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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

    我国东南沿岸及复杂山地后汛期降水日变化的数值研究

    赵玉春王叶红
    371-389页
    查看更多>>摘要：利用2009～2017年7～9月福建省逐小时地面加密自动站资料和2015～2017年7～9月厦门站的探空资料,通过K均值聚类法和中尺度数值模式(WRF3.9.1.1版本)理想数值模拟,分析了我国东南沿岸及复杂山地(福建)后汛期降水日变化特征,揭示了地形热力环流以及海陆风环流在热对流降水日变化形成中的作用,探讨了环境温湿廓线及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度和日峰值出现时间的影响.结果发现:我国东南沿岸复杂山地(福建)后汛期降水日变化受地形热力环流和海陆风环流的影响和调制,白天辐射加热在复杂山地形成的局地热力环流激发出对流降雨带,午后受海风环流的影响,对流降雨带组织发展达到峰值,之后随着地形热力环流和海风环流减弱雨带逐渐减弱.武夷山及周边复杂山地的降水日变化主要受地形热力环流的影响,在午后对流降水达到峰值,夜间减弱几近消失.理想数值试验进一步证实了我国东南沿岸复杂山地地形热力环流对对流降雨的触发以及海陆风环流在山地对流雨带组织发展中的作用,环境温湿廓线以及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度以及日峰值出现的时间具有重要影响,其中环境温湿廓线的大气抬升凝结高度、大气可降水量、大气的对流不稳定度以及大气中低层湿度分布的不同,会影响热对流降水日峰值强度,并通过影响山地热力对流触发时间,改变热对流降水日峰值时间,而环境风垂直廓线的低层气流强度和方向、中低层垂直风切变的不同,会影响地形热力对流系统的启动、组织发展和移动等特征,进而影响热对流降水日峰值强度以及热对流降水日峰值时间.

    地形影响海陆风热对流降水日变化

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    不同PDO位相下El Ni?o发展年和La Ni?a年东亚夏季风的季节内变化

    张雯董啸薛峰
    390-406页
    查看更多>>摘要：基于1957～2017年观测和再分析资料,合成分析了北太平洋年代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)不同位相下El Ni?o发展年和La Ni?a年东亚夏季风的环流、降水特征及季节内变化.结果表明,PDO正、负位相作为背景场,分别对El Ni?o发展年、La Ni?a年东亚夏季风及夏季降水具有加强作用.PDO正位相一方面可增强El Ni?o发展年夏季热带中东太平洋暖海温异常信号,另一方面通过冷海温状态加强中高纬东亚大陆与西北太平洋的环流异常,从而在一定程度上增强了东亚夏季风环流的异常程度;反之,PDO负位相则增强了La Ni?a年热带海气相互作用以及中高纬环流(如东北亚反气旋)的异常.在季节内变化方面,El Ni?o发展年6月贝湖以东反气旋性环流为东亚地区带来稳定的北风异常,东北亚位势高度减弱;7月开始,环流形势发生调整,日本以东洋面出现气旋性异常,东亚大陆偏北风及位势高度负异常均得到加强;8月,随着东亚夏季风季节进程和El Ni?o发展,西太平洋出现气旋性环流异常,东亚副热带位势高度进一步降低,西北太平洋副热带高压(简称副高)明显东退.La Ni?a年6月异常较弱,主要环流差异自7月西北太平洋为大范围气旋性异常控制开始,东亚—太平洋遥相关型显著,副高于季节内始终偏弱偏东.上述两种情况下,均造成东亚地区夏季降水总体上偏少,尤其是中国北方降水显著偏少.

    太平洋年代际振荡ElNi?o发展年LaNi?a年东亚夏季风季节内变化

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    北京北部山区两次降雪过程微物理形成机制的观测—模拟研究

    高茜郭学良刘香娥何晖...
    407-420页
    查看更多>>摘要：降雪是北京冬季的重要降水天气过程,但目前对实例降雪形成的微物理机制的观测—模拟研究较少.本文利用中尺度WRF模式结合外场观测资料,对北京2015年1月24日和11月5～6日两次不同天气条件下的山区降雪云系的微物理结构特征及降雪形成的微物理转化机制进行了分析研究,定量比较了云中水凝物含量的比例和降雪形成机制的差异.研究结果表明:(1)由于两次降雪过程的天气形势和水汽输送有较大差异,导致降雪形成的微物理转化机制也出现较大差异.11月5日降雪第一阶段水汽输送较强,云中过冷水含量较高,降雪形成以凝华增长和凇附增长为主,地面表现为雨夹雪天气,而1月24日和11月5～6日第二阶段水汽输送弱,降雪形成以凝华增长和聚并增长为主,地面表现为纯降雪天气;(2)11月5日的雨夹雪天气过程中,云中不仅有冰晶(9％)、雪晶(72％),还有云水(6％)和雨水(12％)的存在,高层生成的雪胚在下落过程中主要通过凝华(78％)和凇附(20％)过程增长.而1月24日与11月5～6日第二阶段的纯降雪过程中,云中水凝物分布相似,以冰晶和雪晶为主,1月24日冰晶含量占28％,雪晶含量占72％;11月5～6日冰晶含量占11％,雪晶含量占88％,冰粒子主要分布在高层.首先高层6～12 km通过云冰转换生成的雪胚下落到低层水汽充足区,然后通过凝华和聚并过程增长,1月24日凝华增长过程占92％,聚并增长过程仅占5％;11月5～6日凝华占88％,聚并仅占3％.(3)垂直上升气流速度与冰晶、雪晶生成和增长过程呈正相关,上升气流带来充足的水汽,配合垂直运动使得雪胚增加,凝华、凇附凇附和聚并过程增强,导致雪晶含量增加.

