(La Nina)未来发展进行预测,结果成功地预测出了一次呈现"双谷"型的ENSO冷事件发展过程。此方法拟合的1980年1月—2011年2月的Nino3.4指数序列与原序列的相关系数为0.68;对2000—2011年间7次ENSO事件预测结果检验,发现提前3、6、9和12个月时Nino3.4指数的平均预报相关系数(R)分别为0.79,0.81,0.83和0.64,平均预报技巧得分(SS)分别为0.87,0.80,0.80和0.27。此方法具有计算简便,易于运行,预报时效稳定的特点,特别在提前6—9个月时对ENSO的预测仍有较好效果。 展开更多

关键词 MORLET小波分析 余弦函数叠加 Nino3.4指数 ENSO预测

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评估气候模式模拟暖北冰洋与大陆寒冬以及未来变化预估

14

作者 赵宗慈 黄建斌 +1 位作者 闻新宇 罗勇 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期512-516,共5页

在研究全球变暖中,发现了相应北冰洋的异常变暖和夏、秋季海冰迅速融化,另一方面注意到冬季北半球大陆中纬度经常出现寒冬和暴雪。本文综述近些年来国外的有关研究,首先给出观测到的暖北冰洋与大陆寒冬的联系,然后重点给出气候模式是否... 在研究全球变暖中,发现了相应北冰洋的异常变暖和夏、秋季海冰迅速融化,另一方面注意到冬季北半球大陆中纬度经常出现寒冬和暴雪。本文综述近些年来国外的有关研究,首先给出观测到的暖北冰洋与大陆寒冬的联系,然后重点给出气候模式是否可以模拟出这个特征与可能机制以及预估未来的变化。1观测到的暖北冰洋与大陆寒冬许多研究工作利用观测资料和再分析资料计算了暖北冰洋与大陆寒冬的联系,表1给出主要的研究结果, 展开更多

关键词 气候模式 海冰 全球变暖 资料计算 冷冬 北极涛动 观测资料 中高纬度 变率 气候平均值

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河南“21·7”特大暴雨常规与扰动天气形势分析 被引量：3

15

作者 钱维宏 孔海江 +2 位作者 赵培娟 任静静 张银意 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4208-4224,共17页

2021年7月19—21日,河南省中北部的特大暴雨造成了内涝和重大的生命财产损失,其中以省会郑州市的灾害最为严重.极值日雨量分布从西南的鲁山400.6 mm到郑州659.7 mm和东北部的鹤壁777.5 mm,跨度约为300 km,其中20日16—17时的郑州最大小... 2021年7月19—21日,河南省中北部的特大暴雨造成了内涝和重大的生命财产损失,其中以省会郑州市的灾害最为严重.极值日雨量分布从西南的鲁山400.6 mm到郑州659.7 mm和东北部的鹤壁777.5 mm,跨度约为300 km,其中20日16—17时的郑州最大小时降水量达到201.9 mm.科学认识和提前预报产生特大暴雨的天气系统是减少生命财产损失的前提.本文利用我国气象业务平台上的大气观测实况和数值模式产品做常规与扰动天气形势分析,结果发现:(1)与强降水对应的稳定云团属于西北太平洋副高异常偏北与内陆高压连通后形成在南侧的对流层中下部东风波中尺度扰动低压系统;(2)最强降水的20日,华南沿海台风“查帕卡”、西北太平洋台风“烟花”与郑州附近强上升气流的扰动中低压构成了相互牵制的3个强降水系统;(3)扰动分析比常规天气图上的风和比湿形势更能有效地确定极端降水的位置,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)模式产品中的风扰动、比湿扰动和湿涡度扰动对极端降水预报有明确的指示意义,认识模式产品的准确性和稳定性是未来提高特大暴雨预报技巧的基础. 展开更多

关键词 扰动天气分析 常规天气分析 复盘分析 特大暴雨 河南中北部

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