检索结果-内蒙古大学图书馆

气候与环境研究 2012年第3期17卷 339-352页

作者：周波涛国家气候中心北京100081

针对全球变暖背景下未来Hadley环流将如何变化这一问题,评估了气候系统模式对1970～1999年Hadley环流时空特征的模拟效能,并在此基础上选取能合理模拟Hadley环流空间结构、强度指数和边界指数变化的3个模式,通过多模式集合方法预估了未... 详细信息

针对全球变暖背景下未来Hadley环流将如何变化这一问题,评估了气候系统模式对1970～1999年Hadley环流时空特征的模拟效能,并在此基础上选取能合理模拟Hadley环流空间结构、强度指数和边界指数变化的3个模式,通过多模式集合方法预估了未来Hadley环流在A1B排放情景下的可能演变。预估结果表明,在全球变暖背景下,相比于1970～1999年,到本世纪末期(2070～2099年),北半球Hadley环流在4个季节都将减弱,春季变化幅度相对较弱;南半球Hadley环流在冬季和夏季也会减弱,而在春季和秋季的变化不明显。另外,北半球Hadley环流的北边界除在夏季向南收缩外,在其它3个季节均向北伸展;南半球Had-ley环流的南边界在4个季节均向极地方向移动。两个半球的Hadley环流在垂直方向还将向对流层上层伸展。

关键词： Hadley环流气候系统模式评估预估多模式集合

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气候系统模式FGOALS_s1．1对热带降水年循环模态的模拟

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气象学报 2008年第6期66卷 968-981页

作者：张丽霞周天军吴波包庆中国科学院大气物理研究所 LASG北京100029 中国科学院研究生院北京100049

文中评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals_s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦... 详细信息

文中评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals_s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦合过程对年循环模态模拟效果的影响。结果表明Fgoals_s1.1能合理再现热带地区降水年循环模态的基本特征。Fgoals_s1.1模拟出了年平均降水场中的主要降水中心,但模拟的赤道和南太平洋降水偏多,而北太平洋降水则偏少。Fgoals_s1.1的季风模态降水呈现与观测一致的关于赤道反对称的特征,其模拟偏差大部分来自大气分量,尤其是在赤道外。Fgoals_s1.1的主要缺陷在于它对春秋非对称模态模拟能力低于单独大气模式,这主要是由于耦合模式模拟的SST距平的年循环位相与观测相反。SST纬向梯度的位相偏差使得太平洋沃克环流和印度洋的反沃克环流在春季强于秋季,最终导致模拟的春秋非对称模态的偏差。Fgoals_s1.1模拟的季风区范围接近观测,存在的问题在于模拟的西北太平洋季风区、东亚季风区都偏小。本文结果表明,大气模式偏差仅是Fgoals_s1.1在降水年循环模态模拟上的偏差的部分来源,改进模式模拟的SST,特别是赤道地区SST季节循环,是今后Fgoals_s1.1发展过程中急需解决的问题。

关键词：气候系统模式降水年变化模态全球季风

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LASG耦合气候系统模式FGCM-1.0

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地球物理学报 2007年第6期50卷 1677-1687页

作者：俞永强郑伟鹏张学洪刘海龙中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029

本文描述了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最新发展的一个耦合气候系统模式的基本性能.该模式是在LASG灵活的全球耦合气候系统模式(英文缩写为FGCM)的初始版本FGCM-0的基础上发展而来的,... 详细信息

本文描述了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最新发展的一个耦合气候系统模式的基本性能.该模式是在LASG灵活的全球耦合气候系统模式(英文缩写为FGCM)的初始版本FGCM-0的基础上发展而来的,是该系列耦合模式的第二个版本,即***-1.0通过一个通量耦合器将大气、海洋和海冰三个分量模式耦合在一起,其中海洋分量模式是LASG发展的一个涡相容分辨率(eddy-permitting)全球海洋环流模式,大气和海冰分量模式则为美国国家大气研究中心(NCAR)的大气环流模式CAM2和海冰模式CSIM4.耦合模式完整地考虑了海气界面上的动量、热量和淡水通量交换,尽管在模式中没有使用任何形式的人为的通量调整或者通量距平方案,模式还是比较合理地模拟出基本的气候形态.通过对该耦合模式长期积分结果的进一步分析发现,模式能够比较好地模拟出厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)以及印度洋偶极子事件的基本特征;与FGCM系列耦合模式的最初版本FGCM-0相比,FGCM-1.0模拟的北赤道逆流(NECC)和ENSO循环更加真实.

