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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。
正式出版
收录年代

    青藏高原鄂陵湖结冰期升温特征研究

    王梦晓文莉娟李照国苏东生...
    965-976页
    查看更多>>摘要:大部分结冰湖泊在封冻期的湖温都稳定维持在一定温度,而在青藏高原典型湖泊鄂陵湖2015-2016年观测到的湖温在冰期会出现持续上升现象,且这种现象普遍存在于整层水体,但目前出现这一现象的原因尚不明确.本文利用鄂陵湖站点观测数据和湖温观测数据、Enontekiö Kilpisjärvi Kyläkeskus站点观测数据、MODIS地表温度数据、中国气象局降水数据和NCEP-DOE再分析资料评估了LAKE2.3模式在鄂陵湖的适用性,分析了局地气候特征和影响水体中辐射传输的主要物理参数对冰期湖温持续上升的影响.评估结果表明,LAKE2.3能够很好的模拟出鄂陵湖的温度变化及其内部的热力层结,特别是结冰期,模拟和观测的湖温廓线较为吻合.冰厚的模拟值较观测值偏小约30%,可能是由于岸边观测和一维模式的限制,无法模拟出由于三维动力作用而造成的湖冰在岸边堆积现象.敏感性实验结果显示,高原较强的向下短波辐射是造成鄂陵湖冰期湖温持续上升的主要气候因子,较大的风速使湖温上升幅度和速率增大,较小的向下长波辐射使冰期明显缩短.冰期湖温上升速率和幅度随着冰反照率和冰消光系数的增大而减小,无冰期较深层的湖温随着水消光系数的增大而减小.

    鄂陵湖热力状况冰厚湖温上升现象LAKE2.3模式

    多模式产品对青藏高原极端气候模拟能力评估

    陈虹举杨建平丁永建贺青山...
    977-990页
    查看更多>>摘要:NEX-GDDP数据具有分辨率高且其中所有模式分辨率统一的优点,其对青藏高原地区极端气候的模拟能力如何,鲜见报道.使用1986-2005年青藏高原地面气象台站逐日观测资料,选取了最能体现高原地区自然生态环境与社会经济活动受气候变化影响的10个极端气候指数:霜冻日数(FD)、结冰日数(ID)、最低气温极小值(TNn)、最高气温极大值(TXx)、暖日持续日数(WSDI)、冷日持续日数(CS-DI)、年降水量(PRCPTOT)、连续无雨日数(CDD)、连续有雨日数(CWD)和日最大降水量(RX1day),从极端降水与极端温度两方面,全面评估了NEX-GDDP中21个模式对青藏高原极端气候的模拟能力.结果表明:(1)TNn和TXx的模式模拟结果平均值小于观测值,而其余8个极端气候指数的模式模拟平均值大于观测值.从变化趋势看,FD、ID、CSDI和CDD的观测值与模式模拟值变化趋势一致性强,其余6个极端气候指数的一致性较弱.(2)21个模式对所选极端气候指数的空间模拟能力和时序模拟能力差异较大,就相关系数而言,多模式产品的空间模拟能力好于时序模拟能力,就中心化均方根误差而言,时序模拟能力又优于空间模拟能力.(3)按照极端气候指数识别所用数据不同将其分为三类:日最低气温类极端气候指数(FD、TNn和CSDI)、日最高气温类极端气候指数(ID、TXx和WSDI)和日降水量类极端气候指数(PRCPTOT、CDD、CWD和RX1day).基于21个模式对极端气候指数时序与空间模拟能力的评估,综合评选了三类极端气候指数的5个最优模式,各自依次分别为:①日最低气温类GFDL-ESM2G、GFDL-CM3、CCSM4、MIROC5和ACCESS1-0;②日最高气温类CanESM2、BNU-ESM、MI-ROC-ESM-CHEM、inmcm4、和CCSM4;③日降水量类BNU-ESM、CanESM2、CSIRO-Mk3-6-0、MI-ROC-ESM和MIROC-ESM-CHEM;在利用NEX-GDDP研究青藏高原未来极端气候事件变化时,建议将它们作为优选模式.

