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期刊信息/Journal information
高原气象
高原气象

吕世华

双月刊

1000-0534

gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn

0931-4967002

730000

甘肃省兰州市东岗西路322号

高原气象/Journal Plateau MeteorologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国性大气科学学术期刊之一， 努力反映高原气象学及其相关学科领域具有创造性和高水平的新成果， 新观点、 新动向。推动高原气象学及相关学科的发展， 促进国内外学术交流， 传播高原气象学和全球气候变化相关的科学知识， 为国民经济发展和西部大开发战略服务。重点报导青藏高原以其强烈的隆升， 独特的自然环境、 丰富的自然资源和对周边地区气候与环境的深刻影响， 及邻近地区的天气气候及大气物理、 化学等的观测事实， 大气环流理论， 预报预测方法， 高原大地形的动力和热力影响等， 也报导相关学科的研究成果， 本刊设学术论文、 短论、 研究简报、 学术讨论、 经验交流和综合评述等栏目。
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    青藏高原东部不同季节积雪过程对地表能量和土壤水热影响的观测研究

    李文静罗斯琼郝晓华王景元...
    455-471页
    查看更多>>摘要：选取青藏高原(下称高原)东部玛曲、玛多和垭口3个野外站点的观测资料,针对不连续积雪过程,研究高原东部不同季节的积雪过程对地表能量和土壤水热的影响.结果表明:受积雪高反照率的影响,高原东部地区各季节降雪后净短波辐射减小,净辐射较降雪前减小60％～140％;积雪积累期内感热、潜热及土壤热通量均减小,感热通量和土壤热通量出现负值.春、秋两季积雪过程中,能量以感热、潜热和土壤热通量三种形式分配;冬季积雪过程中能量以感热和土壤热通量分配为主,潜热通量较小,日均值在10 W·m-2左右;而夏季积雪消融期潜热通量较大,日均值可达80W·m-2左右.各季节积雪的反复积累和消融过程对大气及土壤均以降温作用为主.秋季降雪后,气温和浅层土壤温度降低,当土壤温度降到冰点以下时,土壤提前进入冻结期;而春季降雪后,则可能使得正在发生融化的土壤又再次冻结.冬季晴天积雪过程中,在积雪积累期,积雪对土壤起增温作用,0～20cm土壤温度日均值升高1～2℃,导致浅层冻结土壤融化,土壤含水量略增加,在消融期,积雪对土壤仍起降温作用;而冬季阴天积雪对土壤均为冷却作用.夏季积雪积累期较短,降雪对土壤同样起明显的降温作用.

    青藏高原季节积雪积累与消融过程地表能量通量土壤水热

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    基于高分辨率OLR资料的青藏高原和南亚地区夏季对流日变化特征

    康潆文巩远发
    472-485页
    查看更多>>摘要：利用2004-2017年静止气象卫星Kalpana-1的高分辨率(空间分辨率0.25°×0.25°,时间分辨3 h-次,每天8个时次)射出长波辐射(Outgoing Longwave Radiation,OLR)资料,分析了青藏高原和南亚地区夏季对流的日变化特征,并结合ERA-Interim分析资料和中国常规降水观测资料对2006年和2007年的对流活动异常、垂直速度异常、降水异常三者的联系进行研究.结果表明:(1)青藏高原和南亚地区夏季6-9月有非常明显的对流活动,其中在对流活动最强的盛夏7-8月,青藏高原中部和东南部、印度半岛东北部、孟加拉湾到中南半岛都有大范围的强对流区,强度最强的对流区OLR平均最小值低于190W·m-2.(2)青藏高原和南亚地区对流活动日变化特征明显.其中青藏高原中南部、青藏高原东南部、印度半岛东北部和中南半岛南部地区都在09:00(世界时,下同)左右开始出现OLR低于210W·m-2的强对流区,在12:00左右对流活动强度达到最强,对流活动均可持续到次日凌晨.孟加拉湾东海岸全天都有明显的对流活动,在09:00和21:00的2个时次达到最强.对比青藏高原、南亚和孟加拉湾地区,青藏高原中南部地区的对流日变化最为显著,陆地区域对流日变化是一个周期,而孟加拉湾东岸地区的日变化有两个周期.(3)对比分析2006年和2007年7-8月青藏高原地区和中国西南地区的OLR异常变化与垂直速度和降水异常可以发现,高分辨率的OLR负(正)距平表示的异常强(弱)对流与异常上升(下沉)运动及异常多(少)的降水三者之间密切相关,可以用来表征青藏高原地区对流活动的变化特征,以弥补其观测资料的不足.

