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中国西部陆面过程次网格地形参数化的改进对区域气温和降水模拟的影响研究被引量：7: 2019年; 地表作为大气模块的下垫面,为大气模块提供边界条件,地形对于模式结果的准确性起到至关重要的作用。现有的陆面过程模式在陆面同一网格内的次网格单元采用相同的大气强迫量,没有考虑次网格地形对网格内大气强迫量的影响,这关系到模式对气象要素和陆气交换量的模拟水平。本文在陆面模式NOAH处理次网格单元的同时,将输入的大气强迫量根据其与地形高度的关系进行修订,提出新的次网格地形的参数化方案,并引入到WRF(Weather Research and Forecasting)模式中进行数值试验,通过3组数值模拟试验,与未改进的方案和细网格方案分析比较,探讨新参数化方案对WRF模式模拟结果的影响。结果表明:地形越复杂区域,次网格地形的影响越大。本文引入的新陆面次网格地形方案对天山山脉和昆仑山脉以及青藏高原南部的地表气温的模拟有较大改善,模拟的地表气温在大范围区域内都更贴近细网格方案。虽然新陆面次网格地形方案和细网格试验都对温度的模拟结果都有改善,但新陆面次网格地形方案对降水的模拟改善甚微,而细网格试验对降水模拟却有改进,这是由于细网格试验在陆面和大气网格都进行了细化,而新陆面次网格地形方案只考虑了陆面次网格的影响。具体来说,新陆面次网格地形方案对温度的模拟结果改进是通过改变地表向上长波和地表感热实现的。而细网格试验由于同时细化了大气和陆面的空间网格,对降水和温模拟的改进是通过综合改变地表能量平衡实现的。; 陈广宇韦志刚董文杰朱献陈辰刘雅静郑志远; 关键词：WRF模式次网格地形降水地表能量平衡

珠海凤凰山陆气相互作用观测塔通量数据的质量控制与评价被引量：6: 2018年; 针对广东省珠海凤凰山森林生态系统2015年的湍流原始数据,分析了各修正过程对通量的影响。结果表明:野点较多,需要考虑去除;频率响应修正对通量结果影响不大;倾斜修正的影响在3%左右;超声虚温修正对感热通量的影响变化幅度达30%;WPL修正对碳通量结果影响可达25%左右。经过对观测数据的质量评价,感热通量约有85%,潜热通量和碳通量约有80%的数据可用于通量分析。感热通量在1年中的变化幅度不大;潜热通量变化显著,尤其在季风后迅速增大;碳通量变化与森林下垫面密切相关,夏季变化幅度大,冬季变化较小。; 陈辰韦志刚董文杰朱献陈广宇郑志远; 关键词：陆气相互作用

CFSv2系统对2015年11月中国一次寒潮过程及其欧亚冷空气活动的预报评估被引量：10: 2019年; 选择美国环境预报中心(NCEP)第二代气候预报系统CFSv2预报长度为9个月的业务化预报资料、美国NOAA气候预测中心(CPC)的全球逐日最高和最低地表气温资料、美国环境预报中心的NCEP/DOE再分析资料,评估了CFSv2系统对2015年11月21-27日发生在中国的寒潮过程的预报能力。结果表明:分辨率较高的CPC资料和分辨率比较粗的NCEP/DOE资料对这次寒潮过程的演变特征、降温幅度和温度距平都展现的很清楚,这次寒潮过程造成的降温主要发生在中国东部地区,同时里海和黑海以北地区也明显降温,降温明显的还有亚洲北部北冰洋沿岸地区;西伯利亚到我国东部地区比常年明显偏冷,西欧地区和伊朗高原气温偏低,欧亚大陆其他区域特别是北部地区气温是偏高的;CFSv2对这次速冻寒潮过程的整体降温和温度距平提前0,5,10和15天的都有一定得预报能力,但提前20天时预报能力已经较差,整体来讲,CFSv2对寒潮降温过程空间形势分布的预报比温度距平场的好,但与观测值的绝对误差比温度距平场的大;CFSv2对这次寒潮过程造成的我国华北华南及附近区域的降温预报偏低,而对俄罗斯西伯利亚、蒙古和我国东北地区的降温预报偏高,此外对里海和黑海以北地区的降温预报也明显偏低;CFSv2对整个欧亚陆地主体区域寒潮过程温度距平的预报偏低,而对周边海洋区域及其邻近海岸地区的预报偏高。; 韦志刚朱献董文杰刘雅静陈广宇刘雨佳; 关键词：寒潮