关键词：气候系统模式海洋模式厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)

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气候系统模式FGOALS_gl模拟的20世纪气温变化

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气象学报 2011年第4期69卷 644-654页

作者：满文敏周天军张洁吴波中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029 中国科学院研究生院北京100049

分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的快速耦合气候系统模式FGOALS_gl对近100年气温变化的模拟,讨论了20世纪气温变化的机理。结果表明,在自然因素和人为因素的共同强迫作用下,FGOALS_g... 详细信息

分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的快速耦合气候系统模式FGOALS_gl对近100年气温变化的模拟,讨论了20世纪气温变化的机理。结果表明,在自然因素和人为因素的共同强迫作用下,FGOALS_gl能够合理再现20世纪全球平均和纬向平均地表气温随时间的演变。利用太阳辐照度等自然强迫、温室气体和气溶胶等人为强迫因子来驱动耦合模式,能够模拟出过去100年全球平均气温的增温趋势和年代际变化。耦合模式可以较好地模拟出20世纪全球气温变化趋势的空间分布。对区域气温变化模拟效果的分析表明,除北大西洋外,FGOALS_gl对其他地区具有较高的模拟技巧,表明外强迫是造成多数地区气温变化的主要原因。FGOALS_gl的主要缺陷在于模拟的变暖强度偏弱,大气模式自身的偏差以及耦合模式对温室气体响应的敏感度偏低是造成上述缺陷的主要原因。总体而言,FGOALS_gl对20世纪气温变化的模拟效果较为理想,特别是在全球、半球和大陆尺度上,该模式对过去100年气温变化的模拟较为合理。

关键词：气候系统模式 20世纪气温变化模式评估

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气候系统模式发展中的耦合器研制问题

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大气科学 2004年第6期28卷 993-1008页

作者：周天军俞永强宇如聪刘海龙李薇张学洪中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室北京100029

基于“耦合器”框架、采用模块化结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向。作者概述了耦合器的基本功能 ,对目前世界上应用比较广泛的 1 1个耦合器进行了综合评述 ,重点是美国通用气候模式耦合器和法国的OASIS耦合器 ,扼要概括了目... 详细信息

基于“耦合器”框架、采用模块化结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向。作者概述了耦合器的基本功能 ,对目前世界上应用比较广泛的 1 1个耦合器进行了综合评述 ,重点是美国通用气候模式耦合器和法国的OASIS耦合器 ,扼要概括了目前较具影响力的三个耦合器发展计划 ,在此基础上 ,对耦合器的主要发展态势进行了总结 ,并结合自身模式发展的需求进行了讨论。

关键词：气候系统模式耦合器模块化结构数值模式界面通量 CSM

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气候系统模式FGOALS-s2对南半球气候的模拟和预估

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大气科学 2013年第2期27卷 499-517页

作者：周天军孙丹薛峰中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院气候变化研究中心北京100029 北京市气象局北京100089 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

针对参加"国际耦合模式比较计划"(CMIP5)的IAP/LASG气候系统模式FGOALS-s2,评估了其对南半球气候平均态的模拟能力,在此基础上,预估了未来不同"典型浓度路径"(RCPs)情景下南半球气候的变化特征。对20世纪历史气候... 详细信息

