系外行星的大气环流

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作者 连雨辰 胡永云 《地球与行星物理论评（中英文）》 2023年第1期56-80,共25页

迄今为止,已有五千多颗太阳系外行星和两千多颗褐矮星被确认,它们展现出了丰富的多样性.伴随着愈来愈多系外行星的发现,关于系外行星大气的观测和理论研究均在迅速发展.本文将回顾近几十年来系外行星和褐矮星探测的主要进展,依序介绍系... 迄今为止,已有五千多颗太阳系外行星和两千多颗褐矮星被确认,它们展现出了丰富的多样性.伴随着愈来愈多系外行星的发现,关于系外行星大气的观测和理论研究均在迅速发展.本文将回顾近几十年来系外行星和褐矮星探测的主要进展,依序介绍系外行星中的热木星、具有大气层的类地行星,以及孤立并快速旋转的褐矮星大气环流的基本特征,这些大气环流特征是未来系外行星探测的基础.然后,将介绍基于观测建立的大气模式对这些系外行星和褐矮星大气演化和动力学特征的模拟结果,包括大气的垂直温度分布、层结的稳定性、辐射传输、大气成分等.热木星受到强烈辐射且被潮汐锁定,环流模式预测其具有大的昼夜温差和赤道地区向东的急流.温木星通常不会被潮汐锁定,展现出广泛的自转率倾角和轨道偏心率,导致环流模式与热木星相比有很大不同.潮汐锁定的类地行星具有类似热木星的大气环流模式,但可能存在的海洋以及各种化学过程会深刻改变类地行星的气候,在这一部分本文还将讨论系外行星研究的最终目标——寻找宜居行星.褐矮星作为行星和恒星之间的过渡状态,通常是缺乏外部辐射并快速旋转的星体,内部具有剧烈的对流,大气表现出云层和温度的不均匀性.最后,我们将对系外行星和褐矮星大气这一前沿科学领域未来所面临的关键问题和挑战给出展望. 展开更多

关键词 系外行星 大气环流 宜居行星 热木星 褐矮星

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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：19

2

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

3

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

4

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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NCAR MM模式对天津市夏季大气臭氧敏感性分析 被引量：9

5

作者 张敏 崔振雷 +4 位作者 韩素芹 宋明 李一 赵春生 卢学强 《气象与环境学报》 2015年第5期71-78,共8页

NCAR MM模式可较好再现O3体积分数(φO3)的变化,本文利用NCAR MM模式对2009年天津市夏季大气臭氧进行了模拟分析,并利用模式绘制了O3日最大体积分数变化图。结果表明:在当前污染水平下,NOX体积分数(φNOX)每增加10.0%,φO3将降低约5.0%;... NCAR MM模式可较好再现O3体积分数(φO3)的变化,本文利用NCAR MM模式对2009年天津市夏季大气臭氧进行了模拟分析,并利用模式绘制了O3日最大体积分数变化图。结果表明:在当前污染水平下,NOX体积分数(φNOX)每增加10.0%,φO3将降低约5.0%;φNOX每降低10.0%,φO3将升高4.0%;当φNOX为观测值的60.0%时,φO3达最大值。非甲烷有机化合物NMHC体积分数每减少10.0%,φO3将降低4.0%。NMHC各组分中,烯烃对O3生成的贡献最大,占总贡献的53.3%;其次为芳香烃,占总贡献的35.1%;再次为烷烃,占总贡献的9.2%,卤代烃和含氧烃对O3的贡献率仅为2.0%。天津市夏季城区O3处于NMHC控制区,φO3对NMHC更敏感,控制含丙烯和丁烯等烯烃的排放可有效控制天津地区夏季O3的体积分数。 展开更多

关键词 臭氧 氮氧化物 非甲烷有机化合物 NCAR MM模式

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1998年长江中下游地区暴雨过程大气低频扰动场分析 被引量：3

