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对流层顶折叠检测新方法及其在中纬度灾害性天气预报中的应用 被引量：11
1
作者 寿亦萱 陆风 +1 位作者 寿绍文 覃丹宇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1109-1123,共15页
对流层顶折叠是中纬度地区对流层上层—平流层下层区域(简称UT/LS)内的一个重要的大气现象,它与气旋生、暴雨强对流触发以及降水增幅密切相关。由于这些天气条件下的大气状况异常复杂,因此目前国际上普遍采用的基于干大气条件的对流层... 对流层顶折叠是中纬度地区对流层上层—平流层下层区域(简称UT/LS)内的一个重要的大气现象,它与气旋生、暴雨强对流触发以及降水增幅密切相关。由于这些天气条件下的大气状况异常复杂,因此目前国际上普遍采用的基于干大气条件的对流层顶折叠检测方法存在很大局限性。本文在借鉴已有的卫星资料和数值预报相结合的模式识别法的基础上,通过统计分析的方法建立了高层大气水汽与广义湿位涡、臭氧浓度的关系以及对流层顶折叠与高空急流的位置关系,同时考虑了动力对流层顶高度在判识过程中的辅助作用,建立了一套基于FY-2E静止气象卫星遥感数据的,适用于与暴雨强对流有关的对流层顶折叠动态监测新方法。在利用FY-3A和FY-3B反演的臭氧总量、臭氧垂直廓线以及ECMWF Interim资料计算的位涡等资料对算法进行精度验证的基础上,将该方法在2012年7月21日北京特大暴雨天气过程以及2013年5月14~17日华南大暴雨天气过程的监测和分析上进行了应用,并取得了较好的效果。从应用效果看,本文提出的这种对流层顶折叠识别方法是合理可行的,并具有一定的应用价值,可为中纬度地区暴雨强对流天气的监测和预警提供参考指标。 展开更多
关键词 对流层顶折叠 对流层上层—平流层下层 广义湿位涡 暴雨强对流 静止气象卫星
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基于拉格朗日方法的气流轨迹模式在判定南海夏季风爆发时间中的应用分析 被引量：11
2
作者 梁卓然 江志红 +1 位作者 刘征宇 顾婷婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期357-364,共8页
利用NCEP再分析资料,驱动基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLITv4.9),模拟追踪南海区域850 hPa 4—6月逐日的气流后向轨迹,根据模拟出的南海监测区低层气流来源,定义1948—2009年南海夏季风的爆发日期,通过分析62年南海夏季风爆发日... 利用NCEP再分析资料,驱动基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLITv4.9),模拟追踪南海区域850 hPa 4—6月逐日的气流后向轨迹,根据模拟出的南海监测区低层气流来源,定义1948—2009年南海夏季风的爆发日期,通过分析62年南海夏季风爆发日期的时间序列,得出南海季风爆发早年占13%,正常年占73%,爆发晚年占14%。将拉格朗日方法与两种利用风场并结合温湿指标的方法定义南海夏季风爆发时间对比发现,一些年份在南海季风爆发之前,南海监测区低空形成的西南气流来源于副热带,从而可以排除副热带气流对定义南海夏季风爆发时间的影响。由轨迹模式模拟的结果还发现在个别年份南海季风爆发时,南海区域低空盛行东南风而非通常认为的西南气流。 展开更多
关键词 气候学 南海夏季风 拉格朗日方法 轨迹模式
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2007年5～10月黄土高原陆面能量通量特征研究 被引量：12
3
作者 张杰 张强 黄建平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第4期855-863,共9页