    青藏高原射出长波辐射(OLR)对流日变化

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    青藏高原雪灾频数对海温异常强迫的响应研究

    刘彩红余锦华杨延华
    486-494页
    查看更多>>摘要：青藏高原雪灾是该地区破坏力最大的气象灾害,其变化成因一直备受关注.利用青藏高原72个台站逐日积雪资料及Hadley中心海温月平均资料,采用广义平衡反馈分析与主成分分析相结合的最优反馈模分析方法,研究了青藏高原雪灾频数对关键区海温异常模态的响应关系,探讨了海温异常对雪灾频数的贡献度及产生的可能机制.结果表明:青藏高原雪灾频数对赤道中东太平洋海温异常的El Niño型模态和热带印度洋海温偶极子模态响应显著,两个模态对雪灾频数的贡献为45.9％.雪灾频数对海温异常的响应主要通过与之相联系的大气环流异常实现,热带太平洋第一模态(TP1)海温强迫时,500hPa高度场上亚欧大陆中高纬自西到东呈现"+-+"形势,形成典型的两脊一槽型;热带印度洋第二模态(TI2)强迫时,主要引起中低层水汽异常,阿拉伯海暖湿气流进入高原南部,西北太平洋湿润气流进入高原北部,为降雪提供了水汽条件,在此高低层配置下易出现多雪灾年.

    青藏高原雪灾频数海温异常

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    黑河中下游不同类型下垫面的能量收支差异及其成因研究

    王宇轩奥银焕李照国李文静...
    495-509页
    查看更多>>摘要：选取2014-2018年黑河流域中下游不同类型下垫面(荒漠、玉米田、湿地、胡杨、胡杨柽柳混合林)的站点观测数据,定量比较了不同下垫面地表能量收支的变化;探讨了不同气象要素以及灌溉作用对潜热输送的影响.结果表明:潜热的年变化与向下短波辐射以及气温的年变化保持一致;不同下垫面能量收支差异较大,玉米田下垫面月均潜热峰值可达200 W·m-2,荒漠下垫面只有100W·m-2;荒漠下垫面潜热季节变化幅度较小,湿地、混合林和胡杨林的季节变化更为明显,变化幅度更大,其中湿地最大;玉米田下垫面潜热通量受灌溉的影响较大,灌溉导致土壤湿度突然增大,潜热通量也随之迅速增大;地表热通量在能量收支中占比较小,且随季节变化不大,在各个下垫面均是如此.

    不同下垫面感热潜热土壤湿度

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    冷涡背景下东北地区短时强降水统计特征

    陈相甫赵宇
    510-524页
    查看更多>>摘要：利用2011-2020年6-8月全国2400个地面自动站观测的逐小时降水资料和常规观测,结合美国NCEP/NCAR 1°×1°的6h间隔再分析资料,基于站点统计了冷涡背景下东北地区短时强降水的时空分布特征.然后着眼降水落区,基于冷涡位置、形状、发展阶段以及与热带系统的相互作用等将冷涡短时强降水分为西北气流型、纬向型、南涡型、副高型和经向型,并讨论了 5类短时强降水的对流参数特征.结果表明:6月,冷涡短时强降水多由中涡造成,7月和8月主要由北涡引起.短时强降水主要发生在午后,17:00(北京时)达到峰值.冷涡短时强降水高频区位于辽宁,次高频区位于吉林中部、黑龙江中西部和东北部.不同类型的短时强降水,其降水落区在冷涡不同发展阶段有所差异.冷涡短时强降水发生在条件不稳定的大气中,西北气流型、纬向型和经向型短时强降水的850 hPa与500 hPa温差一般大于25℃;副高型和南涡型短时强降水的850 hPa与500 hPa温差一般小于24℃,但地面露点和可降水量明显比其他3类大.5类短时强降水的对流有效位能一般不超过1500 J·kg-1.大多数情况下,副高型短时强降水发生在中等强度的垂直风切变环境中,其他4类发生在弱的垂直风切变环境中.