珠海凤凰山森林下垫面干季和湿季气象要素的对比分析与动量和感热交换系数的参数化研究被引量：3: 2020年; 利用珠海凤凰山陆气相互作用观测塔站2014年11月至2016年5月的观测数据,对比分析了干湿季森林下垫面能量通量和气象要素的变化特征,分析了在不同稳定度下3个风向范围(315°~45°、45°~135°和135°~225°)的动量和感热交换系数随冠层表面风速的变化特征,并对动量和感热交换系数进行了参数化研究。结果表明:干季感热和潜热通量值相当,湿季潜热远大于感热。干季和湿季的夜晚都出现负感热现象,感热从大气向森林输送。相对湿度的变化幅度大,与该地气象状况密切相关,相对湿度的垂直梯度夜晚较大,白天较小。干季的气温垂直梯度比湿季的明显。风速在冬季变化平缓,夏季变化剧烈,低层风速随高度变化梯度明显,高层较紊乱。各高度风向差异不大。中性和近中性状态下,在风向为315°~45°、45°~135°和135°~225°时,动量交换系数Cdn分别为0.05、0.0055和0.022,感热交换系数Chn分别为0.0055、0.003和0.004。在稳定和不稳定状态下,动量交换系数Cd、感热交换系数Ch随冠层表面风速v明显发生变化,稳定条件下,Cd、Ch随v的增大而增大;不稳定条件下,Cd、Ch随v的增大而减小。分不同风向对森林冠层Cd、Ch在稳定和不稳定条件下与v的关系进行了拟合,得到了参数化公式。; 刘雨佳韦志刚陈辰董文杰朱献陈广宇刘雅静; 关键词：陆气相互作用参数化

珠海凤凰山林地下垫面观测通量的贡献区分析被引量：3: 2016年; 根据安装在珠海凤凰山亚热带常绿阔叶林区内的陆―气相互作用与碳通量观测塔观测数据,利用K-M模型计算了对应时刻的通量贡献区,分析得到不同大气稳定度、不同季节、不同时刻下通量贡献区分布的变化规律。提出一种切实可行的评价地表均一性的标准,即计算每个子区域表面积与其地表投影区域表面积的比值,以此确定K-M模型对该站点的适用性。结果表明:通量贡献区范围的分布,在大气稳定度>0.1的情况下与主风向分布范围相近,而在大气稳定度<-0.1的情况下与主风向分布范围不完全一致。在冬季,通量贡献区主要分布在北部和东部方向;在季风爆发前的春季,通量贡献区分布和冬季大体相近;在季风爆发后的春季和夏季,通量贡献区在西南方向和东南方向较为集中,这一规律和风速风向的分布规律一致。对于日变化来说,在夜间通量贡献区范围大于白天,其中贡献区最大范围多出现在夜间,但随着季风的爆发,贡献区最大范围出现的时间从T 02:00左右推迟到T 04:00左右,这可能是由不同季节大气达到最稳定的时段不同所致。贡献区范围最小的情况出现在T07:00―09:00之间,这段时间往往也是湍流活动性最强的时段。; 刘伟韦志刚郑志远朱献

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北京师范大学珠海分校未来地球研究院珠海区域气候-环境-生态预测预警协同创新中心

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