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期刊信息/Journal information
气象与环境学报
中国气象局沈阳大气环境研究所
气象与环境学报

中国气象局沈阳大气环境研究所

刘晶淼

双月刊

1673-503X

qxyhjxb@foxmail.com

024-83893253

110016

沈阳市沈河区文化路66号

气象与环境学报/Journal Journal of Meteorology and EnvironmentCSTPCD
查看更多>>《气象与环境学报》是由中国气象局沈阳大气环境研究所主办、辽宁省环境科学研究院协办的科技期刊，创刊于1984年，双月刊，国内外公开发行。主要报道气象、大气环境与生态环境基础研究和应用研究方面的创新性研究成果以及有新观点的综述性文章等，以促进国内外学术交流，繁荣我国气象与环境科学事业。栏目设有论文：报道气象、大气环境与生态环境各领域具有重要意义的创新性科研成果。评述：综述所研究领域的代表性成果、研究进展情况和研究现状。快报：快速、简要地报道气象、大气环境与生态环境各领域具有创新性、高水平最新研究成果等内容。文章须有数据和实验结果，证实其科学性、先进性和可靠性。学术信息与动态：快速、简要地报道气象、大气环境与生态环境各领域的学术交流、研究动态、进展情况等信息。
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收录年代

    2020年2月辽宁一次暴雪过程天气学成因与预报偏差分析

    谭政华张爱忠阎琦杨瑞雯...
    1-8页
    查看更多>>摘要：采用NCEP FNL再分析资料,对辽宁地区2020 年2 月14-16 日强降雪过程进行诊断,并对数值模式的预报偏差及其与影响系统的相关性进行分析.结果表明:受中国华北地区高空槽及黄海北部低压倒槽共同影响,南支锋区的偏南暖湿气流沿北支锋区的偏北风回流冷垫爬升,形成水汽辐合和抬升运动,为此次强降雪过程的发生提供了有利的动力条件.CMA-GFS模式对强降雪中心的降水强度预报偏小,但强降雪落区预报基本准确;ECMWF对降水强度预报较为准确,但强降雪落区预报偏西、范围明显偏大.ECMWF对本次强降雪过程的长时效(3.5 d)预报相对准确,时效临近时降水预报有转折性变化并出现明显预报偏差.诊断结果表明,此次强降雪过程中降水预报的转折性变化与高、低空低压系统的预报偏差显著相关,尤其是低空低压系统的预报偏差,与强降雪落区上空两条水汽通道的比湿存在显著相关,低压系统预报偏强与比湿偏大相对应,导致模式中的日本海水汽输送作用偏强,可能是造成降水预报出现明显偏差的原因.

    暴雪天气诊断分析预报偏差

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    2021年3月27-28日中国北方沙尘天气特征分析

    徐红陈军庆路海军宋明坤...
    9-16页
    查看更多>>摘要：选用常规气象观测资料、探空站气象观测资料、卫星云图反演沙尘产品、NCEP/NCAR再分析资料对 2021 年 3 月27-28 日中国北方一次典型强沙尘天气进行分析.结果表明:干燥(平均降水量小于10 mm、降水量负距平的地区超过80%)、高热(气温较常年偏高超过6℃)为此次沙尘天气的气候条件.同时,受蒙古气旋影响,中低空、地面大风和强烈的垂直上升运动为此次沙尘天气提供了动力条件.大气温度直减率、抬升指数、K指数、对流有效位能指数、IConve(700-850)指数、IConve(700—sfc)指数、PW指数表明,沙源地大气层结存在不稳定状态,为沙尘天气发生提供了热力条件.24 h后向轨迹模型表明,沈阳上空500 m高度的沙尘来自内蒙古地表抬升至1000 m高空后远距离输送,而 1000～2500 m高度的沙尘源自蒙古国 4000～5000 m高空,随气流下沉远距离输送至目标区域.

    大风动力条件热力条件后向轨迹模型

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    基于多源数据的2021年3月呼和浩特严重沙尘污染天气特征分析

    王俊秀王俊杰韩仙桃杨彩云...
    17-24页
    查看更多>>摘要：利用常规气象观测资料、颗粒物监测及激光雷达探测数据,采用天气学分析、空气质量轨迹追踪模型,对 2021 年3 月呼和浩特市发生的一次严重沙尘污染天气成因及传输特征进行分析.结果表明:此次污染过程有两次污染物浓度峰值,可分为两个阶段.3 月14-15 日受高空低槽和地面冷锋共同影响,呼和浩特市出现大风、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴天气,PM2.5 在15 日03:00 升至1382 μg·m-3,严重污染时间长达15 h;3 月16-18 日高空为弱脊后西南偏西气流,地面气压场减弱,近地面扩散条件较差,发生污染物积累和沙尘回流,导致严重污染长时间持续.激光雷达数据表明,3 月14 日白天呼和浩特高空有大量细粒子聚集,15 日凌晨该地区首要污染物由PM2.5转为PM10,12:00 PM10浓度升至4099 μg·m-3,16 日沙尘回流,再次出现严重污染;17 日污染物浓度开始降低,18 日 05:00 此次沙尘天气结束.后向轨迹分析表明,蒙古国为此次严重沙尘污染的主要源区.

