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期刊信息/Journal information
气象学报
中国气象学会
气象学报

中国气象学会

丁一汇

双月刊

0577-6619

cmsqxxb@263.net;qxxb@cms1924.org

010-68406942

100081

北京中关村南大街46号

气象学报/Journal Acta Meteorologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1925年，是由中国气象学会主办的全国性大气科学学术性期刊，旨在反映我国大气科学领域中最新科研成果，为大气科学研究提供学术交流阵地，以推动我国大气科学基础和理论研究的发展，服务于我国气象现代化建设事业。本刊以气象、水文、海洋及环境等相关学科的科研与业务人员和高等院校师生为主要读者对象，主要刊登大气科学各分支学科的创造性论文；国内外大气科学发展动态的综合评述；大气科学新观点、新理论、新技术、新方法的介绍；大气科学研究工作简报及重要学术会议报道；国内优秀大气科学专著的评介。为适应我国大气科学的迅速发展，扩大信息量，2002《气象学报》将改版为大16开本，以便尽快地反映气象科技工作者的最新研究成果。
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    "23·7"华北极端强降水过程的水汽来源定量贡献分析

    薛一迪齐铎
    721-732页
    查看更多>>摘要：借助拉格朗日轨迹追踪模式FLEXPART(the Flexible Particle Model)和水汽源区定量贡献分析方法,研究了"23·7"华北极端强降水过程的主要水汽源地、输送路径和源区水汽的定量贡献及随时间的变化特征.研究确定的6个主要水汽源区中西太平洋区域(E)水汽总摄取量最大(目标区域降水量的1.93倍),阿拉伯海-孟加拉湾区域(D)和中国南部区域(C)分别以0.96倍和0.76倍目标区域降水量的水汽摄取位居其后,目标区域(T,0.30倍)、目标区域外侧东北亚大陆区域(B,0.28倍)和欧亚大陆区域(A,0.01倍)摄取的总水汽量依次减少.初始时段,受越赤道气流和副热带高压影响,D和E区是主要水汽摄取源(两者占比总和超90％).中间阶段,D区气块移入E区并入热带气旋"杜苏芮"环流,水汽摄取量下降,而E区因"杜苏芮"水汽摄取量显著增加.过程开始前,随着"杜苏芮"登陆C区,C区水汽摄取达到峰值.最终各源区对目标区域降水的总贡献达95.34％,其中E区(43.10％)和C区(26.47％)是主要贡献区,D区(12.26％)和T区(11.85％)也有重要影响,B区(1.58％)和A区(0.08％)贡献较小."杜苏芮"对气块运动和水汽摄取有显著影响,而热带气旋"卡努"对此次过程的直接影响相对较小.

    "23·7"极端强降水水汽源区定量贡献FLEXPART模式

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    北京地区汛期降水季节循环异常的典型特征及成因

    刘伯奇段亚楠马双梅高辉...
    733-747页
    查看更多>>摘要：北京地区汛期降水季节循环存在明显年际差异,对首都经济建设和人们生活产生重要影响.基于1981-2022年北京地区20个气象观测站的逐日降水观测数据,使用自组织映射神经网络和统计诊断方法,分析了当地汛期降水季节循环异常时、空变化的典型特征及其成因.结果表明,北京地区汛期降水的季节循环异常具有4种独立类型,可归结为"持续旱、涝"和"旱、涝急转"两种典型特征,分别占比45.2％和54.8％,其直接原因是日本海上空具有相当正压结构的环流异常.在持续旱、涝年,当日本海上空出现高压(低压)异常时,中纬度蒙古气旋和高空南亚高压异常耦合联动,局地盛行低空北风(南风)异常,抑制(促进)来自西北太平洋的水汽输送,降水持续偏少(偏多).在旱、涝急转年,当7月日本海上空盛行低压(高压)异常、西太、平洋副热带高压异常南移(北抬)时,北京地区降水异常偏少(偏多);8月,伴随着蒙古气旋的异常加强(减弱),日本海上空转变为高压(低压)异常,北京地区降水随之异常偏多(偏少).持续旱、涝型异常和热带外海温存在显著相关,而旱、涝急转型异常不仅与热带ENSO事件联系紧密,还和局地降水显著的10-30 d季节内振荡信号有关.

    北京地区降水季节循环异常自组织映射神经网络年际变化多样性

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    CMA-GFS全球预报模式在东亚地区中期预报性能极端下降原因研究

    李莉杨学胜陈起英孙思远...
    748-760页
    查看更多>>摘要：针对CMA-GFS模式在东亚地区中期预报性能极端下降事件,选取2021年12月30日12时(世界时)预报个例,利用向后误差回溯法和集合敏感性分析进行误差溯源,并通过松弛试验确认误差源区为格陵兰岛以东地区.模式在该地区第24小时预报偏差及其向东传播是导致模式在东亚地区第6天出现预报性能骤降的主要原因.在此基础上,松弛不同模式预报变量以追踪分析每个预报变量对东亚地区预报误差的贡献,发现东亚地区预报误差主要由误差敏感区的位温(θ)引起,随着模式积分时间延长,经向风(v)也有一定贡献.格陵兰岛以东地区预报偏差的减小可以大幅度提高CMA-GFS模式在东亚和北半球的预报性能.

