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期刊信息/Journal information
气象科学
江苏省气象学会
气象科学

江苏省气象学会

杨修群

双月刊

1009-0827

qxkxbjb@126.com

025-83287066

210009

南京市昆仑路16号

气象科学/Journal JOURNAL OF THE METEOROLOGICAL SCIENCESCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由江苏省气象学会主办，江苏省气象局、南京大学大气科学系、南京气象学院、解放军理工大学气象学院四单位合办的学术性季刊，主要刊登气象科学各分支领域的科研学术论文、短论和技术总结，国内外气象科学新理论、新技术的综合评述和气象科学学术动态报道等。该刊系中国“自然科学”（中文版）核心期刊、中国科技论文统计源期刊。
正式出版
收录年代

    北极—欧亚温度偶极型对应环流的非对称特征及可能成因

    穆高元张文君姜枫
    401-410页
    查看更多>>摘要：基于1950-2021年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料以及英国哈德莱中心提供的海温、海冰密集度资料，分析了年际尺度上北极—欧亚温度偶极型模态及其对应环流的非对称特征和可能形成机理。结果表明，这种模态自身即相关地表气温异常的位置和强度在其正负位相下非对称性都较弱，其中暖北极—冷欧亚(Warm Arctic-Cold Eurasia，WACE)事件下的温度异常分布略偏北，在欧亚大陆的冷异常相较于冷北极—暖欧亚(Cold Arctic-Warm Eurasia，CAWE)事件暖异常的强度略强。然而，WACE模态正负位相对应的环流有明显的非对称性，WACE事件对应着弱的北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation，NAO)正位相以及欧亚大陆上空的强大的高压异常，而CAWE事件则对应着强NAO负位相。进一步研究表明，这种环流的非对称性特征与热带太平洋海温调控的非对称性有关，当La Niña事件出现，尤其海温的负异常中心偏西时，欧亚大陆中高纬地区地表气温易呈现WACE的形态，而CAWE事件则主要由大气内部变率调控，与热带太平洋海温的联系不明显。

    WACE模态非对称性年际变率LaNiña

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    北太平洋维多利亚模态对淮河流域夏季降水的影响

    聂思源丁瑞强陈权亮
    411-419页
    查看更多>>摘要：北太平洋维多利亚模态(Victoria Mode，VM)是北太平洋重要的气候模态，对全球降水和气候有着重要影响。本文使用CN05。1格点化观测数据集资料，研究了春季(2-4月)VM模态与我国淮河流域夏季(6-8月)降水的关系，揭示了其内在的可能机制，并在此基础上建立了一个淮河流域夏季降水预测模型。结果表明，春季VM模态与淮河流域夏季降水存在较强的正相关关系，该相关受ENSO影响有限;春季VM模态可以通过海气相互作用在夏季增强赤道西太平洋上空的异常西风，导致影响淮河流域的气旋性环流异常。气旋性环流异常有利于淮河流域上空丰富的水汽供应和异常上升运动。因此，淮河流域夏季降水量增加。

    维多利亚模态(VM)淮河流域夏季降水

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    CMIP6模式对北太平洋中纬度海洋锋强度与冬季风暴轴关系的模拟及预估

    姚瑶杨修群黄晓刚
    420-430页
    查看更多>>摘要：本文利用参与第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的高分辨率气候模式CNRM-CM6-1-HR资料，对北太平洋中纬度海洋锋强度与冬季风暴轴的关系开展模拟和预估。研究发现，该模式能够较好地再现海洋锋强度与风暴轴的正相关关系，即当海洋锋加强(减弱)时，风暴轴在其主体及下游区域显著增强(削弱)，但模拟的正相关关系在风暴轴北部强于观测，这是由于模拟的海洋锋强度与低层大气斜压性的正相关关系在其北部偏强。对比模式在历史试验和未来4种共享社会经济路径(SSPs)下的模拟结果发现，全球变暖背景下，海洋锋强度与风暴轴依然存在显著的正相关关系，但在风暴轴气候态大值区及其北部区域呈现减弱趋势，正相关关系减弱程度在高辐射强迫情景(SSP5-8。5)下最大，在中等至高辐射强迫情景(SSP3-7。0)下最小。进一步研究发现，未来海洋锋强度与低层大气斜压性的正相关关系呈现出类似的减弱趋势，说明未来海洋锋与风暴轴关系的变化主要取决于海洋锋与低层大气斜压性关系的变化。