    激光雷达消光系数退偏比后向轨迹

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    2020年11月吉林省罕见冻雨天气成因分析

    霍也李倩尚博杨旭...
    25-30页
    查看更多>>摘要：利用常规地面观测资料、探空秒数据、微波辐射计资料、ERA5 再分析资料等,对2020 年11 月17-20 日吉林省冻雨天气成因进行分析.结果表明:此次冻雨天气过程受高空槽东移加深、蒙古高压向南入侵和地面气旋北上共同影响.低空急流为吉林省输送了充沛的水汽,比湿为3～7 g·kg-1.同时,受850 hPa暖脊影响,0℃等温线长时间停留在吉林中部并缓慢移动,导致冷暖气团持续作用,在对流层中低层形成稳定的逆温层,为长春市、吉林市等地冻雨天气的发生提供了有利温度层结条件.通过分析长春站和吉林站冻雨发生时的温度、湿度层结可知,冻雨发生于自下而上的冷—暖—冷温度层结中,冷垫高度高于950 hPa,厚度为0.7～1.0 km,1000 hPa温度为-3～0℃,850 hPa温度为1～3℃,暖层厚度为950～750 hPa,约1.5 km,中心最高温度大于3℃.同时,中高空(800～350 hPa)固态水含量需高于0.2 g·kg-1,中低空(900～700 hPa)液态水含量需大于0.2 g·kg-1,上升气流越强,含水量越高,降水越大.通过观测10m风速骤降为0 m·s-1 或缺测,可大致推算冻雨发生时间,以订正或补充人工观测结果.

    逆温层融化层过冷却水

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    基于相似卡尔曼滤波的安徽省WRF模式风速预报订正

    吴迪田宏强刘辉王京景...
    31-37页
    查看更多>>摘要：应用改进的相似卡尔曼滤波方法对2020 年4-12 月安徽省19 个基本气象站WRF模式预报的 10m风速进行误差订正.结果表明:订正后的风速预报平均偏差从1.35 m·s-1降低至0.08 m·s-1,基本消除了模式的系统误差;均方根误差从1.77 m·s-1减小至0.81 m·s-1.平均风速为3 m·s-1以上的较大风,风速预报的均方根误差从2.01 m·s-1降低至1.19 m·s-1,表明该方法不仅可以有效减小模式的系统误差,还可以大幅减小模式的随机误差.相似卡尔曼滤波可以对无法精确模拟物理过程的数值模式进行误差订正,提高模式在天气系统剧烈变化时的预报准确率,适用于气象要素24～72 h的连续预报.

    数值预报误差订正系统误差

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    基于CMA-MESO模式的黑龙江省强对流天气分类预报方法研究

    刘松涛高梦竹齐铎王承伟...
    38-46页
    查看更多>>摘要：利用欧洲中心再分析数据(ERA5)、中国气象局中尺度数值预报模式(CMA-MESO)产品和自动站资料,计算动力条件、不稳定层结、水汽条件、特征层高度等对流参数,统计雷暴大风和短时强降水两类强对流天气的对流参数分位值统计量特征,以及与气候值的偏差特征.结果表明:短时强降水更易在水汽含量大、中低层大气接近饱和的湿热环境中发生,中低层抬升作用触发降水并增强降水效率,水汽条件是短时强降水的关键.雷暴大风容易在气温直减率大的环境中出现,有利条件为中层干燥、低层湿润、垂直风切变大、CAPE大.采用相对偏差模糊矩阵评价法,进行黑龙江省两类强对流天气的分类预报,检验结果表明,该方法能有效预报最可能发生强对流的区域和时间,预报效果较好,预报偏差bias短时强降水为 0.7,雷暴大风为1.04,空报漏报率合理.