针对参加"国际耦合模式比较计划"(CMIP5)的IAP/LASG气候系统模式FGOALS-s2,评估了其对南半球气候平均态的模拟能力,在此基础上,预估了未来不同"典型浓度路径"(RCPs)情景下南半球气候的变化特征。对20世纪历史气候模拟结果的分析表明,模式能够合理再现南半球大气环流气候态分布特征,包括6～8月平均(JJA)南半球双西风急流现象,只是模拟的北支急流偏弱、南支急流偏强。未来气候预估试验中,不同RCPs情景下南半球温度变化以增暖为主要特征,陆地增温大于海洋,只有南大西洋—印度洋海盆存在局部变冷。综合四种不同情景,未来随着温室气体浓度的增加,南半球中纬度高压带将显著加强,绕极低压带将加深。降水呈现出增多的特征,12月到来年2月平均(DJF)强于JJA,海洋强于陆地,只有南印度洋和南太平洋中部局部降水减少。未来不同RCPs情景下,马斯克林高压表现出先减弱后增强的特征,而澳大利亚高压则呈现出先增强后减弱的特征。南极涛动(AAO)的变化表现为:RCP2.6和RCP4.5情景下AAO都表现为先增强后减弱,RCP6.0和RCP8.5情景下都为一致的增强趋势,这主要与四种情景中模拟的未来温度变化结构不同有关。例如在RCP6.0和RCP8.5情景下,南半球高纬高层温度增暖趋势小于中纬地区,使得经向温度梯度增大,中纬度西风加强,60°S以南位势高度减小,最终令AAO增强。

关键词：气候系统模式南半球大气环流马斯克林高压澳大利亚高压南极涛动

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气候系统模式FGOALS--f3--L对海洋环流和海冰的模拟性能评估

气候系统模式FGOALS--f3--L对海洋环流和海冰的模拟性能评估

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作者：郭于阳中国科学院大学

学位级别：博士

气候系统是由大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈和生物圈等五大圈层组成，这些圈层之间存在着紧密而复杂的相互作用，发展地球系统或气候系统数值模式，并对各圈层和圈层间相互作用的物理、化学及其生态过程进行数值模拟研究，已经成为现代... 详细信息