    预报性能极端下降误差敏感区松弛向后误差回溯法集合敏感性分析

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    双羽对流参数化方案在CIESM模式中的应用及对模拟气候的影响

    李晓涵林岩銮张祎彭新东...
    761-773页
    查看更多>>摘要：将双羽对流参数化方案(以下简称双羽对流方案)应用到公共联合地球系统模式(CIESM)中,并研究了该方案对CIESM全耦合模拟气候特征的影响.通过国际耦合模式比较计划(CMIP-PiControl)21 a积分,分析了双羽对流方案和CIESM原深对流、浅对流方案在模拟云和降水过程中的异同及敏感性来源.双羽对流方案耦合到CIESM模式中能得到基本合理的气候统计特征,较原模式缩小了低纬度海洋区域的大气顶辐射通量负偏差.双羽对流方案增强了长波云辐射强迫,缓解了 CIESM在低纬度区域的负偏差,但其在海洋性大陆和赤道印度洋存在高估.使用双羽对流方案的降水分布和赤道辐合带季节变化与原CIESM模式相似.CIESM模式很好地再现了北半球冬季Madden-Julian Oscillation(MJO)的东传信号,但MJO降水强度较观测偏弱.双羽对流方案提高了 MJO降水强度.本研究验证了双羽对流方案在CIESM模式中可以稳定运行且气候特征合理,其在能量收支方面有待与其他物理过程进一步协同调试.

    对流参数化地球系统模式气候模拟

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    变分框架下双偏振雷达直接同化算子的构建及其初步应用

    张海阳陈耀登孙涛陈敏...
    774-788页
    查看更多>>摘要：双偏振雷达探测资料(简称双偏振雷达资料)能够更好地识别水凝物粒子特征.为发挥双偏振雷达资料的作用,更有效地同化双偏振雷达资料,提高对流天气的预报效果,发展建立了一套基于水凝物控制变量的双偏振雷达资料变分直接同化方案,并开展了观测算子和伴随算子的切线性及伴随检验、单点观测试验及真实个例的循环同化预报试验.切线性及伴随检验结果表明,该双偏振雷达资料直接同化方案的模拟结果符合精度要求,算子构建合理.单点观测试验表明,双偏振观测信息通过水凝物背景场误差协方差传递到水凝物等相关变量,实现了相关变量的协调分析.一个真实个例的循环同化及预报试验表明,双偏振雷达资料同化改进了分析场及预报场的热力和动力及微物理结构特征,进而提高了降雨预报效果.基于变分框架下的双偏振雷达资料直接同化方案能够合理同化双偏振雷达观测信息,并改进6 h降水预报效果,相对采用集合卡尔曼滤波方案同化该资料效率更高,更便于业务推广应用.

    数值预报资料同化双偏振雷达直接同化

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    欢迎订阅2025年度《气象学报》

    788页
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    GRIST单柱模式及其在评估两套物理方案包中的应用

    张萌李晓涵陈湉茹张祎...
    789-800页
    查看更多>>摘要：介绍了面向全球-区域一体化预测系统(GRIST)发展的单柱模式(GRIST_SCM).GRIST SCM通过将三维大气动力简化为一维计算,实现对大气柱内物理过程的独立测试和评估.基于GRIST SCM,考察了面向天气预测应用的物理参数化包(PhysW)和面向气候模拟及气候变化预估的物理参数化包(PhysC)在刻画云降水过程时的物理过程间相互作用.基于热带暖池国际云试验,展示了两套物理参数化包对一次深对流过程的模拟性能.PhysW和PhysC都形成了与观测总体一致的云和降水演变趋势.区别在于:PhysC对降水事件生消的捕捉能力弱于PhysW,其原因是深对流触发过于频繁,产生持续弱对流降水;PhysW形成的暖云量少于观测和PhysC,主要原因是深对流对低层水汽的垂直输送较强,使得基于环境相对湿度诊断的大尺度凝结过程以蒸发为主.GRIST SCM详细展示了两种物理参数化包对于云降水过程的刻画能力及其差异背后的物理机制.由于PhysW对流参数化能更好地捕捉降水生消过程,因此PhysW表现出比PhysC更好的降水模拟能力,而PhysC模拟的云量分布和云生消过程与观测更接近,因此展现出优于PhysW的云过程模拟能力.