    短时强降水对流参数雷暴大风

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    三套再分析降水资料在安徽省的适用性评估

    高金兰温华洋郑小艺曹亚楠...
    47-56页
    查看更多>>摘要：利用1979-2018 年安徽省台站降水观测资料,分别从年、季、月尺度和梅雨量对三套高分辨率再分析降水资料(CMA-RA、CMFD、ERA5)在安徽省的适用性进行分析评估.结果表明:三套再分析资料均能模拟出安徽省夏雨集中,春雨多于秋雨,冬雨最少的季节降水特征;多年平均月降水量较实况均为正偏差,12 月降水量的平均绝对百分比误差最大.三套资料均明显高估了安徽省山区的降水量.其中,CMA-RA资料的年降水和夏、冬季降水及沿江江南地区梅雨量空间分布表征最好;CMFD资料的降水量年际变化表征较好,但空间分布较差,春、秋季降水时空分布以及梅雨量年际变化表征最好;ERA5 资料的降水量模拟存在系统性高估,且偏差最大,仅1 月降水量较其他资料略好.

    再分析资料CMA-RA降水量

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    中国长三角地区盛夏副热带高压触发局地对流天气分布及气象因子分析

    辛辰漆梁波储海
    57-64页
    查看更多>>摘要：应用红外云图亮温阈值法判断对流云团,统计分析2015-2019 年中国长三角地区盛夏副热带高压(副高)控制下的局地对流天气时空分布.结果表明:副高触发的对流天气频次日变化为午后单峰型,对流天气的高频区位于大城市附近、江南丘陵地区以及水陆交界处,而江河湖面、峡谷和盆地较少.副高偏南型的对流天气高频区位于山区和沿海地区,其低层处于有利于下垫面加热的偏西风场;副高偏北型高频区位于内陆,其低层的东风降低了沿海地区的下垫面温度,对流触发频率较小.不同对流参数的统计表明,对流有效位能对局地对流天气的触发有较明显参考.沿海地区的副高偏南型对流有效位能略高于副高偏北型,内陆地区相反.副高偏南型各站的抬升指数和抬升凝结高度均较低,表明该类型天气的不稳定性较强.

    红外云图对流有效位能抬升指数抬升凝结高度

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    2017-2021年辽宁省冷涡型雷暴大风时空分布及环境参数特征

    曹世腾杨磊陈宇孙丽...
    65-73页
    查看更多>>摘要：选用2017-2021 年辽宁省自动气象站、闪电定位仪、葵花 8 号卫星和ERA5 再分析资料,分析辽宁省雷暴大风的时空分布特征和不同天气系统下雷暴大风发生的环境条件.结果表明:冷涡系统是导致辽宁雷暴大风的最主要天气系统,占全部雷暴大风的62%.冷涡雷暴大风主要集中分布在辽宁中部平原,该区域冷涡引起的雷暴大风占所有雷暴大风的90%.雷暴大风集中出现在5-9 月,午后到傍晚出现的次数最多.不同季节雷暴大风发生时的环境条件存在差异,春、秋季雷暴大风对应不同层温差、垂直风切变较强和风暴承载层风速较大等特征;盛夏雷暴大风发生对应水汽条件充沛,近地面蒸发较强、中层干空气侵入和热对流特征明显等.与非冷涡系统相比,冷涡背景下的低空与 500 hPa温差和对流有效位能更强,中低层更干燥,垂直风切变和风暴承载层风速更强.冷涡四象限中,雷暴大风常出现在东南和西南象限,占比分别为 77.9%和 18.5%.两象限雷暴大风对应的环境条件存在差异,东南象限水汽条件更充沛,不稳定程度更强;西南象限中低层更为干燥,地面与500 hPa温差和下沉对流有效位能更大.

    东北冷涡垂直风切变对流有效位能

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    2015-2018年淮北市冬半年重污染天气大气环流分型研究

    王苏瑶邓学良胡建林常炉予...
    74-83页
    查看更多>>摘要：选用2015-2018 年安徽省淮北市6 种主要污染物浓度月变化数据,利用聚类分析、潜在源分析(PSCF、CWT)、T-mode斜交旋转分解(PCT)等方法,分析淮北市冬半年重污染的传输通道、潜在源区,重污染天气不同阶段(形成、维持和结束)的大气环流类型.结果表明:淮北市冬半年PM2.5、PM10、CO、NO2 和SO2 的月均质量浓度较高.短距离轨迹为当地冬半年重污染的主要输送轨迹,山东西部、江苏中北部是淮北市重污染的重要潜在源区.持续性重污染形成、维持及结束期间的环流场存在异同点,共同点为3 阶段均存在占比不同的均压场,不同点为大气环流分型、气压值、气压梯度、风向风速等存在差异.持续性重污染形成期间,大气环流可分为5 种类型,其总次数的90%与均压场有关;持续性重污染维持期间6 种大气环流类型均与均压场有关,但范围明显大于形成时期,气压值与形成时期相近,风速普遍为静风;持续性重污染结束期间淮北市多处于冷高压前沿,均压场仅占15%,气压梯度、海平面气压值及风速均显著增大.

    后向轨迹潜在源分析PCT算法

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