在稀疏植被区陆面过程遥感参数化基础上,利用MODIS/500m分辨率的资料反演黄土高原2007年5～10月陆面过程的特征参数。分析得出:(1)受多种气候系统的影响,黄土高原降水、植被分布以及土壤湿度等存在南北、东西差异,导致反照率呈现出从东... 在稀疏植被区陆面过程遥感参数化基础上,利用MODIS/500m分辨率的资料反演黄土高原2007年5～10月陆面过程的特征参数。分析得出:(1)受多种气候系统的影响,黄土高原降水、植被分布以及土壤湿度等存在南北、东西差异,导致反照率呈现出从东南到西北部逐渐增加的趋势;5～10月,频率峰值所对应的反照率值呈现出先降低后增加的特征,到7月反照率值达到最低。(2)由于土壤湿度和植被覆盖度空间分布的差异,出现了3种反照率和能量分布型,即宽频低峰型、高频窄峰型和多峰型分布。(3)由于2007年8～10月黄土高原降水量比较充沛,大部分区域的土壤湿度都在60%以上,使得净辐射量、感热通量、潜热通量频率分布比较集中。 展开更多
关键词 黄土高原 反照率 净辐射量 潜热通量 感热通量
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空气动力学阻抗算法在半干旱区的应用比较和遥感反演 被引量：8
4
作者 张杰 张强 黄建平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第3期662-670,共9页
结合2005年中国西北半干旱区定西试验站的观测资料,使用9种空气动力学方法,估算了阻抗和感热通量,并与涡动相关阻抗结果进行了对比,分析了5～9月涡度相关测得阻抗的平均日变化特征,结果表明:(1)由于西北干旱、半干旱区和黄土高原的稀疏... 结合2005年中国西北半干旱区定西试验站的观测资料,使用9种空气动力学方法,估算了阻抗和感热通量,并与涡动相关阻抗结果进行了对比,分析了5～9月涡度相关测得阻抗的平均日变化特征,结果表明:(1)由于西北干旱、半干旱区和黄土高原的稀疏植被地区在植物生长季节内存在温度高、降水少、空气干燥等特点,热量和水汽输送具有特殊性;Choudh-1、Verma-R空气动力学阻抗方法对热量和动量传输的粗糙度长度、热量和动量及水汽输送的修正函数描述得较好,空气动力学阻抗估算精度较好,由此获得的感热效果也较好,较适用于该地区。(2)风速对阻抗起主要作用;植被覆盖度增加和植被密度增大的同时也增加了热量和水汽传输的粗糙度,有助于空气动力学阻抗降低。(3)采用Choudh-1方法和遥感资料反演的阻抗效果较好。 展开更多
关键词 稀疏植被 空气动力学阻抗 风速 感热通量
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干旱区一次春季沙尘过程的大气气溶胶垂直分布结构及其特征 被引量：21
5
作者 张杰 唐从国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第1期156-166,共11页
采用微脉冲激光雷达(Micro-Pulse Lidar,MPL)对干旱荒漠代表站张掖站上空一次春季沙尘暴过程的边界层和自由大气的气溶胶分布和大气环境进行了观测。结果表明,气溶胶的垂直廓线可分为高、中、低3层,高层气溶胶出现在5～9km,主要是通过... 采用微脉冲激光雷达(Micro-Pulse Lidar,MPL)对干旱荒漠代表站张掖站上空一次春季沙尘暴过程的边界层和自由大气的气溶胶分布和大气环境进行了观测。结果表明,气溶胶的垂直廓线可分为高、中、低3层,高层气溶胶出现在5～9km,主要是通过上风方向的高海拔区域或低层气溶胶通过对流等过程突破边界层顶进入自由大气输送而来,其分布高度在一天中随着时间的推移逐渐降低;中层气溶胶位于2.5～4.5km,其消光特性随高度的增加没有明显的变化,具有垂直混合现象;低层气溶胶在2.5km以下,其消光特性随着高度增加反而降低;中、低层气溶胶主要来源于外部源区或当地沙尘源区和沙壤土起沙。气溶胶垂直分布表现出3种形式:在大气稳定条件下,气溶胶随高度增加呈单峰型减小趋势;不稳定条件下随高度增加指数型降低;混合层中随高度增加而保持稳定。由于受边界层日变化的影响,气溶胶分布的上界出现单峰型日变化特征,具体表现为下午较高,早晨较低。 展开更多
关键词 干旱区 春季沙尘过程 气溶胶垂直廓线
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基于MODIS云产品的AIRS云相态的识别和云量产品的检验 被引量：2
6
作者 陈立 张杰 刘振元 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期486-496,共11页
