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2020年夏季超长梅雨过程中不同等湿静力能层的大气质量收支
1
作者
缪玉洁
虞越越
+2 位作者
陈刚
管兆勇
李熙晨
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第5期1743-1761,共19页
本文运用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)1980~2020年ERA5再分析数据集,从等湿静力能(MSE)大气质量环流的角度研究了2020年夏季超长梅雨期间各等MSE层大气质量和质量通量的特征及其与降水的关系。结果表明,在2020年超长梅雨过程中,从热带...
本文运用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)1980~2020年ERA5再分析数据集,从等湿静力能(MSE)大气质量环流的角度研究了2020年夏季超长梅雨期间各等MSE层大气质量和质量通量的特征及其与降水的关系。结果表明,在2020年超长梅雨过程中,从热带到中纬度梅雨区大气普遍向更高的等湿静力能层抬升。345~350 kJ/335~340 kJ等MSE层的质量异常增多/减少最为显著且与区域降水呈显著的同期正/负相关,因此335~350 kJ是2020年梅雨季的关键MSE变化范围。来自热带印度洋和热带西太平洋的高能空气向梅雨区汇聚是此次梅雨降水异常的重要原因,而局地静力不稳定性并无显著偏强异常。梅雨区345~350 kJ/340~345 kJ等MSE层大气质量日变化由绝热质量通量异常主导,进一步发现这两层的绝热质量通量异常超前降水1~2 d时两者的正/负相关性最好。在梅雨季的不同阶段,强降水前期等MSE绝热质量通量异常特征及其经纬向分量的相对重要性有所不同。在梅雨季初期,强降水前一天梅雨区345~350 kJ等MSE层质量收支异常偏多,主要由经向质量通量异常贡献;在梅雨季末期,强降水前两天梅雨区340~345 kJ层质量收支异常偏少,主要由纬向质量通量异常贡献。上述等MSE质量环流异常信号可以作为出入梅时间及梅雨强度的前兆信号之一。
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关键词
超长梅雨
湿静力能
大气质量环流
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职称材料
2020/2021年冬季大范围低温寒潮过程中一种典型的平流层—对流层耦合演变模态
被引量：
4
2
作者
虞越越
李亚飞
+1 位作者
任荣彩
崔正飞
《大气科学》
CSCD
北大核心
2022年第6期1484-1504,共21页
平流层爆发性增温(SSW)超前于对流层环流异常,是延长冬季寒潮低温预报时效的重要途径之一。然而强SSW事件前后地面温度响应的区域和时间存在不确定性,其中涉及的平流层—对流层耦合过程和机理也不十分清楚。本文采用1979~2021年ERA5再...
平流层爆发性增温(SSW)超前于对流层环流异常,是延长冬季寒潮低温预报时效的重要途径之一。然而强SSW事件前后地面温度响应的区域和时间存在不确定性,其中涉及的平流层—对流层耦合过程和机理也不十分清楚。本文采用1979~2021年ERA5再分析数据集,研究了2020/2021年冬季“偏心型”强SSW事件前后中高纬度地区地面温度异常的演变特征,并分析了其与等熵大气经向质量环流平流层—对流层分支的耦合演变模态的动力联系。结果表明,伴随此次强SSW事件,亚洲和北美中纬度地区的寒潮低温事件分别在绕极西风反转为东风之前和再次恢复为西风之后发生。SSW前后大气经向质量环流的平流层向极地暖支与对流层高层向极暖支、低层向赤道冷支之间呈现出三个阶段的耦合演变模态:同位相“加强—加强”、反位相“加强—减弱”以及反位相“减弱—加强”。加强的质量环流对流层向赤道冷支是SSW前后寒潮低温事件的主要原因,而加强的向极地平流层暖支是SSW发生及其伴随的北极涛动负位相持续加强的主要原因。大气经向质量环流不同的垂直耦合模态取决于行星波槽脊在对流层顶和对流层中低层两个关键等熵面上的西倾角异常。西倾角异常表征大气波动的斜压性,主要通过影响关键等熵面以上向极地的净质量输送和其下向赤道的净质量输送进行调控。尤其在SSW发生后的极涡恢复期,对流层顶处异常偏弱的斜压性会加强对流层向极地暖支,进而加强向赤道冷支,有利于寒潮低温的发生。本次SSW事件前后大气经向质量环流三支的耦合演变模态,与历年平流层北半球环状模(NAM)负事件中极区平流层温度异常信号下传滞后的平流层—对流层耦合演变类型相一致,其在波动尺度方面也存在共同特征,即SSW事件或NAM负事件前期对流层一波加强且上传,后期对流层二波加强但较难上传。
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关键词
平流层爆发性增温
寒潮低温
等熵大气经向质量环流
平流层—对流层耦合
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职称材料
题名
2020年夏季超长梅雨过程中不同等湿静力能层的大气质量收支
1
作者
缪玉洁
虞越越
陈刚
管兆勇
李熙晨
机构
南京
信息
工程
大学
大气科学
学院/
气象
灾害
教育部
重点
实验室
(
klme
)
/气象
与环境
联合
研究
中心
(
ilcec
)
/气象
灾害
预报
预警与
评估
省
部
共建
协同
创新
中心
(
cic
–femd
)
中国
科学
院
大气
物理
研究
所
加利福尼亚
大学
洛杉矶分校
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第5期1743-1761,共19页
基金