气候系统是由大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈和生物圈等五大圈层组成，这些圈层之间存在着紧密而复杂的相互作用，发展地球系统或气候系统数值模式，并对各圈层和圈层间相互作用的物理、化学及其生态过程进行数值模拟研究，已经成为现代地球系统科学中一种重要的研究手段。在气候系统中，海洋和海冰是重要的组成部分，因此对海洋环流和海冰的模拟能力是气候系统模式整体性能的重要标志之一。本论文使用了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)开发的最新一代的耦合气候系统模式FGOALS-f3-L，它也是中国参加第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的耦合模式之一。　　在CMIP6计划中，工业化前对照试验(piControl)和历史气候模拟试验(historical)是最为基础的试验，可以体现模式的稳定性和对于历史气候的模拟性能。本研究对于FGOALS-f3-L在piControl和historical试验中模拟的海洋环流和海冰进行了一系列评估并分析其偏差形成的机理，得到以下几点结论:(1)模式具有较好的长期稳定性，可以稳定无漂移地运行500年以上。(2)模式模拟的海表温度(SST)重现了1850年以来观测到的升温趋势，SST的空间分布接近观测，FGOALS-s2中东西边界的偏差明显减小。主要的偏差包括中纬度的冷偏差、西北大西洋的冷偏差及南极环绕流(ACC)的暖偏差，中纬度冷偏差与西边界流模拟能力不足有关，西北大西洋的冷偏差和ACC的暖偏差与偏弱的对流过程有关，西北大西洋的冷偏差还与海冰偏多有关。(3)海表盐度(SSS)的主要偏差是副热带地区淡偏差和北大西洋的淡偏差，副热带淡偏差与降水偏多有关，北大西洋的淡偏差与海冰偏多造成的蒸发偏少有关。(4)混合层厚度(MLD)修正了FGOALS-s2中高纬度深偏差，现有主要模拟偏差是中纬度的深偏差、南极周围的浅偏差以及北大西洋中大范围偏浅小范围偏深的异常分布。中纬度的深偏差与偏强的风应力有关，南极周围的浅偏差与偏弱的对流过程有关，北大西洋的异常分布与偏弱的对流过程、偏多的海冰和偏低的SSS都有关系。(5)海洋的温盐垂直结构接近观测，特别是深水团特征比FGOALS-s2更加合理，主要的深厚偏差存在于北半球高纬度地区。(6)经向翻转环流(MOC)显示出观测的环流特征，与之相应的经向热输送(MHT)也与观测值接近，并能重现出观测到的1980年以来AMOC强度的下降趋势。(7)北极海冰自1980年以来的下降趋势得以重现，但是模拟的海冰密集度(SIC)在拉布拉多海至巴伦支海明显偏多，这种偏多与北半球高纬度的海洋环流偏差位置一致，显示它们之间存在密切的联系。(8)北极中心海冰厚度(SIT)明显偏高，这种偏高造成的海冰向南输送偏多也对北大西洋的SSS淡偏差有很大贡献。(9)两极海冰范围的季节循环都偏强，北极冬季海冰偏多夏季偏少，南极则全年偏少。　　由于北半球高纬度海洋和海冰偏差明显并且有密切联系，本文将一个成熟的资料同化系统成功地移植到FGOALS-f3-L耦合模式，建立了一个基于耦合模式的海冰资料同化系统，进而利用观测北极海冰密集度(SIC)和海冰厚度(SIT)进行了一系列同化试验，用来研究这些海冰偏差的增长过程以及海冰-海洋-大气之间的相互作用，得到以下结论:(1)同化SIC和SIT可以带来明显初始修正，起始时间越接近夏季修正保持得越久，显示模式中冬春季冻结过程偏强。(2)同化SIT在夏季前对于SIC有改善，但在夏季会导致SIC剧烈下降，这是因为模式中SIT整体偏高，这种SIT偏高在耦合调整下导致了偏强的夏季融化过程，造成夏季偏高的SIT对应偏低的SIC，使同化降低SIT后海冰变得更易融化。因此这种SIT系统偏差是模式在海冰模拟方面最主要、影响最大的偏差，需要重点改进。(3)同化试验中海洋环流的改进主要是海表热量和水分通量修正造成的，深海改进较小，说明海冰在耦合气候系统高纬度偏差形成过程中相对被动，大气和海洋可能才是高纬度偏差的主导因素。但持续改善海冰对整体模式模拟有改进作用，因此要注重提高模式对海冰的模拟能力。

关键词：海洋环流海冰气候系统模式性能评估

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气候系统模式在三极地区模拟的地表温度冷偏差归因分析及数值模拟

气候系统模式在三极地区模拟的地表温度冷偏差归因分析及数值模拟

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作者：陈晓磊中国科学院大学

学位级别：博士

青藏高原（以下简称高原）、南极和北极，作为地球的三极，是全球变化的关键地区。青藏高原通过产生负涡源、激发罗斯贝波调控大气环流来影响全球的能量和水分循环，同时影响中国的旱涝分布，而南北极作为地球最大的冷库，凝聚着全球99... 详细信息