6

作者 李进 丁婷 +1 位作者 孙林海 钱维宏 《气象与环境学报》 2016年第4期23-31,共9页

利用Morlet小波变换和Lanczos带通滤波对1998年长江中下游地区逐日降水和经大气变量物理分解后的NCEP/NCAR再分析资料进行分析,研究1998年长江流域中下游地区强降水期间大气低频扰动场的显著特征。结果表明:1998年长江中下游地区8月前... 利用Morlet小波变换和Lanczos带通滤波对1998年长江中下游地区逐日降水和经大气变量物理分解后的NCEP/NCAR再分析资料进行分析,研究1998年长江流域中下游地区强降水期间大气低频扰动场的显著特征。结果表明:1998年长江中下游地区8月前为降水多发期,更是暴雨频发期,强降水主要存在两种低频振荡,1—4月主要以12—24d低频振荡为主,6—8月以30—60d低频振荡为主;850hPa自青藏高原东部四川盆地附近东移的12—24d低频扰动气旋或反气旋与1—4月长江中下游地区的强降水有关,而自日本本岛南部海面西移的30—60d低频扰动气旋或反气旋与长江中下游地区5—8月的强降水有关。12—24d的低频扰动位势高度场垂直结构具有斜压性,中心轴线向西倾斜;而30—60d的低频扰动位势高度场垂直结构与其不同,具有正压模态。引发长江中下游地区1—4月强降水的大气低频扰动最强信号位于925—850hPa附近,分别来自于青藏高原东侧和中高纬地区;而引发5—8月强降水的大气低频扰动最强信号多位于850—500hPa附近,分别来自太平洋中东部和赤道附近。 展开更多

关键词 长江中下游地区 强降水 带通滤波 大气变量物理分解 低频扰动

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北京与天津CINRAD雷达回波强度对比分析 被引量：2

7

作者 李松如 李郝 刘晓阳 《气象科技》 2020年第4期465-473,528,共10页

认识并消除雷达之间存在的回波强度差异对于跨雷达组网应用有重要价值。利用2012年7月北京、天津两部新一代天气雷达CINRAD降水回波强度的体扫资料,在两部雷达等距离剖面附近对观测值差异进行原因分析,从仰角、方位角、距离、地形、时... 认识并消除雷达之间存在的回波强度差异对于跨雷达组网应用有重要价值。利用2012年7月北京、天津两部新一代天气雷达CINRAD降水回波强度的体扫资料,在两部雷达等距离剖面附近对观测值差异进行原因分析,从仰角、方位角、距离、地形、时间序列等角度,讨论匹配样本的一致性和差异特征。结果表明:北京、天津雷达工作状态良好,两者未发现系统性偏差,但两者的方位角可能存在1°左右的偏差;平原地区样本的一致性优于山地;除了距离相关因素(有效照射体体积、高度差异等),电磁波传播路径不同,大气云雨的积分衰减和折射影响不同,也是导致样本差异的原因。 展开更多

关键词 新一代天气雷达 雷达反射率因子 对比分析

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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

8

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：23

9

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

10

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：28

11

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：14

12

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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新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇 被引量：22

13

作者 孟智勇 张福青 +18 位作者 罗德海 谈哲敏 方娟 孙建华 沈学顺 张云济 汪曙光 韩威 赵坤 朱磊 胡永云 薛惠文 马亚平 张丽娟 聂绩 周瑞琳 李飒 刘泓君 朱宇宁 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2019年第12期1875-1918,共44页

天气指某一个地区距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态.大气中气象要素的空间分布可表现为各种瞬息万变的天气现象,这些天气的分布和变化是由不同时空尺度的天气系统引起的.天气与民生息息相关,其发展演变一直是大气科学研究和应... 天气指某一个地区距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态.大气中气象要素的空间分布可表现为各种瞬息万变的天气现象,这些天气的分布和变化是由不同时空尺度的天气系统引起的.天气与民生息息相关,其发展演变一直是大气科学研究和应用的重点领域.天气学的发展与观测系统、动力学理论和数值模式的发展密切相连.中国从20世纪50年代初开始建设观测网,到目前已建成门类齐全、布局合理的地基、空基和天基综合气象观测系统.特别是新一代稠密雷达网以及风云卫星系列的发展以及多次大型野外观测试验的实施使我们对天气的认识从宏观的天气形势深入到中小尺度天气系统精细热动力、云微物理结构和演变特征.观测系统的发展同时也促进了理论、数值模式和模拟的发展,中国已由初期主要以引进国外模式为主发展为目前主要发展具有中国自主知识产权的数值模式系统,基于高分辨数值模拟结果对不同尺度天气的发生发展机理和可预报性有了深入理解.此外,天气学已由初期的独立发展逐渐向多学科交叉方向转变,气候和环境的变化与天气演变之间的相互作用已成为大气科学的热点和前沿问题.文章重点回顾过去70年来中国在对天气演变起重要作用的天气现象及其短期变化过程的物理本质、演变规律和预报方法领域所取得的重大科学和技术成果,主要根据正式发表的文献从大气动力学、天气尺度天气特征、台风及热带天气、强对流天气特征、数值天气预报及资料同化,以及天气与气候、大气物理及大气环境等交叉领域六个方面分别加以综述. 展开更多