    青藏高原NEX-GDDPCMIP5极端气候指数模式评估

    增暖背景下青藏高原雨季环流演变特征

    温婷婷高晓清余迪申红艳...
    991-1001页
    查看更多>>摘要:利用1961-2017年青藏高原110个气象台站逐日降水观测资料及美国环境预报中心(NCEP)逐日再分析资料,通过气候平均候雨量稳定通过阈值法和有序样本最优分割法相结合划分青藏高原雨季起讫期,分析起讫期时空演变特征,重点探讨了高原雨季开始/结束早晚的大气环流异常特征.结果表明:(1)高原雨季开始期呈明显的提前趋势,结束日期呈微弱推迟趋势,进入21世纪后,高原雨季开始期明显提前、结束期逐渐推迟,因而雨季持续期延长;(2)高原夏季风的建立为高原低层气流提供了辐合上升条件,随后东亚夏季风爆发,孟加拉湾西南暖湿气流进入高原提供了利于降水的水汽条件;(3)南亚高压从中南半岛建立开始,其西北向的移动与高原雨季开始的演变具有很好的一致性,40候之后向东南缩小减弱,与雨季结束时间的演变具有很好的一致性;(4)雨季开始前对流上升运动最先在高原南部中低层开始,随着雨季推进,高原自南向北整层均为不断增强的对流上升运动,雨季结束后,无明显上升运动;(5)雨季开始/结束偏早、偏晚的合成差值表明:南亚高压偏南偏弱、副高位置偏西偏强、高原夏季风偏强有利于高原雨季开始偏早、结束偏迟,反之雨季开始偏迟、结束偏早.

    青藏高原雨季起讫环流演变

    青藏高原天气系统对昆仑山北坡一次罕见暴雨过程影响分析

    张俊兰杨霞施俊杰
    1002-1011页
    查看更多>>摘要:利用南疆塔里木盆地加密自动站数据、常规地面观测和高空探测资料、NCEP 1°×1°再分析资料和欧洲中心ECMWF模式预报初始场资料(空间分辨率0.125°×0.125°),针对2019年6月24-26日发生在昆仑山北坡罕见的暴雨过程,分析了南亚高压、高原低涡和切变线等高原天气系统对昆仑山北坡暴雨的影响.结果表明,暴雨出现在100 hPa南亚高压双体型转为青藏高压单体型的大尺度环流下,500 hPa中低纬呈"两高夹一低"经向环流,西太平洋副热带高压(简称西太副高)不断西伸,外围偏南风盛行,伊朗高压东进加强,两高之间的高原切变线和低涡维持.500 hPa偏西和偏南两条水汽输送路径中,偏南水汽输送持续更长,偏南气流将孟加拉湾水汽输送至青藏高原和昆仑山脉,水汽辐合明显,暴雨出现在中层水汽输送和辐合的叠加区,水汽源地来源于孟加拉湾、里海和咸海,孟加拉湾水汽贡献更大.高空偏南暖湿气流沿低层"冷垫"爬升,有利于动力抬升并加剧垂直方向的冷暖交绥.

    青藏高压昆仑山北坡暴雨高原低涡和切变线低层"冷垫"

    NCEP CFSv2对北半球平流层极涡边界年代际变化特征模拟的评估

    刘雅静韦志刚陈广宇刘雨佳...
    1012-1023页
    查看更多>>摘要:利用欧洲中心ERA-I和NCEP CFSR再分析资料、NCEP CFSv2回报和预报资料,分析了20世纪80年代以来北半球平流层极涡边界的年代际变化特征,评估了CFSv2系统对北半球极涡边界的模拟能力.结果表明:1980-2017年,从整体趋势来讲,冬季北半球极涡在北美区域回缩北退,在欧亚区域扩张南进;秋季北半球极涡在北美地区呈扩张趋势,在欧洲地区呈回缩趋势,在亚洲地区从20世纪80年代到21世纪00年代是明显扩张的趋势,10年代又为明显回缩趋势.在冬季,北美区域极涡回缩主要在20世纪90年代,欧洲区域极涡的南扩主要在21世纪00年代,亚洲区域极涡的南扩主要在20世纪90年代.在秋季,北美地区极涡边界的南扩主要在20世纪90年代,欧亚区域极涡的回缩发生在21世纪10年代,西欧地区的回缩最明显.CFSv2模拟的冬季极涡边界和面积的20世纪80年代至21世纪10年代的总体变化趋势与ERA-I资料一致,CFSv2尤其对21世纪10年代北美和亚洲极涡都扩张的趋势模拟的很清楚,但模拟的北美区域极涡边界呈回缩趋势的范围偏东,在10年代明显偏南,模拟的欧洲区域极涡边界20世纪90年代偏北,21世纪10年代偏南,没有模拟出亚洲区域极涡边界在20世纪90年代和21世纪00年代的扩张.CFSv2对秋季极涡边界和面积的模拟水平比冬季的低,对极涡边界和面积变化总体趋势的模拟较差,CFSv2模拟的北美地区极涡边界在20世纪90年代和21世纪10年代与ERA-I的一致,但20世纪90年代扩张的区域偏大,模拟的欧洲区域极涡边界的回缩主要在21世纪00年代,而ERA-I的在10年代,模拟的亚洲区域极涡边界在20世纪90年代与ERA-I的一致,但在21世纪00年代和10年代与ERA-I的误差较大.