青藏高原（以下简称高原）、南极和北极，作为地球的三极，是全球变化的关键地区。青藏高原通过产生负涡源、激发罗斯贝波调控大气环流来影响全球的能量和水分循环，同时影响中国的旱涝分布，而南北极作为地球最大的冷库，凝聚着全球99％的冰川，这些冰川全部融化将使海平面升高70米，所以，在全球变暖的背景下，研究三极地区的气候变化就显得格外重要。模式是进行气候预估的基本手段，IPCC(2013)报告指出，CMIP5模式对地表及大气温度的模拟还存在明显的偏差，特别是在高海拔地区和两极地区。理解模式误差来源及相关物理过程非常必要。\n 本文针对全球模式在三极存在的地表温度模拟冷偏差的问题，采用CMIP5多模式资料，用地表能量平衡分解法研究多模式模拟的地表温度冷偏差。将地表温度偏差分解为反照率反馈项、云辐射强迫项、晴空短波辐射强迫项、晴空长波辐射强迫项、地表热流量项和地表感、潜热通量6项，并进行定量的归因分析。本文还针对CMIP5模式在高海拔地区存在的模拟积雪覆盖面积偏大的现象，开展改变积雪覆盖面积的数值模拟试验，并对青藏高原积雪变化影响东亚夏季降水，孟加拉湾季风爆发的物理过程进行研究。最后，鉴于大气强迫场及土壤质地参数在模式模拟偏差中的重要性，采用阳坤等人开发的ITP-GLDAS大气强迫场数据及高分辨的中国区域土壤质地数据，驱动被广泛耦合进气候系统模式中的陆面模式CLM，评估陆面模式CLM4.0在中国区域的模拟性能和分析这两套资料对中国区域土壤温湿度模拟的影响。得到如下主要结论:\n (1)在28个CMIP5-AMIP试验的模式中，大多数模式对高原气温模拟存在着冷偏差，一半以上的模式对高原地表温度的模拟也偏低，这种冷偏差在高原西部明显强于高原东部，高原模拟的温度冷偏差主要发生在冬、春季;在夏季，这种冷偏差并不明显。通过地表能量平衡分解法的定量分解得出，模式对高原冬、春季积雪覆盖面积偏大的模拟与高原冬、春季地表反照率模拟偏大存在很明显的正相关关系，积雪覆盖面积偏大引发的反照率反馈作用和晴空向下长波辐射强迫造成了地表温度模拟的冷偏差，其物理过程是:低温模式模拟的积雪覆盖面积偏大，使得地表反照率增大，地表吸收的短波辐射减少、地表感、潜热通量减少，使得地表向大气输送的热量和水汽（尽管很小）偏少，大气温度偏低、水汽含量减少，导致晴空向下长波辐射减小，地表温度偏冷。\n (2)CMIP5模式历史模拟(historical run)试验在三极地区普遍存在温度冷偏差。其中，南极大陆和周围海洋在南半球冬季（7月）均存在较大的温度冷偏差。与青藏高原不同，冬季极区太阳入射短波辐射非常弱，反照率项不起作用，冷偏差主要来自感、潜热项的偏差，这是由于模式模拟的大气向地面输送的感热偏少导致南极大陆温度偏低。南极大陆周围海洋的温度冷偏差与该区域的海洋热储存有关，由于该区域夏季（1月）模拟海冰偏多、地表反照率偏大，海洋吸收的热量不足，导致冬季释放的热量减少，造成海表温度下降。北极冬季（1月）最大温度冷偏差主要位于巴伦支海，地-海表温度冷偏差的原因与南极冬季地-海表温度的冷偏差原因相同。青藏高原冬季冷偏差的原因与南北极陆地冬季冷偏差的归因略有不同，高原在冬季仍受到太阳辐射的影响，所以高原西部的冷偏差主要受反照率的影响，而在高原中东部的冷偏差则主要受到感、潜热的影响。\n (3)通过数值试验再次揭示了高原积雪覆盖面积变化会影响亚洲夏季降水及孟加拉湾季风爆发。针对多模式在青藏高原地区模拟的积雪覆盖面积偏大的不合理现象，利用大气环流模式FAMILv1进行数值试验。首先，对比分析了FAMILv1模式在不同分辨率下(200km、100km和50km)的地表温度与再分析资料CFSR的偏差，FAMILv1模式在高原冬、春季存在着温度模拟的冷偏差，随着模式分辨率的提高，冷偏差减小，因此分辨率的提高是减弱冷偏差的重要方面。其次，通过对地表温度模拟偏差的分解，发现FAMILv中存在同样的反照率反馈项引发的一系列物理上相耦合的过程，导致了模拟的地表温度冷偏差。FAMILv1模拟的高原冬、春季地表反照率偏大与模式中积雪覆盖面积模拟偏大明显相关，在敏感性试验中，通过减少模式在高原的积雪覆盖面积，得出积雪覆盖面积减少，高原的冬、春地面温度显著增加，高原冬、春季的热源显著增强，使得孟加拉湾夏季风爆发提前，长江中下游和华南地区夏季降水减少。\n (4)鉴于大气强迫场及土壤质地参数在陆面模式模拟的重要性，用ITP-GLDAS大气强迫场和土壤质地资料，驱动FAMILv1模式的陆面模块，研究陆面模式CLM4.0在中国区域的模拟性能及这两套资料对土壤温湿度模拟的影响。结果表明土壤质地的改变对土壤温度的改变在（-1，1）度之间，并对塔克拉玛干沙漠、我国中东部、东北地区和高原西部等地区土壤温度的模

