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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

    夏季白天中国中东部不同类型云分布特征及其对近地表气温的影响

    游婷张华王海波赵敏...
    835-850页
    查看更多>>摘要:本文利用2001~2017年ERA5再分析资料以及CERES卫星资料,探究夏季白天中国中东部不同类型云的云量及其光学厚度的时空变化特征,并利用一维辐射对流模式定量分析不同类型云对近地表气温的影响.观测结果表明:夏季白天中国中东部总云量及其光学厚度整体呈由南向北逐渐减小的分布特征,且中高云量占主导地位.总云量整体呈−0.3%a−1显著减少趋势,其中低云的贡献(−0.27%a−1)最大;总云光学厚度为0~0.1 a−1增加趋势,其中低云光学厚度(0.06 a−1)和中低云光学厚度(0.03 a−1)呈增加趋势,而中高云光学厚度(−0.08 a−1)和高云光学厚度(−0.03 a−1)呈减少趋势.模式结果表明:四种不同类型云的温度效应(Cloud Effect Temperature,CET)均为负值,表现为降温效应.低云、中低云、中高云和高云的年均CET值分别为−2.9℃、−2.7℃、−2.2℃和−1.7℃.其中,低云在华北平原降温可达−5℃;中低云和中高云在四川盆地和云贵高原降温可达−7.8℃.不同类型云温度效应与近地表气温的年际变化具有较好的一致性,具体表现为:2004年前(后)近地表气温呈现下降(上升)趋势,不同类型云的CET在此期间呈下降(上升)趋势,表现为云的降温效应增强(减弱)与近地表气温下降(上升)相对应,体现了夏季白天中国中东部4种不同类型云温度效应与近地表气温都呈正相关关系.特别地,夏季白天中国中东部中高云量占主导地位,其CET与近地表气温的相关系数高达0.63.综上,夏季白天中国中东部不同类型云温度效应对近地表气温的影响不同,但均呈正相关关系.定量分析不同类型云对近地表气温的影响可以为定量研究云反馈对区域增暖的作用以及合理预估未来区域增暖情景提供必要的科学参考.

    不同类型云近地表气温中国中东部云的温度效应

    北京多频段闪电三维定位网及一次雷暴过程的闪电时空演化特征

    王东方孙竹玲袁善锋卢晶雨...
    851-864页
    查看更多>>摘要:北京多频段闪电三维定位网(Beijing Broadband Lightning NETwork,简称BLNET)是一个研究和业务相结合的区域性全闪三维定位网.2015年,对BLNET硬件、站网布局及定位算法等方面进行了更新升级,提高了传感器的灵敏度,提升了软件的运算效率和站网的探测性能.升级后的BLNET不仅具备了对云闪、地闪脉冲类型的快速识别和电流峰值估算等功能,也实现了对闪电辐射源脉冲的三维实时定位,以及通道可分辨的闪电放电过程精细定位.对2017年7月7日一次雷暴过程的闪电辐射源脉冲实时三维定位结果分析表明,这次雷暴过程一共观测到11902次闪电,以云闪为主,地闪占总闪的28%,正地闪较少,仅占总地闪的5%,在雷暴成熟期,最大闪电频数高达927 flashes(6 min)−1.通过对比分析闪电辐射源位置和对应时刻的雷达回波,发现辐射源基本集中在强回波范围内.对一次正地闪的精细定位表明,该正地闪初始阶段表现出明显的预击穿过程,闪电辐射源的始发位置位于海拔高度约5.4 km,随后通道向上发展,在约10 km高度,通道开始沿着水平发展.对一次负地闪的精细定位表明,初始阶段放电首先从约7.1 km高度处始发,通道向南水平发展,同时部分负先导分支向下发展,约38 ms后,通道短暂停止发展,17 ms后,通道始发处重新激发.以上结果表明,BLNET不仅具备对整个雷暴生命史闪电活动的三维实时定位和监测,而且可以实现对闪电三维放电通道的精细定位.

    闪电三维定位BLNET(BeijingBroadbandLightningNETwork)雷暴

    往返式探空观测资料的质量控制及不确定性分析

    王丹王金成田伟红郭启云...
    865-884页
    查看更多>>摘要:为了推动新型探测资料在数值预报模式中的应用,本文进行了往返式探空资料同化应用前重要的基础性研究工作.基于国内首次往返式探空观测资料,首先建立了面向业务化应用的往返式探空资料质量控制方案,通过对比和分析质量控制前后观测样本的统计特征,论证了质量控制方案的合理性,质量控制后探测要素抽样分布更为合理,要素间一致性得到提高.进而以数值天气预报高时间分辨率的模式预报场和同站址业务常规探空观测资料为参考,分析质量控制后资料的不确定性,结果表明往返探空探测精度达到了世界气象组织WMO(World Meteorological Center)规定的突破目标,部分探测要素甚至实现了理想目标,探测资料具有可用性.最后结合数值模式背景场探讨往返探空资料的可同化性,研究表明往返探空的风场观测和夜间温度观测满足变分同化系统的高斯、无偏假定,可直接同化;气压、湿度和日间温度观测在资料同化前需要开展偏差订正工作,从而更有效的发挥资料价值.本文的研究工作为今后往返探空资料在模式中的同化应用奠定了基础.

    往返探空质量控制资料不确定性同化潜力

    引发强降水的一次东移高原云团的能量演变特征研究

    周文王晓芳傅慎明张金玲...
    885-898页
    查看更多>>摘要:利用日本气象厅葵花-8卫星亮温资料、欧洲中心ERA5(the fifth generation of European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis)再分析资料,根据时间尺度分解的局地能量诊断方法,本文从能量学多个角度研究了2016年6月5日00时(协调世界时,下同)至6日15时(持续40小时)一次东移并引发强降水的高原对流云团,得到了以下主要结论.本次事件中,高原东移对流云团在不同阶段的主要影响系统有所不同.移出高原前,其主要受高原涡和高原短波槽的共同影响,随着云团移出高原,高原涡消亡,而高原短波槽则随时间发展加强,成为东移云团的最主要影响系统.高原东移对流云团具有显著的深对流特征,自西向东引发了一系列的降水,移出高原后,其对流重心显著降低,降水达到最强.不同阶段高原东移对流云团的能量转换特征显著不同.云团位于高原上时(第一阶段),背景场通过动能的降尺度能量级串为造成强降水的扰动流直接提供能量,这是此阶段扰动流动能维持的主要方式;云团移出高原过程中(第二阶段),降水凝结潜热明显增强,由此制造的扰动有效位能也显著增强.在垂直运动配合下,扰动有效位能斜压释放所制造的动能是本阶段造成强降水扰动流动能维持的最主要能量来源;云团移出高原后(第三阶段),背景场对造成强降水扰动流的影响再次增强,但是不同于第一阶段的直接影响方式,该阶段背景场的作用是以一种间接的影响方式出现.其首先通过有效位能的降尺度级串将背景场的有效位能转换为扰动流的有效位能,然后通过扰动有效位能的斜压能量释放为扰动流的动能维持不断地提供能量.此外,本阶段内还出现了扰动流向背景场动能的升尺度级串供给(即扰动流的反馈),但其强度不足以对背景场的演变产生显著影响.

    青藏高原高原云团东移暴雨扰动动能扰动有效位能