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期刊信息/Journal information
大气科学
中国科学院大气物理研究所
大气科学

中国科学院大气物理研究所

黄荣辉

双月刊

1006-9895

dqkx@mail.iap.ac.cn;dqkx@post.iap.ac.cn

010-82995051，82995052

100029

北京德胜门外祁家豁子（北京9804信箱）

大气科学/Journal Chinese Journal of Atmospheric SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1976年，科学出版社出版，主编为黄荣辉院士。《大气科学》报道大气科学研究领域的创新性研究成果，包括学术论文、研究简报、专题评述、会议报道、书刊评介等。具体报道范围涉及全球变化、气候变化模拟与预测、大气环流和大气动力学、中小尺度气象学、大气物理、大气遥感和人工影响天气、大气环境和大气化学以及高新技术在大气科学领域的应用等。
正式出版
收录年代

    夏季亚洲对流层中上层温度年际变率的预测水平评估及其在我国东部降水预测中的应用

    张丽霞周天军
    150-167页
    查看更多>>摘要：夏季亚洲对流层温度异常与中国东部夏季降水紧密相关并可能作为降水的有效预报因子.基于欧盟ENSEMBLES计划的季节预测试验耦合模式每年5月1日开始的回报试验,分析了其对1960～2005年夏季亚洲对流层中上层温度(以200～500 hPa厚度替代,简称对流层温度)年际变率的预测结果,发现模式集合平均对夏季亚洲对流层温度年际变率具有较高的预报技巧,可以合理回报其前两个EOF(Empirical Orthogonal Function)主导模态(EOF1、EOF2),只是未能回报出EOF2高纬度的温度异常,模式集合平均预测的第一模态主成分(PC1)和第二模态主成分(PC2)与再分析资料的时间相关系数分别达到0.63和0.77.再分析资料中前两个EOF模态分别由ENSO(El Niño-Southern Oscillation)发展年印度夏季降水异常所激发的丝绸之路遥相关波列和ENSO衰减年西北太平洋夏季降水异常对应的太平洋—日本遥相关波列导致.ENSEMBLES计划可以合理预测出相应的海温异常及遥相关波列,进而合理预测出前两个EOF模态.对流层温度PC1和PC2分别表征了欧亚大陆与周围海洋之间的纬向和经向热力对比异常,模式对由PC1的预报技巧远高于前人定义的纬向热力对比的东亚夏季风指数,对前人定义的经向热力对比指数的预测技巧与PC2相当.将PC1和前人定义的经向热力对比指数作为预报因子,建立了中国夏季降水的动力—统计降尺度预测模型,交叉检验的结果表明该预报模型显著提高了东北和长江流域上游夏季降水的预报技巧.本文提出的亚洲对流层温度年际变率的EOF1及PC1,既能较好表征纬向热力对比与中国东部夏季降水显著相关,又能被模式合理预测,可以作为我国中高纬度地区,特别是东北地区降水的重要预测因子之一.

    季节预测可预报性动力—统计降尺度预测模型对流层温度

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    全球大气能量的时空特征及变化趋势分析

    陈凯奇李建平谢铁军汪秋云...
    168-182页
    查看更多>>摘要：大气能量学是大气科学重要的组成部分,了解大气能量的时空分布和变化特征,能够为大气科学研究,尤其是气候变化研究提供新的思路和手段.本文基于1948～2016年NCEP逐月再分析资料,从大气的总能量及其内能、位能、潜热和动能的分布、变化趋势和主模态变化等方面阐释了全球大气能量变化的整体特征.主要结论如下:(1)除高海拔地区外,总能量呈现从赤道向两极逐渐递减的分布,且全球大部分地区呈增加趋势,内能和位能的分布和变化与总能量较为接近;潜热能的极大值区和显著变化区均位于赤道及低纬地区;动能的极大值区分布在中纬度长波槽和西风急流出口区,其在南半球双西风急流区的变化最为显著.(2)总能量呈现出不连续的阶段性跳跃式增长特征;北半球的总能量多于南半球,而增速却慢于南半球,即两半球间的能量呈趋同趋势;海洋上空的总能量多于陆地,且海陆间差额有增大趋势;火山爆发事件可能对大气能量在年际尺度上的减少有重要作用.(3)大气各能量第一模态的空间特征与其各自变化趋势分布非常相似,并先后在1975年左右发生了年代际突变.就第二模态而言,大气的总能量、内能和位能从整体上反映出南北极与其它地区呈反向变化的特征;部分低纬度地区的潜热能与其它地区呈反向变化;动能主要呈现从热带太平洋向南北两极的经向波列分布;它们的时间系数均有一定的多年代际变化特征,可能与气候系统的内部变率有关.