    极涡边界模拟评估

    河套及周边地区干线触发对流天气特征初步分析

    张一平俞小鼎王迪郭雅凯...
    1024-1037页
    查看更多>>摘要:利用高空、地面、卫星云图等资料,对2013-2017年5-9月中国黄河河套及周边地区52次干线触发对流天气个例进行了初步分析,统计了干线时空特征、影响系统及干线两侧地面气象要素以及基于探空的环境参数等特征.结果表明:(1)河套及周边地区干线主要出现在河套北部(包括其西北部、东北部)和河套内,其走向以东东北-西西南和东北-西南向为主.干线宽度多在80~100 km,长度多在300~800 km.干线频次年际变化大,上述5年间年平均10.4次,集中出现在6-8月.干线多出现在每天11:00(北京时,下同)-17:00,14:00干线特征最明显.(2)干线触发对流天气多发生在高空西北气流和蒙古低涡(低涡南部低槽影响)形势下,大气边界层内多有辐合线或切变线,地面图上干线多位于大陆低压或蒙古低压南部偏西气流与沿海高压西部偏南气流交汇处.(3)地面要素统计结果表明:干线两侧温度干侧大于湿侧,其差值在1~2℃;海平面气压湿侧略高于干侧,其差值多在1.5~2 hPa.干线两侧露点差值大,湿侧与干侧平均相差11℃,露点梯度多在10℃·(100 km)-1或以上,最大可达20℃·(100 km)-1或以上.干线干侧和湿侧之间常常存在汇合流场,干侧风向以偏西风为主,湿侧风向以偏南风为主,这是干线的另一个重要特征.(4)探空环境参数统计结果为:大气可降水量、700和850 hPa比湿湿侧均明显高于干侧,大气可降水量湿侧均值在2.5 cm,干侧均值在1.5 cm,干线两侧700和850 hPa层以及边界层以下比湿差别较大,该差异随着高度的升高而减小.对流有效位能湿侧CAPE均值在1442.5 J·kg-1,而干侧CAPE平均值很小,不足10 J·kg-1,湿侧深厚湿对流(雷暴)发生潜热明显大于干侧.干线两侧深层垂直风切变(0~6 km风矢量差)多在中等强度或以上,湿侧、干侧均值分别为12.2 m·s-1和13.1 m·s-1,干侧切变值略大于湿侧.

    河套地区干线对流天气气象要素统计特征

    1961-2017年青海高原雨季和降水的变化特征

    李红梅申红艳汪青春马有绚...
    1038-1047页
    查看更多>>摘要:基于青海高原46个气象观测站1961-2017年逐日降水观测资料,采用REOF方法将整个高原分为3个区域,分析不同区域雨季起讫期、降水量的分布态和变化特征.结果表明:(1)自高原东南部向西北部雨季开始期逐渐推迟、结束期逐渐提前、持续期逐渐缩短、降水量逐渐减少;(2)在高原西北部和南部地区经度变化对雨季影响明显,经度每增加1°,雨季开始期分别提前2.4 d和2.0 d;结束期分别推迟2.3d和1.2d;持续期分别延长4.6d和3.2d.(3)海拔对整个高原的雨季降水量影响很大,在海拔相对较低的高原西北部和东部地区,每上升100 m,降水量分别增加46.8 mm和8.3 mm,而在平均海拔4000 m以上的高原南部地区,每上升100 m,降水量减少20.3 mm.(4)1961-2017年高原平均雨季开始期平均每10年提前1.4 d,结束期推迟0.8 d,持续期延长2.2 d,降水量增加6.5 mm.(5)高原雨季降水极端性增强,尤其是2007年以来表现明显,2007年前后中雨日数、1日最大降水量、强降水量和降水强度分别增加1.0 d、9.3%、16.9%和0.4 mm·m-1.

