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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

    泛南海地区极端降水的历史分布和未来演变特征

    杨崧徐连连
    333-346页
    查看更多>>摘要：泛南海地区是全球海—陆—气相互作用最敏感的区域之一,该区域极端降水释放的潜热加热可以调节局地的温度和湿度廓线对大气环流进行调整,进而影响周边地区甚至全球的天气气候.因此,泛南海地区极端降水的时空变化特征及变异机理一直是国内外学者关注的焦点.本文利用观测数据(1951～2014年)和国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)两种共享社会经济路径(SSP1-2.6和SSP5-8.5)的统计降尺度数据(2015～2100年),分析了泛南海地区年平均和季节平均的日降水的最大值(RXlday)、连续5日降水的最大值(RX5day)、极端强降水天数(R20)和非常湿润天(R95p)的时空变化特征.RXlday、RX5day、R20和R95p常用于表征极端强降水、持续性强降水、极端强降水的频率和极端累计降雨量的特征.1951～2014年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的较大值均分布在东南亚、中国东南部以及青藏高原南坡地区,即这些区域不仅是极端强降水发生的区域,也是持续性强降水以及高频极端降水发生的区域.季节平均的极端降水指数特征表现为:东南亚一年四季都极易发生强降水、持续性强降水和高频极端降水;南亚、青藏高原以及东亚的各个极端降水指数在夏季最大,秋季和春季次之,冬季最小.SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2015～2100年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的空间分布与历史时期相似,且对整个区域而言,各个指数均呈显著增加的趋势.由各个指数在未来三个时段(2016～2035年、2046～2065年和2080～2099年)相比于1995～2014年的百分比变化可知,南亚和青藏高原是泛南海地区未来强降水、持续性强降水以及高频极端降水变化最显著的区域.由此可知,虽然东南亚是历史时期四个极端降水指数的大值区,但该区域各个极端降水指数在未来三个时段的变化没有其他区域明显.此外,以东南亚为例,本文分析了该区域1979～2019年夏季极端降水的形成机理,发现印度洋冷海温异常、热带北大西洋暖海温异常以及热带太平洋和大西洋海温异常是造成东南亚夏季极端降水呈北湿南干、全区一致偏湿和北干南湿的关键因子.

    泛南海极端降水时空变化特征海温异常

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    2002～2022年北京大气气溶胶光学特性的地基遥感连续观测

    陈洪滨施红蓉范学花夏祥鳌...
    347-358页
    查看更多>>摘要：长时间序列的气溶胶光学特性观测资料是定量研究气溶胶辐射和气候效应的重要基础,也是空气质量和环境健康研究的重要数据来源.本文系统评述了全球AERONET(Aerosol Robotic Network)观测网,并介绍了我国最长观测时间的AEROENT北京站发展状况和一些研究成果;使用北京站长达20余年的观测数据,针对AERONET观测网的光学辐射产品的多时间尺度变化特征进行系统分析,讨论了长期观测的重要性和迫切性.

    气溶胶光学特性AERONET(AerosolRoboticNetwork)北京站气候效应

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    中国夏季月际—季节平均降水动力和统计结合实时预测模型

    范可田宝强戴海霞
    359-375页
    查看更多>>摘要：中国夏季降水大幅度月际尺度变化往往造成极端旱涝事件交替或转折,但其月际异常会被季节平均掩盖,影响季节尺度气候预测准确度,因此亟需考虑月际气候预测,提升月际—季节尺度气候预测准确度.本文首先采用年际增量和场信息耦合型预测方法研制中国夏季6～8月月际尺度降水动力和统计结合气候预测模型,之后根据月际尺度降水预测,开展季节平均降水预测.首先,基于前期观测信息和美国第二代气候预测系统(CFSv2)预测结果,选取前期12月观测的南太平洋中高纬关键区海温、1月北极关键区海冰密集度以及CFSv2预测系统2月起报的夏季同期关键区海温作为月际尺度降水预测因子,分别研制以上具有物理意义的单预测因子预测模型,并采用奇异值分解(SVD)误差订正方法对其改进;之后,利用多因子择优集合方案,研制预测效能较高且稳定的中国160站夏季月际尺度降水动力和统计结合预测模型,进而基于月际尺度预测开展夏季季节平均气候预测.1983～2022年夏季(6～8月)中国160站逐月降水预测模型的交叉检验结果表明:逐月回报与观测降水距平百分率的时间相关系数通过90％置信水平的站点占比分别为90％,88％,82％,多年平均的空间相关系数分别为0.39、0.40和0.39,均通过99％置信水平.针对2020～2022年连续三年同样拉尼娜背景下但不同中国夏季降水形势,开展月际—季节独立回报检验,其结果显示,2020～2022年6、7、8月预测降水距平百分率的趋势异常综合检验(PS)平均分分别为75、75和70分;夏季季节平均降水的PS评分分别为72、76和73分,均高于多年业务预测平均分.由此,考虑月际异常开展季节尺度气候预测是提升月际—季节尺度气候预测准确度的一个有效途径.