    冷涡短时强降水合成分析对流参数垂直风切变

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    西南涡引发的强对流天气特征

    刘金卿刘红武徐靖宇
    525-534页
    查看更多>>摘要：为提高对西南涡强对流天气特征的深入理解,更好地研究其临近预报与预警方法,利用2014-2017年西南低涡年鉴资料、全国2400余个国家级气象台站逐小时观测数据、国家地基闪电监测资料、危险天气报、欧洲中心ERA-Interim再分析资料,统计分析了西南涡发生发展过程中引发的强对流天气特征和强降水天气形势,并定量诊断了不同移动路径的西南涡强降水在动力学和热力学条件方面的异同点.结果表明:(1)约四分之一西南涡会引发强对流天气,强对流落区主要位于西南涡东南象限,类型以短时强降水为主,强度集中分布在22～32mm·h-1.这是由于西南涡东南象限和西南气流耦合相互作用带来高温高湿平流,容易引发对流不稳定并产生对流性降水.(2)西南涡强降水集中在春、夏季,移出源地的西南涡(约五分之二)比准静止类(约五分之一)更容易引发强降水,其中春季几乎只有移出源地的西南涡会触发强降水,这与移出源地的西南涡暖湿气流和水汽输送更加旺盛有关.(3)准静止类西南涡比移动类西南涡雨强更强,这可能是因为移动类垂直风切变更强,不利于高效降水.

    西南涡强对流天气短时强降水垂直风切变

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    基于BCC-CSM2-MR模式的疏勒河流域未来气温降水变化趋势分析

    李雅培朱睿刘涛常亚斌...
    535-546页
    查看更多>>摘要：疏勒河是河西走廊三大内陆河之一,该区生态环境和水资源易受气候变化影响,对该区未来气温降水变化趋势进行分析研究,有助于厘清疏勒河流域未来气候变化状况,为气候变化风险评估提供参考.本文基于1961-2014年气温降水数据及中等分辨率气候模式BCC-CSM2-MR输出数据(1961-2100年),采用MBC(Multivariate Bias Correction)方法对模式输出数据进行偏差校正,并利用趋势分析及空间插值分析等方法,对疏勒河流域气温和降水变化趋势进行研究.结果表明:(1)历史时期(1961-2014年),经MBC方法校正后的模式输出数据,与实测数据的拟合程度较好,能较好地再现研究区分布规律;(2)不同气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5)在未来时期(2015-2100年)下,模式数据的降水增加量的比较为SSP5-8.5＞SSP3-7.0＞SSP2-4.5＞SSP1-2.6,平均温度增加量的比较为SSP5-8.5＞SSP3-7.0＞SSP2-4.5＞SSP1-2.6,最高温的增加量比较为 SSP5-8.5＞SSP3-7.0＞SSP2-4.5＞SSP1-2.6,最低温度增加量比较为 SSP5-8.5＞SSP1-2.6＞SSP2-4.5＞SSP3-7.0;(3)未来时期(2015-2100年)的三个时段(2015-2040年、2041-2070年、2071-2100年)的变化特征表明,在2015-2040年和2041-2070年期间的降水减少的幅度较明显,而温度有增有减,变化幅度较大,呈现震荡的趋势.而在2071-2100年期间温度和降水有了明显的变化,且呈现高速增长的趋势;(4)未来时期的降水变化率呈现中部高,四周低的趋势;而平均温度变化量的高值区为流域水系稀疏地区;最高温度变化最明显的区域集中在疏勒河流域的上游区;最低温度变化最明显的区域集中在研究区的南北两端.