选用中国中东部（95～130°E，20—60°N）午后同一时刻相对应的AIRS与MODIS各15景样本数据，将MODIS在红外波段上四种基于亮温的云识别算法对AIRS晴空像元和云像元中不同的云相态进行区分，分别统计出AIRS不同类型像元中这四... 选用中国中东部（95～130°E，20—60°N）午后同一时刻相对应的AIRS与MODIS各15景样本数据，将MODIS在红外波段上四种基于亮温的云识别算法对AIRS晴空像元和云像元中不同的云相态进行区分，分别统计出AIRS不同类型像元中这四种云识别算法的亮温差异，根据AIRS在晴空、水云和冰云三种不同相态下亮温的差异，确定出其阈值，实现AIRS晴空和云相态识别。在此基础上，对AIRS不同云相态下反演的有效云量进行检验和改进。结果表明：运用亮温阈值法对AIRS进行云相态识别能够较好地反映AIRS的晴空和云相态特征，云相态分布与MODIS云相态产品对应效果较好，特别在云边缘区域。对AIRS不同云相态下反演的有效云量进行对比和误差分析后发现：当水云有效云量较高、冰云有效云量较低时，AIRS反演的有效云量误差较大。在误差分析的基础上，提出了AIRS有效云量的偏差订正算法，对AIRS反演的有效云量具有一定改进，为AIRS云产品的应用提供参考依据。 展开更多
关键词 卫星遥感 云相态识别 偏差订正 有效云量 大气红外探测器
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双偏振天气雷达探测量的伪彩合成 被引量：2
7
作者 程周杰 魏鸣 +3 位作者 朱亚平 刘宪勋 齐琳琳 宁应惠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第5期1448-1456,共9页
针对S波段双线偏振天气雷达,提出了一种基于水平反射率因子Zh、线性退偏比LDR和差分反射率因子Zdr等探测量的图像合成技术,根据它们各自的探测范围将3个变量线性调整至0~255的范围,再在RGB色彩空间内分别赋予图像的三个通道,从而得到全... 针对S波段双线偏振天气雷达,提出了一种基于水平反射率因子Zh、线性退偏比LDR和差分反射率因子Zdr等探测量的图像合成技术,根据它们各自的探测范围将3个变量线性调整至0~255的范围,再在RGB色彩空间内分别赋予图像的三个通道,从而得到全新的伪彩合成图像,对比分析发现,分别采用LDR、Zh、Zdr作为RGB分量的组合方式得到的合成图像能够体现出更为丰富的信息,新的图像保留了原始反射率因子的结构特征,两个偏振探测量特征也能通过色彩的差异而体现,同时具有较为舒适的视觉特征。根据不同类型水凝物粒子的取值范围,分别计算了不同类型粒子在LDR-Zh-Zdr合成图中的颜色值,定性分析表明不同类型粒子对应的颜色值有较大的差异,有利于人眼直接鉴别。用雷达PPI和RHI扫描数据进行个例分析表明,利用LDR、Zh、Zdr作为RGB分量方法得到的合成图像保持了原有反射率因子结构特征,图像不同色彩对应的粒子相态分布合理,用该图像能够方便地对雷达回波类型进行合理判断。 展开更多
关键词 双偏振雷达 伪彩合成 RGB图像 水凝物相态
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夏季海洋性大陆区域OLR年际变动与中国长江中上游旱涝的关系 被引量：10
8
作者 宋大伟 管兆勇 唐卫亚 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期560-568,共9页
利用1979—2007年的NECP资料、GISST月平均资料和中国160个降水测站资料,用SVD方法分析了热带海洋性大陆区域OLR与夏季中国降水场的关系。结果表明:孟加拉湾、南海季风槽、南太平洋辐合带(SPCZ)、印尼群岛及其附近海域的对流活动与我国... 利用1979—2007年的NECP资料、GISST月平均资料和中国160个降水测站资料,用SVD方法分析了热带海洋性大陆区域OLR与夏季中国降水场的关系。结果表明:孟加拉湾、南海季风槽、南太平洋辐合带(SPCZ)、印尼群岛及其附近海域的对流活动与我国夏季长江中上游降水场存在密切联系。若孟加拉湾、南海季风槽、南太平洋辐合带区的OLR偏高(偏低),及东印度洋、印尼群岛附近的OLR偏低(偏高),则夏季长江中上游及以北地区的降水偏多(偏少)。定义了与长江中上游降水相关的海洋性大陆区域OLR指数IMCOLR,并由IMCOLR指数确定高低值年再进行合成分析,发现印尼群岛及其海域气柱内净的辐射和海表热通量的异常增加,有利于该地区对流活动增强和OLR负异常的产生和维持;而孟加拉湾、南海和热带西太平洋存在海表热通量的减弱和辐射冷却的加强,有利于对流活动减弱,导致潜热释放异常减少和维持OLR正异常。热带海洋性大陆区域对流活动IMCOLR与海表温度异常间的相关关系表明,热带海洋性大陆地区对流活动的年际变动可受到热带印度洋海温异常和太平洋区域"三级型"海温异常的共同影响。这些热力强迫异常可导致对流层低层大气异常响应,产生P-J类遥相关,影响中国长江流域中上游降水异常。 展开更多