    北京山区冬季降雪微物理特征

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    六盘山地区空中水资源特征及水凝物降水效率研究

    张沛姚展予贾烁常倬林...
    421-434页
    查看更多>>摘要：为了利用人工增雨技术合理开发六盘山地区空中水资源,首先需要了解该地区水汽场、地形对当地降水的影响和空中水资源的特征及典型降水过程中云系的降水效率.本文采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的高时空分辨率ERA5再分析数据集和中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据,通过统计分析研究了该地区水汽的输送、地形强迫作用下的辐合抬升状况和地形云参量特征,并分别利用WRF模式数值模拟的输出结果和ERA5再分析数据,估算2016～2017年夏季自西向东移经该山区的多次混合降水云系的水凝物降水效率.研究结果表明:位于西北地区东部的六盘山地区具有较为丰沛的大气可降水量和更强的水汽输送.受亚洲季风影响,夏季偏南风向六盘山地区输送了丰沛的水汽,山区成为相对湿度高值区;春、夏、秋季午后山区云量(CF)达70％及以上,夏季云水路径(CWP)和云光学厚度(COT)均明显大于周边地区.在夏季降水过程中,地形引起的动力场对降水有明显的影响,在日降水量5 mm以上强度的过程中,气流遇迎风坡地形产生明显辐合抬升,且辐合抬升越强时降水强度越大.夏季典型降水系统中,山区水凝物降水效率平均约为48.1％,空中还有较大部分的水凝物未能成为降水.因此作为水源涵养地的六盘山地区夏季空中水资源相对丰富而降水量不足,空中水资源具有一定开发空间.

    六盘山空中水资源降水效率

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    CMIP5模式对春季北极涛动影响后期冬季ENSO不对称性的模拟能力分析

    郑玉琼陈文陈尚锋
    435-454页
    查看更多>>摘要：根据观测资料的研究指出春季北极涛动(Arctic Oscillation,AO)对随后冬季厄尔尼诺—南方涛动(ElNi?o–Southern Oscillation,ENSO)的影响具有明显不对称性.春季AO处于正位相时,它对随后冬季厄尔尼诺(El Ni?o)事件的影响显著,然而春季AO负位相对随后冬季拉尼娜(La Ni?a)的影响不明显.本研究分析了30个来自CMIP5的耦合模式对春季AO与随后冬季ENSO不对称性关系的模拟能力.30个CMIP5耦合模式中,只有CNRM-CM5和GISS-E2-H-CC模式能较好地抓住春季AO与冬季ENSO的联系.进一步分析这两个模式中春季AO与冬季ENSO的不对称性关系,发现CNRM-CM5模式能较好地再现春季AO与冬季ENSO的非对称关系,即春季AO正(负)位相会导致赤道中东太平洋出现El Ni?o(La Ni?a)型海表温度增暖(冷却).然而,GISS-E2-H-CC模式的模拟结果显示,春季AO对随后冬季ENSO的影响是对称的.本文随后解释了CNRM-CM5(GISS-E2-H-CC)模式能(不能)模拟出春季AO与冬季ENSO不对称关系的原因.对于CNRM-CM5模式,在春季AO正位相年,副热带西北太平洋上空存在明显的异常气旋和正降水异常,正降水异常通过Gill型大气响应对赤道西太平洋异常西风的形成和维持起着重要作用,异常西风通过激发向东传播的暖赤道Kelvin波对随后冬季El Ni?o事件的发生产生显著的影响;然而,在春季AO负位相年,副热带北太平洋的异常反气旋和负降水异常较弱,导致赤道西太平洋的异常东风不明显,因此,春季AO负异常对随后冬季La Ni?a的影响不显著.所以,CNRM-CM5模式能够较好地抓住春季AO对随后冬季ENSO事件的非对称性影响.相比之下,对于GISS-E2-H-CC模式,春季AO正(负)位相年副热带西北太平洋上存在显著的正(负)降水异常,通过Gill型大气响应在赤道西太平洋激发出明显的异常西(东)风从而影响随后冬季的El Ni?o(La Ni?a)事件.因此,在GISS-E2-H-CC模式中,春季AO对随后冬季ENSO具有对称性影响.另外,模式捕捉春季AO对随后冬季ENSO非对称性影响的能力与模式对春季AO空间结构的模拟能力有一定的联系.

    春季北极涛动厄尔尼诺—南方涛动不对称性CMIP5(CoupledModelIntercomparisonProjectPhase5)模式

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