关键词：地表温度能量平衡数值模拟土壤质地偏差归因气候系统模式

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气候系统模式CAS FGOALS--f2对热带气旋的模拟和预测研究

气候系统模式CAS FGOALS--f2对热带气旋的模拟和预测研究

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作者：李矜霄中国科学院大学

学位级别：博士

热带气旋(TC)的水平直径在100-2000公里之间，具有大风速和强降水的特点，是影响中国的主要天气系统之一。一方面，TC对于其经过地区的社会生产和人民生活造成了巨大的影响，另一方面TC从海洋上带来充沛水汽，缓解途经地区的旱情和高温... 详细信息

热带气旋(TC)的水平直径在100-2000公里之间，具有大风速和强降水的特点，是影响中国的主要天气系统之一。一方面，TC对于其经过地区的社会生产和人民生活造成了巨大的影响，另一方面TC从海洋上带来充沛水汽，缓解途经地区的旱情和高温。利用全球模式对热带气旋进行模拟和预测是近期的研究热点之一。本论文将使用新一代气候系统模式CAS FGOALS-f2，在“天河二号”(Tianhe2)超级计算机上开展数值试验，结合观测资料，从模式模拟TC的能力和模式预测TC的技巧两方面展开研究，揭示模式能够模拟TC活动的可能原因，并发展TC预测系统。本论文主要包含以下几个方面的内容:　　一、气候系统模式CAS FGOALS-f2在Tianhe2超算平台上的大规模计算性能评估。　　Tianhe2作为模式研发和热带气旋模拟/预测的超算平台，本论文首先对新版本气候系统模式CAS FGOALS-f2的大规模计算性能进行系统性评估。评估结果表明，CAS FGOALS-f2的大气分量模式FAMIL2相较于之前的谱模式SAMIL2，浮点计算性能提升了6倍。不论是100公里水平分辨率还是25公里水平分辨率的试验，随着模式并行进程数量(MNPs)的增加，模式每天模拟的模式年(SYPD)显著增加，同时模式计算花销加速比(costs speedup)也显著增加。针对模式强可扩展性和弱可扩展性的评估结果表明，未来模式的并行计算效率还有较大提升空间。CAS FGOALS-f2大气分量FAMIL2模式在100公里水平分辨率下的最优MNPs为384;FAMIL2在25公里水平分辨率下的最优MNPs为1536。　　二、基于气候系统模式CAS FGOALS-f2对全球热带气旋活动的模拟研究。　　本章分析了100公里水平分辨率的CAS FGOALS-f2模式对热带气旋的模拟性能。通过模式20年(1983-2002年)陆-气耦合试验结果表明，模式可以较为合理的模拟全球热带气旋生成位置和移动路径的气候平均态分布。热带气旋气候平均态个数模拟偏差在北半球主要出现在东太平洋和北大西洋。对于热带气旋个数季节循环的模拟，模式在西北太平洋和北印度洋能分别模拟热带气旋生成个数季节循环的单峰结构和双峰结构，主要偏差出现在北大西洋，在热带气旋生成的峰值月份，模拟较观测有2个左右的负偏差。对于热带气旋个数年际变率的模拟。模式在西北太平洋和北大西洋表现合理，与观测相关系数较高，相关系数分别为0.51(95％信度)和0.49(95％信度)，而该相关系数在北印度洋只有0.22。热带气旋强度方面，模式在各海盆模拟的热带气旋强度均低于IBTrACS观测，特别是对于超强热带气旋，模式存在明显的低估。随着模式水平分辨率从100公里提升到25公里，模式对热带气旋产生个数和产生位置的模拟方面有所改善，特别是在东太平洋和北大西洋地区。但模式水平分辨率不足以显著降低模式在模拟热带气旋强度上的负偏差。　　