    青海高原雨季开始期雨季结束期雨季降水量空间分布

    中巴经济走廊极端降水时空变化

    陈金雨陶辉刘金平翟建青...
    1048-1056页
    查看更多>>摘要:基于1961-2015年中巴经济走廊地区逐日降水观测数据,采用专业气候数据空间插值软件ANUSPLIN对观测数据进行格点化处理,利用改进的百分位法计算了极端降水阈值,分析了中巴经济走廊地区极端降水量、强度与频率的时空分布特征,采用广义极值分布估算了该研究区极端降水的重现期.研究表明:(1)近55年来,极端降水量与极端降水日数均呈增加趋势但均不显著,极端降水强度变化趋势平稳;(2)研究区极端降水量与极端降水阈值的空间分布特征相似,极端降水频率的空间分布则较为均匀且呈"西南低—东北高"阶梯状分布;极端降水强度最高的地区主要集中在信德省南部和35°N地区,达到50 mm·d-1以上;(3)不同重现期的极端降水表现出较强的区域性,随着重现期的逐渐增加,35°N地区高重现水平的区域范围逐渐减少,30°N地区在25年一遇中出现高重现水平区域且在50年一遇重现期中区域范围逐渐增大.

    中巴经济走廊极端降水时空变化特征广义极值分布重现期

    甘肃河东地区不同环流形势下短时强降水的雷达回波特征分析

    孔祥伟杨建才李红杨毅...
    1057-1070页
    查看更多>>摘要:为了尝试建立天气尺度环流分型与中小尺度雷达特征的衔接,本文基于2010-2015年15次区域性短时强降水天气过程,提炼总结了甘肃河东地区高原槽东移型、副高边缘型、西北气流型3种主要的短时强降水环流形势配置,并分析了不同环流形势下中小尺度系统雷达回波结构、演变的共性特征.结果表明:(1)高原槽东移型的雷达回波常为NNE~SSW走向的中β尺度层积混合带状回波,与700 hPa冷式切变线右侧的低空急流轴走向和位置较为一致.带状回波多在陇东南地区形成,偏南风低空急流对其传播方向产生重要影响,使其在陇东南维持3~4 h,多则5~6 h,常伴有"列车效应".回波质心低,暖云降水为主,降水效率高.(2)副高边缘型的雷达回波常为NE~SW走向的中β尺度窄带状回波,位于略比700 hPa冷式切变线超前的地面锋线附近.往往在冷空气侵入到甘肃中部地区时生成,随着冷锋快速的由西北向东南方向移动,移至陇东南附近时,逐渐演变为具有高原槽东移型的雷达回波特征,但其向东南方向的移动速度相比高原槽东移型快.(3)西北气流型的雷达回波较为分散,局地性很强,主要是中γ尺度块状回波,主要有短生命周期的单体生消和多个单体组织、合并、加强两种形式,对流单体的发展较前两类更旺盛,属于深对流型.

    短时强降水环流形势配置中尺度系统雷达回波特征

    短时强降水和冰雹云降水个例雨滴谱特征分析

    王俊王文青王洪张秋晨...
    1071-1086页
    查看更多>>摘要:为了更好地理解暖云和冷云过程影响下雨滴谱和降水积分参数分布特征的差异,利用Parsivel激光雨滴谱仪和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,分析了两次强对流性降水(一次短时强降水和一次伴随降雹的飑线对流带降水)雨滴谱特征,研究表明:(1)短时强降水的对流降水雨滴谱谱型包括单峰谱(峰值直径0.2~0.3 mm)、双峰谱(峰值直径0.9 mm和2.0 mm)和多峰谱(粒子直径1.0 mm和2.0 mm同时出现第二、三峰),显示暖云中雨滴碰并、碰撞-破碎机制对雨滴谱形成有重要影响.归一化Gamma函数的截距参数和平均质量加权直径(lgNw-Dm)分布显示短时强降水的雨滴谱具有大陆性对流降水特征;Z-R关系与新一代多普勒雷达的Z-R关系接近.(2)伴随冰雹的飑线对流降水雨滴谱主要是单峰谱(峰值直径0.2~0.7 mm),缺少较大直径的第二峰,有较多的小和较大直径粒子,大于峰值直径的粒子分布曲线是向上凹的.lgNw-Dm分布显示比大陆性对流降水的雨滴谱有更大Dm;Z-R关系具有较大的指数和系数,明显偏离新一代多普勒雷达的Z-R关系.表明冷、暖云过程的差异导致地面雨滴谱和积分参数之间有明显不同.(3)尺度律方法分析发现,短时强降水主要雨滴谱的广义函数g(x)可以是指数函数、也可以是形状因子小于1.0的Gamma函数,而伴随冰雹的强降水雨滴谱广义函数更适合形状因子小于0的Gamma函数.

    强降水冰雹雨滴尺度分布谱尺度律方法广义分布函数