首页期刊导航|大气科学学报
期刊信息/Journal information
大气科学学报
南京信息工程大学
大气科学学报

南京信息工程大学

管兆勇

双月刊

1674-7097

xbbjb@nuist.edu.cn

025-58731158,58699794

210044

江苏省南京市宁六路219号

大气科学学报/Journal Transactions of Atmospheric SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是南京气象学院主办的学术类期刊，于1978年创刊，现为季刊，2002年起改为双月刊。本刊坚持四项基本原则，贯彻：“双百”方针，以繁荣我国气象科学事业，促进国内外学术交流为宗旨。本刊主要刊登大气科学，环境科学及相关基础学科的理论和应用研究论文，新技术研制，国内外研究进展综述等。读者对象是从事大气科学研究的科研人员，气象台站的技术人员及大专院校，有关专业的师生。
正式出版
收录年代

    气候系统预测:基础创新和集成应用

    王会军戴永久杨崧李天明...
    161-172页
    查看更多>>摘要：随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重.当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题.为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的"气候系统预测研究中心"获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月).在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法.本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望.

    气候系统气候预测极端气候海-陆-冰-气相互作用全球变化

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    阿留申低压与东亚冬季风关系的年代际变化

    杨崧林楠张团团
    173-183页
    查看更多>>摘要：东亚冬季风系统是北半球冬季最活跃的环流系统,通过与西伯利亚高压、阿留申低压、东亚大槽和东亚西风急流等系统之间的相互作用,对东亚地区的气候产生重要影响.本文主要关注阿留申低压与东亚冬季风关系的年代际变化特征,利用经验正交函数分析方法,提取阿留申低压的强度变化、南北移动、西北-东南传播型和东西移动模态,并研究这4种模态与冬季风的北部型、南部型模态关系.结果表明阿留申低压的强度变化与2种东亚冬季风型的关系都不显著.阿留申低压的南北移动与南部型冬季风的相关性较强且具有年代际变化特征.1995年后南北涛动中心受ENSO(El Niño-Southern Oscillation)影响向东移动,阿留申低压和西伯利亚高压的配置不利于中国东南部气压梯度的形成,导致阿留申低压的南北移动与南部型冬季风的相关性降低.另外,1975年后北大西洋涛动在中西伯利亚地区激发正位势高度异常,扩大传播型模态影响范围,给中高纬地区带来东北风异常,有利于北部型冬季风的形成,此时传播型模态与北部型冬季风显著相关.

    东亚冬季风阿留申低压年代际变化ENSO

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    东亚大槽和西伯利亚高压的季节内变率对冬季东亚气温的影响

    李天明丁柳丹
    184-200页
    查看更多>>摘要：基于气候态定义了西伯利亚高压指数(SH index)、东亚大槽指数(ET index)和高低压系统间的东亚经向风指数(V index),使用回归分析探究西伯利亚高压和东亚大槽在季节内尺度上对东亚地区冬季温度的影响机理,构建线性模型对冬季华南地区季节内尺度温度进行延伸期预报.结果表明:西伯利亚高压和东亚大槽系统变化中最显著的是季节内尺度信号;季节内尺度SH index和ET index对V index的贡献分别为82.6％和42.2％;3个指数的回归模态在对流层中层对应西北-东南向低频罗斯贝波列缓慢东南传播,低层水汽、近地面层环流、降水及2 m温度场配置良好,当西伯利亚高压深厚或东亚大槽发展时,经向风关键区北风强盛,有利于冬季高纬度地区干冷空气向东亚输送;V index对华南地区冬季季节内尺度2 m气温的有效预报时效达25 d.

    西伯利亚高压东亚大槽季节内尺度变率冬季东亚气温延伸期预报

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    中国东北极端持续大—暴雪事件的个例成因及可预测性