三、基于气候系统模式CAS FGOALS-f2开展的热带气旋个例模拟研究。　　为了系统性的评估CAS FGOALS-f2在100公里水平分辨率下对热带气旋个例的模拟能力，论文选取热带印度洋上的热带气旋RONAU开展模拟研究。ROANU是2016年在北印度洋生成的首个热带风暴，其对北印度洋沿岸国家造成了重大的经济和财产损失，同时伴随MJO的活跃位相，其影响范围甚至能延续到中国西南地区。论文通过使用月平均和日变化的海温强迫分别驱动100公里水平分辨率的CAS FGOALS-f2模式对热带气旋RONAU进行模拟。结果表明，CAS FGOALS-f2模式可以超前1天模拟出热带气旋的生成位置、移动路径、强度和二维结构时间演变。用日变化海温驱动模式对ROANU的模拟结果要好于用月平均海温驱动模式的模拟结果。进一步分析表明，高频变化的海温有利于热带气旋活动的模拟;超前1天成功模拟出热带风暴ROANU活动的主要的原因是模式能够较为合理的模拟同期的MJO的北传信号。　　四、气候系统模式CAS FGOALS-f2对热带气旋的模拟性能剖析。　　本章节全面探讨了气候系统模式CAS FGOALS-f2模拟热带气旋活动的可能原因。原因1，模式能够合理模拟热带气旋发生发展的大尺度环流。论文基于热带气旋潜在生成指数(GPI)分析指出，CAS FGOALS-f2模式可以较为准确的模拟5月-11月全球热带气旋潜在生成指数(GPI)的分布，这为热带气旋的模拟提供了大尺度背景信息;原因2，CASFGOALS-f2模式能够较为合理的模拟出热带Madden-Julian Oscillation(MJO)和对流耦合赤道波群(CCEWs)的传播活动，这些热带波动是热带气旋生成和发展不可或缺的条件。原因3，通过个例合成方法，论文对模式模拟的10个最强的热带气旋事件进行水平/垂直位

关键词：热带气旋气候系统模式水平分辨率实时预测

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气候系统模式不确定分析工作流执行平台

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计算机工程与应用 2017年第6期53卷 46-50,56页

作者：高健薛巍杨广文清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学信息科学与技术国家实验室(筹) 北京100084 清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统科学研究中心北京100084

气候系统模式的不确定性量化分析包含复杂的工作流执行流程。对其中量化分析过程和模式后处理任务两个阶段的工作流进行了分析,设计和实现了针对该分析工作的工作流执行平台。该平台能够自动化执行典型的气候系统仿真实验与分析的工作流... 详细信息

气候系统模式的不确定性量化分析包含复杂的工作流执行流程。对其中量化分析过程和模式后处理任务两个阶段的工作流进行了分析,设计和实现了针对该分析工作的工作流执行平台。该平台能够自动化执行典型的气候系统仿真实验与分析的工作流程,支持通过专家知识灵活配置工作流。平台中包含工作流层面的容错设计,支持通过分布式并发执行来加速工作流中的大计算量任务。同时,平台支持用户自定义插件的接入,增强了工作流系统的模块化和规范化。使用设计的平台对GAMIL2气候系统模式进行了物理过程参数不确定性的分析实验,验证了本平台的可行性和有效性。

关键词：气候系统模式不确定性量化分析工作流执行模块化

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