    单柱模式物理参数化云和降水过程模拟

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    西太平洋副热带高压指数的修订与应用

    刘芸芸章大全宋连春丁一汇...
    801-815页
    查看更多>>摘要：西太平洋副热带高压(以下简称副高)为影响东亚季风区气候异常的重要环流系统之一,气候监测业务中主要通过副高面积、强度、脊线、北界和西伸脊点5个指数来反映副高的强度、位置和空间形态.受全球变暖影响,北半球副热带位势高度整体增强,导致现行业务中的副高指数已不能准确刻画其变化特征,与区域性旱涝或高温等极端天气的关系也减弱,因此非常有必要对副高指数进行修订.修订内容主要包括:(1)先确定副高的空间形态,再计算其面积和强度指数;(2)考虑全球变暖背景下副高的西伸形态,将副高面积指数规定为西伸脊点所在经度至150°E范围内5880 gpm等值线所包围区域的实际面积;(3)补充西段和东段副高脊线和北界指数,更细致地表征副高形态变化及其对中国气候异常的影响.与现行指数对比结果显示,修订的副高指数提升了副高对中国气候异常演变的指示性.在变暖背景下,除副高脊线指数外,各月的副高指数显示副高明显增大、增强、北扩且西伸.盛夏时期副高更倾向于北扩影响中国北方地区,其他季节副高则更倾向于西伸影响西部地区.修订的副高指数与中国夏季降水和高温均存在较好的对应关系,且较现行业务指数与降水的关系更为显著,尤其是西伸脊点和西段脊线指数,它们与夏季各月降水和高温的空间相关分布,体现了随着东亚夏季风推进,降水和高温的高相关区也逐渐北抬的特征.

    西太平洋副热带高压指数东亚夏季风雨带夏季高温全球变暖

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    多源星载微波传感器在台风"小犬"强度和风场结构分析中的应用研究

    方贺张驰严睿恺董林...
    816-826页
    查看更多>>摘要：星载微波传感器可以穿透云雾对海面10m高度风场进行全天时、全天候和大范围的直接观测,这为台风强度和风场结构的变化监测提供了契机.以2023年超强台风"小犬"为研究对象,基于主动式星载合成孔径雷达(SAR)和被动式微波辐射计提供的长时序观测资料,在风暴生命周期内对台风强度、最大风速半径(RMW)和风圈半径等信息进行识别,并利用国际气候管理最佳轨迹档案(IBTrACS)数据集和国家气象中心(NMC)实况资料进行验证.结果表明,利用星载微波传感器提取的台风强度与IBTrACS记录强度具有较好的一致性,两者均方根误差(RMSE)为3.8 m/s,相关系数达0.91.同样地,基于卫星提取的RMW与IBTrACS资料也具有较好的一致性,两者RMSE为6.12 km.对于风圈半径,卫星提取的7级(R7)、10级(R10)和12级(R12)风圈半径和NMC实况资料的RMSE分别为102、43和35 km.对于台风"小犬"这类具有长生命期的风暴,利用主动式星载SAR和被动式辐射计资料进行多时段联合观测,可为精细化台风风场监测及其强度和结构的变化研究提供重要数据支撑.

    台风强度台风风圈半径最大风速半径星载合成孔径雷达星载微波辐射计

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    地物对新一代天气雷达双偏振量的影响研究

    罗雨彤吴翀刘黎平吴蕾...
    827-839页
    查看更多>>摘要：双偏振量的数量级远小于回波强度(ZH),观测资料的准确是双偏振雷达资料应用的基础,地物引起的双偏振量异常此前大多被忽视.使用中国93部双偏振升级后的新一代天气雷达观测资料,通过长时间数据累积后的异常区确定地物影响的特征和范围,进而统计分析该影响在中国业务雷达中的整体比例、影响的主要来源、影响与雷达型号和观测模式的关系、影响随时间的变化情况、影响的性质及双偏振量的分布特征等,得到的结论如下:(1)地物使得双偏振量的累积值严重偏离降水区间,差分反射率因子(ZDR)累积值偏低1 dB以上,相关系数(pHV)降至0.92以下,差分传播相移(ΦDP)的标准差大于10°,该特征成为识别地物影响的主要依据.(2)地物影响不限于低层,仰角抬升后副瓣接收的地物信号也能产生类似的效果,大部分雷达近地面区域的影响占比在14％-32％、高仰角为4％-7％,远比地物对波束的遮挡影响严重.(3)地物影响主要由具备强散射能力的山脉和建筑物引起,当站点低于地形时,周围山脉是主要贡献者;当站点与地形高度接近时,周围建筑物是主要贡献者.(4)地物影响可用随机误差与系统误差的叠加来定量描述,使影响区内的双偏振量在单一时次的观测不确定度增大,且主瓣区域的影响比副瓣区域更严重.

    新一代天气雷达双偏振升级地物影响主瓣和副瓣质量控制统计研究

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