国家自然科学基金项目42088101
国家重点研发计划项目2019YFC1510201
江苏省自然科学基金项目BK20211288。
文摘
本文运用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)1980~2020年ERA5再分析数据集,从等湿静力能(MSE)大气质量环流的角度研究了2020年夏季超长梅雨期间各等MSE层大气质量和质量通量的特征及其与降水的关系。结果表明,在2020年超长梅雨过程中,从热带到中纬度梅雨区大气普遍向更高的等湿静力能层抬升。345~350 kJ/335~340 kJ等MSE层的质量异常增多/减少最为显著且与区域降水呈显著的同期正/负相关,因此335~350 kJ是2020年梅雨季的关键MSE变化范围。来自热带印度洋和热带西太平洋的高能空气向梅雨区汇聚是此次梅雨降水异常的重要原因,而局地静力不稳定性并无显著偏强异常。梅雨区345~350 kJ/340~345 kJ等MSE层大气质量日变化由绝热质量通量异常主导,进一步发现这两层的绝热质量通量异常超前降水1~2 d时两者的正/负相关性最好。在梅雨季的不同阶段,强降水前期等MSE绝热质量通量异常特征及其经纬向分量的相对重要性有所不同。在梅雨季初期,强降水前一天梅雨区345~350 kJ等MSE层质量收支异常偏多,主要由经向质量通量异常贡献;在梅雨季末期,强降水前两天梅雨区340~345 kJ层质量收支异常偏少,主要由纬向质量通量异常贡献。上述等MSE质量环流异常信号可以作为出入梅时间及梅雨强度的前兆信号之一。
关键词
超长梅雨
湿静力能
大气质量环流
Keywords
Super long-lasting Meiyu
Moist static energy
Air mass circulation
分类号
P466 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
2020/2021年冬季大范围低温寒潮过程中一种典型的平流层—对流层耦合演变模态
被引量：
4
2
作者
虞越越
李亚飞
任荣彩
崔正飞
机构
南京
信息
工程
大学
大气科学
学院/
气象
灾害
教育部
重点
实验室
(
klme
)
/气象
与环境
联合
研究
中心
(
ilcec
)
/气象
灾害
预报
预警与
评估
省
部
共建
协同
创新
中心
(
cic
–femd
)
中国
科学
院
大气
物理
研究
所
天津市
气象
灾害
防御技术
中心
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2022年第6期1484-1504,共21页
基金
国家自然科学基金项目42075052、42088101
国家重点研发计划项目2019YFC1510201
江苏省自然科学基金项目BK20211288。
文摘
平流层爆发性增温(SSW)超前于对流层环流异常,是延长冬季寒潮低温预报时效的重要途径之一。然而强SSW事件前后地面温度响应的区域和时间存在不确定性,其中涉及的平流层—对流层耦合过程和机理也不十分清楚。本文采用1979~2021年ERA5再分析数据集,研究了2020/2021年冬季“偏心型”强SSW事件前后中高纬度地区地面温度异常的演变特征,并分析了其与等熵大气经向质量环流平流层—对流层分支的耦合演变模态的动力联系。结果表明,伴随此次强SSW事件,亚洲和北美中纬度地区的寒潮低温事件分别在绕极西风反转为东风之前和再次恢复为西风之后发生。SSW前后大气经向质量环流的平流层向极地暖支与对流层高层向极暖支、低层向赤道冷支之间呈现出三个阶段的耦合演变模态:同位相“加强—加强”、反位相“加强—减弱”以及反位相“减弱—加强”。加强的质量环流对流层向赤道冷支是SSW前后寒潮低温事件的主要原因,而加强的向极地平流层暖支是SSW发生及其伴随的北极涛动负位相持续加强的主要原因。大气经向质量环流不同的垂直耦合模态取决于行星波槽脊在对流层顶和对流层中低层两个关键等熵面上的西倾角异常。西倾角异常表征大气波动的斜压性,主要通过影响关键等熵面以上向极地的净质量输送和其下向赤道的净质量输送进行调控。尤其在SSW发生后的极涡恢复期,对流层顶处异常偏弱的斜压性会加强对流层向极地暖支,进而加强向赤道冷支,有利于寒潮低温的发生。本次SSW事件前后大气经向质量环流三支的耦合演变模态,与历年平流层北半球环状模(NAM)负事件中极区平流层温度异常信号下传滞后的平流层—对流层耦合演变类型相一致,其在波动尺度方面也存在共同特征,即SSW事件或NAM负事件前期对流层一波加强且上传,后期对流层二波加强但较难上传。
关键词
平流层爆发性增温
寒潮低温
等熵大气经向质量环流
平流层—对流层耦合
Keywords
Stratospheric sudden warming
Cold air outbreak
Isentropic atmospheric meridional mass circulation
Stratosphere–troposphere coupling
分类号
P466 [天文地球—大气科学及气象学]
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题名
作者
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发文年
被引量
操作
1
2020年夏季超长梅雨过程中不同等湿静力能层的大气质量收支
缪玉洁
虞越越
陈刚
管兆勇
李熙晨
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
2020/2021年冬季大范围低温寒潮过程中一种典型的平流层—对流层耦合演变模态
虞越越
李亚飞
任荣彩
崔正飞
《大气科学》
CSCD
北大核心
2022
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