关键词 气候学 向外长波辐射 奇异值分解 热带海洋性大陆 长江中上游 夏季
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海洋性大陆区域OLR的气候低频振荡及其与中国降水的可能联系 被引量：8
9
作者 靳振华 管兆勇 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期705-716,共12页
利用1979-2009年NCEP/NCAR再分析资料和地面观测站降水资料,研究了海洋性大陆（Maritime Continent,MC）区域的低频振荡气候学特征及其与中国东部降水扰动的关系.结果表明：气候平均状况下MC 区域存在显著的低频振荡（CLFO）,30 ～ 60 ... 利用1979-2009年NCEP/NCAR再分析资料和地面观测站降水资料,研究了海洋性大陆（Maritime Continent,MC）区域的低频振荡气候学特征及其与中国东部降水扰动的关系.结果表明：气候平均状况下MC 区域存在显著的低频振荡（CLFO）,30 ～ 60 d季节内振荡在4-9月强度最大,且MC区域为低频OLR方差贡献率大值区.低频时间尺度上,MC区域OLR在4-9月有4次比较明显的活跃过程,在1～4（5～8）位相,对流相对较弱（活跃）.OLR的CLFO在热带地区显著东传,在南北方向亦存在位相的传播.从MC区域经南海、菲律宾群岛至中国长江流域存在类似于EAP波列（或P-J型遥相关）的扰动环流分布.不同位相上,低频环流及加热场的变化表明,中国降水的扰动在4-9月间受到MC区域CLFO的可能影响.低频热力场在南北方向上呈现EAP波列状或P-J型遥相关状分布.在OLR的CLFO的峰（谷）位相时,MC区域低层辐散（辐合）,高层辐合（辐散）,低频对流相对较弱（较强）,在MC区域至日本海激发EAP波列（或P-J型遥相关）；在对流层上层南亚高压因低频气旋（反气旋）而位置偏东（偏西）；中国的江南及河套地区降水偏少（偏多）,西南及青海、甘肃等地降水增加（减少）.在转换位相时,MC区域低频对流在部分地区更为活跃,在对流层低层激发低频的气旋-反气旋-气旋的波列,南亚高压偏南,长江中上游、吉林地区出现明显的辐合区,降水偏多,黄淮之间及云贵地区降水偏少.这些结果有助于人们深刻认识气候学意义上的低频振荡特征及LFO的季节锁相问题,有利于进一步认识中国不同地区降水扰动的成因. 展开更多
关键词 气候低频振荡 夏季降水 海洋性大陆 向外长波辐射 中国
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SVD揭示的东亚地区低频振荡强度与中国夏季降水的联系 被引量：3
10
作者 贾燕 王黎娟 张佳婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期813-823,共11页
利用1978—2007年NCEP/NCAR再分析资料、中国160站月平均降水资料,采用SVD方法分析了东亚地区低频振荡强度与中国夏季降水异常的联系。结果表明:东亚地区低频振荡强度年际变化与中国夏季降水异常分布密切相关,其前3个模态分别对应的降水... 利用1978—2007年NCEP/NCAR再分析资料、中国160站月平均降水资料,采用SVD方法分析了东亚地区低频振荡强度与中国夏季降水异常的联系。结果表明:东亚地区低频振荡强度年际变化与中国夏季降水异常分布密切相关,其前3个模态分别对应的降水型:江淮型、华南型及长江中下游型。根据前3个模态分别定义低频振荡强度指数,选定异常年份对相关要素进行合成差值分析发现:"江淮型"高低指数年西太平洋海域的低频环流、对流、热源呈现南北向的反位相分布特征,江淮流域位于异常较强的两个相反性质的低频气团系统之间的气流交汇带;而东亚副热带地区东西向系统波动对"华南型"降水有重要作用,华南地区的局地对流加热对降水异常的发生影响显著;"长江中下游"降水型不仅受西太平洋海区低频环流、热源的影响,热带中太平洋的对流活动与长江中下游地区降水也有重要联系。 展开更多
关键词 低频振荡强度 奇异值分解 夏季降水 江淮地区 华南地区 长江中下游地区
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