    范可杨洪卿田宝强王路杉...
    201-215页
    查看更多>>摘要：2013年11月东北大—暴雪持续日数为1982-2020年同期最多的一年.其中,2013年11月17-20日和25日先后发生两次强降雪过程,其中第一次过程降雪持续时间较长,而第二次过程日降雪强度强.基于此,从2013年11月月际异常气候背景和两次强降雪过程的角度,开展其成因和可预测性研究.研究结果表明,2013年11月北极涛动(AO)正位相异常偏强、类北太平洋涛动(NPO)负位相、巴伦支海以北的海冰月增长量(11月减9月)异常偏多和热带-南印度洋海温异常偏暖的气候背景有利于这次东北持续性大—暴雪事件的发生.其中,2013年11月巴伦支海以北的海冰月增长量偏多,意味着季节性海冰生长量增加使得向大气中释放的潜热通量增加,气温偏高,有利于AO正位相加强并激发罗斯贝(Rossby)波列,使得阿留申低压减弱;同时11月热带-南印度洋海温异常偏暖,热带印度洋对流加强和热带西太平洋对流减弱,有利于西北太平洋-阿留申地区维持"气旋-反气旋"式环流异常,呈现类NPO负位相.这样的环流形势有利于从北太平洋向东北地区持续输送水汽.第一次强降雪过程(17-20日)发生前5 d(12-16日)到降雪过程结束(20日),北大西洋涛动(NAO)维持正位相并且强度达到冬半年最强,由此激发持续东传Rossby波,使得西北太平洋-阿留申地区为持续性的南北向"气旋-反气旋"式环流异常,有利于北太平洋水汽持续输送至东北地区.在2013年11月25日第二次强降雪过程中,乌拉尔山阻塞高压显著加强,东北低涡加深,有利于热带西太平洋更为暖湿的水汽输送至东北地区,与北太平洋输送的水汽共同导致第二次强降雪过程的日降雪强度大.最后,利用CFSv2评估2013年11月异常气候背景的可预测性,结果表明CFSv2可提前1个月预测2013年11月热带-南印度洋海温异常偏暖,但对热带印度洋和西太平洋对流异常、NAO以及热带-中高纬大气遥相关预测能力较弱.在次季节尺度上,ECMWF(CMA)能提前29(12)d和13(16)d合理预测出两次过程降雪量的空间分布,这可能是由于模式能合理再现NAO和乌拉尔山阻塞高压等关键环流系统的逐日变化.因此未来还有待提升热带-中高纬大气遥相关、水汽输送以及平流层极涡的次季节-季节预测效能.

    中国东北11月持续性大—暴雪强降雪过程季节性海冰生长量中高纬环流水汽输送次季节-季节气候可预测性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    区域地球系统模式研究进展

    张焓戴永久张树磊
    216-223页
    查看更多>>摘要：区域地球系统模式是区域气候模式下一阶段的主要发展目标.本文阐述了发展区域地球系统模式的重要意义,分析了近年来区域地球系统模式的研究进展和典型案例,指出其多圈层通量耦合、空间分辨率提高以及耦合数据同化的三个共性特征.建议以开源共创的方式整合各界研究力量,加快建设我国 自主可控的区域地球系统模式;围绕新建立的模式开展跨学科研究,特别关注其中多圈层、多尺度过程的相互作用;围绕高分辨率区域地球系统模式建立区域数字孪生监测预警平台,用于关键区域的防灾减灾和关键决策支撑.

    区域地球系统模式多圈层耦合区域数字孪生监测预警平台

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    热力和动力环境因子对与台风"海燕"路径相似的两类台风强度的相对贡献

    徐昝敏李天明
    224-234页
    查看更多>>摘要：本文分析了热力、动力环境因子对与百年一遇超强台风"海燕"有相似路径的热带气旋的强度的影响.为了定量分析环境因子的相对重要性,将相似路径下的台风分为超强台风和一般台风两类.结果表明,相较于动力因子,热力因子对生成超强台风更为重要.根据BDI(Box Difference Index)指数的排序,选择925 hPa湿静力能 MSE(Moist Static Energy)、950 hPa比湿、900 hPa温度作为重要预测因子来判断是否生成超强台风.此外,海洋热容量和台风移动速度在两类台风中有着明显差异,也可以作为辅助预测因子.最后,用 WRF模式(Weather Research and Forecasting)设计理想数值试验,揭示环境温度和水汽垂直剖面对台风强度影响的相对重要性.敏感性试验结果表明,环境水汽和温度的相对贡献比约为1:4,它们的共同作用使得相似路径下的一般台风可以发展成为超强台风.

    热力和动力环境因子热带气旋强度BDI指数相对贡献

      原文链接:
    • 万方数据

    中国沿海风能年际变化的区域性特征成因及其预测

    沈龙罗京佳金大超
    235-248页
    查看更多>>摘要：基于ERA5的逐小时100 m风场数据,利用时间序列K-means聚类方法,将中国沿海冬季风能年际变化划分为四个区域,分别为北中国海(North China Sea,NCS)、东海(East China Sea,ECS)、南海北部(Northern South China Sea,NSCS)及南 海南部(Southern South China Sea,SSCS).四个区域风能的年际变化受不同气候模态的影响,其中NCS风能的年际变化与北极涛动(Arctic Oscillation,AO)有关;ECS风能的年际变化与中部型ENSO及西伯利亚高压有关;SSCS和NSCS的年际变化则和东部型ENSO及大陆高压的南北位置存在联系.鉴于影响各区域风能年际变化的气候模态具有较高的可预测性,进一步评估了多个气候模式对中国沿海风能年际变化的预测技巧.结果表明,气候模式对南中国海的风能年际变化预测技巧更高,这与气候模式对ENSO的高预测技巧有关.气候模式对北方海域风能年际变化的预测技巧较差,这和气候模式不能较好地预测AO和西伯利亚高压有关.