关键词 大气科学 天气 研究 70年进展

原文传递

沙漠陆面过程参数化与模拟 被引量：13

14

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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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：16

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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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云南高原楚雄市降水分布与旱涝灾害分析 被引量：6

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作者 何萍 李矜霄 +1 位作者 许国琴 李宏波 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期162-167,共6页

运用楚雄市1961～2009年的降水量资料，通过统计检验、五点三次滤波法并计算了楚雄降水距平百分率，分析了楚雄市旬、侯、月、季、年际降水量变化特征及早涝灾害的时间分布特征，得出楚雄市49年平均降雨量为867．77mm，2000～2009年来... 运用楚雄市1961～2009年的降水量资料，通过统计检验、五点三次滤波法并计算了楚雄降水距平百分率，分析了楚雄市旬、侯、月、季、年际降水量变化特征及早涝灾害的时间分布特征，得出楚雄市49年平均降雨量为867．77mm，2000～2009年来年平均降雨量为935．57mm，比49年均值偏高67．8mm，呈上升趋势。降水主要集中在5～10月，干湿明显，楚雄市冬春干旱年年都有发生，只是程度不同，初夏干旱如遇大气环流异常发生的机率较大，干旱发生连续性较强，洪涝灾害偶有发生。并对旱涝灾害成因进行了分析，提出了旱涝灾害防治基本对策。 展开更多

关键词 云南高原 楚雄市 降水 旱涝 时间变化

原文传递

辽宁开原龙卷强对流过程的扰动天气环境 被引量：6

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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

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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 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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云南高原临沧市城市相对湿度和干岛效应分析 被引量：2

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作者 何萍 李矜霄 +1 位作者 刘光敏 李宏波 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期383-388,共6页

利用临沧市市区和郊区1961-2010年气象观测资料进行对比分析,得出临沧市相对湿度和干岛强度的年代际、年际、月、日变化规律。结果表明：临沧市的相对湿度年变化呈下降趋势,季节变化夏季最大、春季最小,日变化08时最大、14时最小;临沧市... 利用临沧市市区和郊区1961-2010年气象观测资料进行对比分析,得出临沧市相对湿度和干岛强度的年代际、年际、月、日变化规律。结果表明：临沧市的相对湿度年变化呈下降趋势,季节变化夏季最大、春季最小,日变化08时最大、14时最小;临沧市从1971年开始干岛强度呈增强趋势,日变化08时左右较弱、20时达到最强,干岛强度月变化6月最弱、10月最强。利用灰色关联度分析影响临沧市干岛强度的人文因子和自然因子,结果得到对临沧市城市干岛强度影响最大的自然因子是低云量,对城市干岛强度影响最大的人文因子是城区人口,且人文因子大于自然因子的影响。 展开更多

关键词 云南高原 临沧市 相对湿度 干岛效应

原文传递

瞬变涡扰动法在极端天气事件预报中的应用 被引量：5

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作者 钱维宏 《气象科技进展》 2012年第5期44-48,共5页

实际天气图上的系统由多尺度波和多尺度涡组成。Rossby对天气预报的重大贡献是提出了大气长波。全球数值天气预报谱模式把观测大气变量分解成了若干尺度的数学波,而没有天气尺度的涡。大气变量物理分解可得到逐日气候波、行星尺度的瞬... 实际天气图上的系统由多尺度波和多尺度涡组成。Rossby对天气预报的重大贡献是提出了大气长波。全球数值天气预报谱模式把观测大气变量分解成了若干尺度的数学波,而没有天气尺度的涡。大气变量物理分解可得到逐日气候波、行星尺度的瞬变波和天气尺度的瞬变涡。实际的天气变化是由逐日气候波、行星尺度瞬变波和天气尺度瞬变涡的叠加或相互作用形成的。与极端天气事件直接有关的是那些瞬变涡,因此极端天气事件的预报可用瞬变涡扰动法。 展开更多

关键词 天气预报 大气长波 瞬变波 瞬变涡

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