    风暴轴中纬度海洋锋CMIP6模式全球变暖低层大气斜压性

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    四川盆周山地暖季单站暴雨事件的精细特征

    周芳弛李国平
    431-441页
    查看更多>>摘要：利用四川省2010-2019年2 165个气象站逐小时降水资料，分区统计了四川盆周山地暖季(5-9月)单站暴雨事件的精细特征。结果表明:(1)四川省单站暴雨事件频数在川西山地与川西南山地呈密集的带状分布。川西与川西南山地通常在降水开始不久就达到雨量最大值，而川东北山地的峰值时间集中在暴雨事件中段。(2)盆周山地的暴雨系统整体呈自南向北由前半夜向后半夜传播的特征。川西南山地和川东北山地的暴雨系统分别呈现较弱的自南向北和自西向东传播，而川西山地的暴雨系统则存在明显的自西向东的传播特征。(3)长历时暴雨事件的峰值出现时间略落后于短历时暴雨事件。暴雨持续时间在空间上存在显著的经向差异，大值区主要位于川西山地和川东北山地一带，暴雨雨量、频次和峰值基本不随持续时间变化，但川西南山地的暴雨峰值则随持续时间的加长而推迟。(4)在四川省大部区域，单站暴雨事件的降水量、频次和强度均表现出随海拔高度升高而减小的特征。在成都平原西南部、东部以及川东北山地，夜间暴雨事件持续时间越长，降水量和频次在较高海拔越易出现最大值。

    四川盆周山地单站暴雨事件暖季日变化海拔高度

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    梅雨期持续性暴雨过程云—辐射—降水的关系

    潘春晓姚素香夏依聪
    442-450页
    查看更多>>摘要：本文利用站点观测数据以及ERA5再分析资料分析了 2006-2020年14次长江中下游地区梅雨期持续性暴雨的基本特征以及过程中云—辐射—降水的关系。结果表明，在梅雨期持续性暴雨过程中，降水呈纬向分布;云量分布随高度向南倾斜，中云分布与降水分布对应良好，高云分布在降水区南侧;降水发生时，梅雨锋北侧中低云增加，南侧高云增加，北侧中低云辐射降温以及南侧高云温室效应和暖平流共同作用造成梅雨锋两侧温差增大，锋面加强使得持续性暴雨得以维持。

    梅雨期持续性暴雨云辐射影响云量

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    四川盆地及东部山区暖季降水的日变化特征

    邓德钰李艳陈鲜艳
    451-461页
    查看更多>>摘要：利用国家气象信息中心1998-2018年分辨率为0。1°×0。1°的降水融合资料和ERA5小时再分析数据，分析了四川盆地及东部山区6-9月降水的日变化特征及成因。研究表明，四川盆地(简称盆地)降水量和频次有相似的日变化特征，盆地降水主要集中在夜间至清晨，降水高值区东传到达盆地东部山区后，降水量和频次都减少，东部山区没有明显的降水东传特征。夜间至清晨，盆地东南山地背风坡形成了较强的下沉气流，促进盆地低层形成质量堆积，同时盆地气旋性涡旋、水汽输入和大气层结不稳定的增强，造成盆地降水增强。盆地东南地区水汽通量方向自东南转为偏南以及盆地低层水汽辐合区向东扩展为盆地降水高值区向东传播提供水汽条件。盆地东部山区降水量峰值时间呈早晨和午后的双峰型分布，与地形触发局地性降水有关。受大气层结稳定性、山地气旋环流和山地—平原螺线管环流日变化的影响，盆地东部山区降水频次峰值时间呈午后的单峰型分布。

    降水日变化暖季四川盆地

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    台风生成阶段周期性对流爆发机制及辐射的影响

    滕昱盛唐晓东
    462-473页
    查看更多>>摘要：最新观测统计分析表明台风生成前对流活动存在周期性特征，周期集中在18～26 h，峰值多出现在夜间。本文通过一系列理想的云分辨数值控制试验和辐射敏感性对比试验讨论了台风生成阶段周期性对流爆发的成因以及辐射日变化在此过程中产生的影响。结果表明，在给定无日变化的恒定太阳辐射情况下，台风生成过程中也会出现与观测一致的周期性对流爆发，说明辐射日变化不是该周期性形成的控制因素。对湿静力能扰动的收支分析发现边界层中湿静力能的周期性增减是导致周期性深对流爆发的关键因素。深对流爆发形成的冷池通过平流作用降低了边界层内的湿静力能，需要通过辐射与海表面通量过程使其恢复，才能再次触发对流。辐射日变化对于一些较弱的热带低压涡旋有调制作用，能使其周期性对流爆发的峰值时间相位改变并趋于在夜晚出现;但对于较强的涡旋，辐射的这种调制作用并不显著，涡旋会保持其最初对流爆发的周期和相位。本研究对观测到的台风生成阶段对流峰值出现在白天或夜间的情况都可以作出合理解释，也深化了对台风生成过程对流和辐射的作用和影响科学问题的理解。