    中国沿海风能年际变化北极涛动ENSO西伯利亚高压气候预测系统评估

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于多套卫星资料的ERA5全球小时降水频率评估

    李蓬生李晓峰杨崧
    249-259页
    查看更多>>摘要：最近发布的新一代全球再分析资料集ERA5,提供了全球小时降水再分析值,为全球小时降水研究提供又一个数据参考.然而,目前针对ERA5小时降水频率的评估工作还较为有限.本研究采用多套全球卫星观测小时降水对ERA5小时降水的频率进行了评估.对比分析发现:尽管ERA5总降水量与卫星资料出现较好的一致性,但ERA5的小时降水频率约为卫星资料的2～3倍,呈现系统性偏高.进一步分析表明,这主要是由于ERA5大大高估了中、低强度降水事件的数量.其中,ERA5对弱降水频率的高估尤为明显,平均可达卫星降水频率的6倍;此外,ERA5对海洋降水频率的高估程度也大于陆地.ERA5小时降水频率的系统性高估问题对相关研究的潜在影响,尚在进一步评估中.

    小时降水降水频率卫星降水ERA5极端降水

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    非典型大西洋尼诺对中国东部前、后汛期降水的影响

    杨萌洲袁潮霞
    260-272页
    查看更多>>摘要：采用1979-2020年共42 a的降水观测和再分析资料,使用多变量EOF、傅立叶滤波、线性回归、T-N波通量等方法,研究了非典型大西洋尼诺(Non-Canonical Atlantic Niño,NCA)对中国东部夏季前、后汛期降水的影响及物理机制.结果显示,NCA在前汛期引起中国南方降水增加,但在后汛期导致华南沿海地区降水减少而北方降水增加.这是由于在前汛期,NCA的暖海温异常位于热带北大西洋,可通过"风-蒸发-海表温度"正反馈引起拉尼娜,进而激发西北太平洋异常反气旋,其西北侧的异常西南气流有助于将暖湿水汽输送至我国南方,导致前汛期南方降水增加.在后汛期,NCA的暖海温异常南移至赤道大西洋,通过调节沃克环流增强拉尼娜,使得西北太平洋异常反气旋进一步增强并覆盖华南地区,导致华南降水减少而北方降水增加.此外,与NCA相关的东传罗斯贝波列在前/后汛期位于副热带/中高纬地区,其在我国东部引起的环流异常也有助于NCA在前/后汛期影响我国南/北方降水.

    非典型大西洋尼诺(NCA)中国东部前、后汛期降水

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于循环神经网络的欧亚中高纬夏季极端高温年代际预测模型研究

    索朗多旦黄艳艳陈雨豪王会军...
    273-283页
    查看更多>>摘要：近几十年来频繁发生的极端高温事件严重威胁着自然生态系统、社会经济发展和人类生命安全.针对生态环境脆弱的欧亚中高纬地区,首先评估了当前主流动力模式(CMIP6 DCPP)对于该地区夏季极端高温的年代际预测水平,并构建了基于循环神经网络(Recurrent Neural Networks,RNN)的年代际预测模型.多模式集合平均(Multi-Model Ensemble,MME)的评估结果显示,得益于大样本和初始化的贡献,当前动力模式对于60°N以南区域(South Eurasia,SEA)展现了预测技巧,准确预测出了其线性增长趋势和1968-2008年间主要的年代际变率,然而模式对于60° N以北区域(North Eurasia,NEA)极端高温的年代际变率几乎没有任何预测技巧,仅预测出比观测低的线性增长趋势.基于86个初始场的动力模式大样本预测结果,RNN将2008-2020年间NEA和SEA极端高温的年代际变率预测技巧显著提高,距平相关系数技巧从MME中的-0.61和-0.03,提升至0.86和0.83,均方差技巧评分从 MME中的-1.10和-0.94,提升至0.37和0.52.RNN的实时预测结果表明,在2021-2026年,SEA区域的极端高温将持续增加,2026年很可能发生突破历史极值的极端高温事件,NEA区域在2022年异常偏低,而后将呈现波动上升.

    极端高温DCPP年代际预测循环神经网络

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普