    中国夏季月际—季节尺度动力和统计结合降水预测SVD误差订正择优集合方案实时预测

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    西太平洋暖池海洋热浪在2020～2022三年拉尼娜事件爆发背景下的演变特征、爆发机制及其影响研究

    郑飞张小娟曹庭伟
    376-390页
    查看更多>>摘要：在全球变暖的影响下,持续增长的海洋热浪事件(marine heat waves,MHW)对气候系统和社会经济产生了严重影响,其中西太平洋暖池区域是MHW特征显著变化的典型区域.本文基于已建立的MHW高分辨率数据、美国国家环境预报中心(NCEP)提供的大气海洋再分析资料、美国宇航局(NASA)Aqua卫星和生物地球化学Argo浮标提供的叶绿素-a浓度资料,利用统计分析和奇异值分解(SVD)等方法,探讨了 2020～2022年西太平洋暖池MHW的演变特征、爆发机制及其生态影响.结果表明,西太平洋暖池MHW的爆发频率和强度等在近30年显著增加,其特征属性的变化与连续La Nina事件的爆发密切相关.尤其在2020～2022年连续三年La Nina事件背景下,西太平洋暖池区MHW爆发频次达到全球最高,且其覆盖面积、爆发频次、总天数、累积强度均是1982年以来最显著的.通过对西太平洋暖池区域混合层热收支的分析,2020～2022年期间MHW爆发主要是净海表热通量中的向下短波辐射项和海洋动力过程中的纬向平流项共同主导.此外,研究也揭示了在西太平洋暖池区域,MHW与海洋生态指标叶绿素-a浓度时空尺度上呈现负相关协同变化的特征,尤其是2020～2022年的MHW事件使该区域海洋上层浮游生物量整体呈显著下降趋势.

    海洋热浪三年拉尼娜西太平洋暖池爆发机制海洋生态影响

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    解析北京郊区一次典型臭氧污染的物理化学过程

    贾龙于姗杉徐永福
    391-404页
    查看更多>>摘要：臭氧污染是我国当前面临的重要大气环境问题,其不仅取决于大气化学反应过程,而且会受大气物理过程和各气象要素的影响,因此需要从化学和物理两个方向来研究近地面臭氧污染问题.本研究结合外场观测和欧拉光化学模式,解析了 2022年秋季北京怀柔城区的一次光化学污染周期内的物理和化学过程.给出了温度、湿度和风速等气象因子,以及臭氧及其前体物挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx,x=1、2)在此期间的日变化特征.通过源解析得到VOCs主要来源为交通排放(46％)、植物源(25％)、溶剂挥发(23％)和燃烧源(9％).通过欧拉光化学模式确定了区域传输和本地VOCs对臭氧的贡献,结果显示强北风天气条件下,怀柔区臭氧以外来水平输送为主(贡献超过70％);当以弱的南风或东南风为主时,天气处于稳定状态,臭氧主要来自VOCs和NOx的二次转化.根据VOCs的臭氧潜势,在所有VOCs中对臭氧贡献最大的物质为烯烃,其贡献为67％,其次为芳香烃(16％).通过敏感度分析,发现臭氧生成对物理因子中的光强、温度和边界层高度最敏感;在臭氧前体物中,活性较强的烯烃类物质的敏感度最高,烷烃最低.最后基于本地VOCs特征的EKMA曲线,提出了控制臭氧污染的减排策略.

    臭氧挥发性有机物源解析敏感性分析怀柔

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