    热带气旋(台风)对流辐射日变化

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    云微物理参数化方案对地面气温模拟性能的评估与改进

    郭文闵锦忠
    474-486页
    查看更多>>摘要：午后地面气温对对流的发生发展具有重要作用，对其准确预报一直是中尺度数值模式的基本要求。针对一次冷云过程，本文基于WRFv3。9。1模式评估了 5种云微物理参数化方案对华东地区地面气温的模拟效果。结果表明，各方案模拟的午后及午夜地面气温都存在较大偏差。其中，WDM6方案对地面气温模拟的效果最佳，Thompson方案模拟的云冰含量过低，模拟效果最差。因此对WDM6方案进行进一步评估和改进，通过修改冰核浓度、初始云凝结核数、优化WDM6方案以及替换方案中云水向雨水自动转化过程的公式的方式设计了敏感性试验，以改进WDM6方案对地面气温的模拟。结果表明，使用Grabowski公式替换WDM6方案中的Berry公式，能提高云水含量，有效改善地面气温的模拟。并通过一次梅雨过程对改进方案进行了有效性验证。最后在此基础上将改进后的WDM6方案应用于江苏省精细化天气分析和预报系统PWAFS模式中，显著提高了 PWAFS模式对午后地面气温的模拟效果，为模式的业务应用提供了技术支撑。

    WRF模式地面气温华东地区WDM6方案

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    基于时空图卷积的强对流降水临近预报研究

    方巍薛琼莹陶恩屹齐媚涵...
    487-497页
    查看更多>>摘要：降水临近预报对于强对流天气的预报具有重要的支撑作用。气象业务中主要采用雷达回波外推方法解决此问题。然而，现有方法通常缺乏从序列雷达数据中有效学习的能力，导致预测精度不佳。为了解决这一问题，本文提出了一种改进的时空图卷积模型ASTGCN(A Spatio-Temporal Graph Convolution Neural Network)用于强对流降水的临近预报。利用时空图卷积网络，有效地捕获相邻雷达帧之间的时间依赖性。此外，利用注意力机制和自动编码器来增强模型捕获时空相关性的能力。结果表明，该模型可以从数据中发现隐藏的图结构，从而捕获隐藏的空间关系。与现有模型(Transformer)相比，该模型的临界成功指数(CSI)提高了 28％，表明其在强对流降水临近预报方面具有优越的性能。

    强对流降水临近预报深度学习ASTGCN模型注意力机制雷达回波外推

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    东南风低空急流影响"21·7"郑州市极端暴雨分析

    张端禹崔春光王晓芳唐永兰...
    498-511页
    查看更多>>摘要：利用中国气象局上海台风研究所热带气旋(Tropical Cyclone，TC)最佳路径数据、美国环境预报中心(National Center of Environmental Prediction，NCEP)最终分析格点资料(Final Analysis，FNL)及常规观测数据等，分析了 2021年7月郑州极端暴雨过程的特征机理。结果表明:(1)两个TC同时远距离输送大量水汽，东南风低空急流与强降水关系密切。当东南风急流北上到太原、邢台等站后郑州市暴雨减弱。郑州市6 h降水超过62。5 mm站点数目增减与850 hPa地转偏差数值变化趋势一致。(2)20日白天郑州站极端降水发生前，从850 hPa经500 hPa至200 hPa风向从东南风顺转为西南风。200 hPa与850 hPa水平风的垂直切变(Vertical Wind Shear，VWS)从最大值开始减小、可降水量(Precipitable Water Vapor，PWV)明显加大、不稳定程度减小，这些都是极端暴雨发生的有利条件。极端暴雨具有明显的湿对流特点。(3)纬、经向风变率诊断表明，最有利于郑州市850 hPa东风维持的因子是地转偏差，最有利于南风加大的因子是动量平流。动量对流促使郑州市暴雨过程850 hPa南风减小，故动量上、下传递并非850 hPa南风加大原因。

    极端暴雨东南风低空急流湿对流地转偏差南风动量平流

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