    大气能量时空特征变化趋势全球主模态

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    单层不同类型云系统的特性及高云重叠的影响

    吕巧谊张玉轩李积明简碧达...
    183-196页
    查看更多>>摘要：通过时空匹配主动遥感产品(2B-CLDCLASS-LIDAR)的云类型参数与被动遥感产品(Clouds and the Earth's Radiant Energy System-Single Scanner Footprint:CERES-SSF)的云宏微观物理特性和大气层顶处辐射通量参数(2007/01～2010/12),本文在全球尺度上统计分析了不同类型单层云以及高云重叠的双层云的云特性和大气层顶云辐射强迫.尽管主动和被动卫星遥感产品相互独立,但被动遥感反演的云光学厚度和云相态等参数能够合理反映不同类型云之间的差异.不同类型单层云表现出的云特性差异能进一步影响大气层顶的辐射能量收支.本文通过对比不同类型单层云的Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)视场样本数量随短波和长波云辐射强迫的分布,发现它们的高值区形状、位置和面积存在差异,反映了其各自独特的辐射特性.层积云的CERES视场样本数量密集区类似椭球结构,而其它云类型则趋于指数曲线结构.当进一步考虑高云重叠的影响时,统计结果表明:重叠的高云比高云单层状态有更蔽光和更厚的云体;高云重叠的底层云类型则比其单层状态有更透光和更薄的云体;高云重叠的双层云(除了高云重叠积云)对地气系统的净冷却效应要弱于其低层云类型单层状态.本文研究结果旨在加深理解云辐射反馈机制,并为改进模式中云重叠参数化方案提供一定观测依据.

    单层云双层云云特性云辐射强迫

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    ETKF初值扰动方法中真实观测及扰动调节因子研究

    张涵斌陈静汪娇阳董颜...
    197-210页
    查看更多>>摘要：目前国家气象中心业务GRAPES区域集合预报系统中集合变换卡尔曼滤波(ETKF)方法采用的是模拟观测信息,为进一步完善ETKF方法,拟对ETKF初值扰动通过引入真实探空观测资料,使扰动场能够代表真实观测的不确定信息,改善区域集合预报技巧.真实观测资料的引入会使得每日的观测数目和分布发生变化,这对ETKF方法而言可能会引起扰动振幅的不稳定,因此在引入真实观测资料的基础上设计了新的扰动振幅调节因子,通过格点空间中离散度和均方根误差关系来对初值扰动振幅进行自适应调整.从初值扰动结构、概率预报技巧以及降水预报效果等方面对比分析了基于模拟观测、真实观测以及真实观测结合新型调节因子的ETKF方案的差异,结果表明:真实探空资料能够有效应用于GRAPES区域集合预报系统中,真实观测资料与模拟观测资料相比较为稀疏,可以获得更大量级的初值扰动振幅;真实观测资料有助于提高区域集合的离散度,但对集合预报准确度以及概率预报结果的提高有限,对于降水预报效果提高也有限;新型的扰动振幅调节因子可以有效获得稳定的初值扰动振幅,并保持ETKF扰动结构,真实观测资料与扰动振幅自适应调节因子相结合,可以有效提高区域集合的概率预报结果,并有效提高降水预报效果.

    区域集合预报ETKF(EnsembletransformKalmanfilter)真实观测扰动调节因子

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    根系吸水过程参数化方案对青藏高原陆面过程模拟的影响研究

    马湘宜张宇吴统文宋敏红...
    211-224页
    查看更多>>摘要：根系吸水过程对地表能量平衡和水循环起着重要作用,目前不同的根系吸水过程参数化方案对青藏高原陆面过程模拟的影响尚不明确,探讨相关参数化方案的影响,可以为今后建立陆面过程模式根系参数化方案提供参考.本文利用2010年6月1日至9月30日青藏高原玛曲站的观测资料作为大气强迫资料,驱动BCC_AVIM模式(北京气候中心陆面模式)引入不同的根系吸水过程参数化方案,对玛曲站2010年6月1日至9月30日时段感热通量、潜热通量、土壤温度、土壤含水量等要素进行数值模拟,分析根系吸水过程参数化方案对青藏高原地区陆面过程的影响.模式中有关根系吸水过程的参数化方案主要分为根分布模型和土壤水分对根系有效性函数两类,根分布模型用Jackson方案、Schenk方案替换,土壤水分对根系有效性函数用Li方案、LSM1.0方案、CLM4.5方案替换.对比结果表明:不同的根系吸水过程参数化方案对土壤温度、土壤含水量的模拟影响较小,对感热通量、潜热通量模拟影响较大,尤其对冠层蒸腾量模拟差异显著,相关参数化方案的变动直接影响冠层蒸腾量.两类方案模拟的差异受降水的影响,在多雨期,根分布对比方案与原模式方案模拟的感热、潜热通量间存在较大差异;在少雨期,土壤水分对根系有效性函数对比方案与原模式方案模拟的感热、潜热通量间存在较大差异.

    根系吸水参数化方案陆面过程BCC_AVIM模式

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