    疏勒河流域气候变化CMIP6模式MBC方法趋势

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    CMIP6模式对黄河上游降水的模拟及预估

    赵梦霞苏布达姜彤王安乾...
    547-558页
    查看更多>>摘要：基于地面气象站观测资料,采用偏差订正后的国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中情景齐全的5个气候模式,评估气候模式对1995-2014年黄河上游降水的模拟能力,并预估了 7个SSP-RCP情景下黄河上游2021-2040年(近期)、2041-2060年(中期)、2081-2100年(末期)的降水变化趋势.结果表明:(1)多模式集合平均能够较好地模拟黄河上游降水年内分布特征,并且能够模拟出黄河上游降水南多北少的空间格局,模式数据与观测值的空间相关系数达0.9以上,CMIP6多模式集合对黄河上游降水时空变化特征具有较强的模拟能力;(2)21世纪黄河上游年降水呈显著增加趋势,伴有明显的年代际波动.相比基准期(1995-2014年),SSP1-1.9和SSP1-2.6情景下21世纪黄河上游年降水呈现先增加后减缓的特征,近期到中期降水增幅加大,中期到末期降水增幅减缓;SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5下,年降水增幅从近期到末期持续增加;而SSP4-3.4与SSP4-6.0下,21世纪近期降水有所下降,中期出现拐点,随后持续增加.空间上,降水增加幅度较大的区域主要集中在降水较少的黄河沿以上区域和兰州至头道拐之间的区域;(3)21世纪黄河上游各季降水总体表现为波动上升趋势,增速因情景和季节而异.除SSP4-6.0情景,总体上表现出高辐射强迫情景降水变化趋势大于低辐射强迫情景;冬季增幅最大,夏季增幅最小,趋势均通过0.1显著性水平;空间上,春秋两季降水增幅高值中心在黄河沿以上区域和兰州至头道拐之间区域,增幅低值中心在黄河沿至兰州之间;冬季降水增幅高值中心位于兰州至头道拐之间的区域,降水增幅相对较低的区域在黄河沿至兰州之间的区域;夏季降水除SSP4-3.4和SSP4-6.0情景在21世纪近期黄河上游大部较基准期有所下降外,其余情景下增幅高值区在黄河沿以上区域.

    降水变化CMIP6SSP-RCPs黄河上游

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    基于时域对象的网格降水预报的追踪诊断分析

    张宏芳潘留杰卢珊巨晓璇...
    559-568页
    查看更多>>摘要：检验和评估模式降水预报的时间和位置偏差对提高降水预报准确率有重要意义,而传统点对点的检验方法对此无能为力.基于2018年和2019年6-8月欧洲中期预报中心(ECMWF)降水预报资料,利用面向对象时域诊断分析工具(MTD),追踪模式降水预报对象的生命周期、初生、消散等预报表现.研究表明:(1)个例分析显示,时域诊断分析工具MTD能够很好的从三维降水场中提取降水对象,进而刻画降水对象的生命周期及开始结束时间,对客观描述降水对象的时间偏差具有独特的优势;(2)低阈值条件下模式预报能很好地描述降水对象的空间分布,不足在于观测降水对象较模式预报明显偏多;随着降水阈值增大,预报与观测降水对象的空间频次呈现出显著差异,表明模式对强降水的位置预报仍然需要改进;(3)采用最小卷积半径和降水阈值定义降水对象,观测和预报场中80％的降水对象生命周期小于15h,且生命周期随着降水阈值和卷积半径的增大而减小;(4)三维对象追踪显示,预报对象的持续时间较观测偏短,移动速度较观测整体偏慢.

    时域对象网格降水预报降水对象追踪时间偏差

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    一次雹暴过程中对流系统演变特征的模拟分析

    吴海英曾明剑蒋义芳梅海霞...
    569-579页
    查看更多>>摘要：利用区域高分辨率数值模式WRF对2015年4月28日冷涡背景下发生在苏皖地区的冰雹过程进行模拟,并结合地面加密自动站、多普勒天气雷达等观测资料讨论了此次过程中对流系统结构演变特征及影响其组织发展的可能机制.结果表明:导致冰雹的对流系统在发展、传播及组织过程中与中尺度重力波相联系,重力波源于地面中尺度低压附近的初始对流的强烈发展,在条件性不稳定和较强的垂直风切变环境中传播,激发并组织形成一列波状结构的对流风暴,这列风暴动力结构高度组织化,上升-下沉气流相间排列,每个风暴内伴有强盛的上升气流,位于风暴后侧的下沉气流至地面后在风暴低层前后两侧各形成一支次级环流,将这列风暴单体有序地组织成波状对流带,对流风暴与重力波通过wave-CISK机制相互促进与发展,导致苏皖北部出现冰雹带.随着大气层结不稳定进一步发展,重力波的传播环境不再适宜,对流风暴列发展不平衡,波列前端的风暴单体加强,后部的风暴减弱,波列状结构特征逐渐改变.

    冰雹对流风暴风暴结构模拟中尺度重力波

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