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中国气象学会2007年年会

作者：吴统文董文杰宇如聪罗勇王兰宁张芳

国家气候中心自2004年开始在NCAR-CCSM框架基础上,建立包括海-陆-冰-气多圈层相互作用的气候系统模式的初级版本BCCSM1.0.1=BCCGCM2.0.1+CLM3+POP+CSIM。其中大气环流模式BCCGCM2.0.1是我们在CAM3基础上,通过引入独特的参考大气、参考... 详细信息

国家气候中心自2004年开始在NCAR-CCSM框架基础上,建立包括海-陆-冰-气多圈层相互作用的气候系统模式的初级版本BCCSM1.0.1=BCCGCM2.0.1+CLM3+POP+CSIM。其中大气环流模式BCCGCM2.0.1是我们在CAM3基础上,通过引入独特的参考大气、参考地面气压以及最新的对流参数化方案等发展而来的最新版本。该气候系统耦合模式能长时间稳定积分,通过300年的积分结果表明,模式性能稳定,能够较好地再现当今气候和季节变化特征,尤其对夏季亚洲季风降水和环流具有较好的模拟能力。目前正在研发的气候系统模式分量包括:动态植被-大气相互作用模式BCCVIM,分别在MOM4海洋模式和SIS海冰模式基础上改进的海洋和海冰模式,大气化学模式MOZART-2和气溶胶模式CUACEAero,以及不断更新的BCCGCM。通过与这些模式的耦合,发展我们有特色的多圈层耦合气候系统模式,用于短期气候预测和IPCC第五次评估（AR5）。

关键词：气候系统模式 BCCCSM1.0.1 CSM

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气候系统模式FGoALSs1.1对热带降水年循环模态的模拟

气候系统模式FGoALSs1.1对热带降水年循环模态的模拟

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第七次全国动力气象学术会议

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 中国科学院研究生院

本文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Fgoals1.1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... 详细信息

本文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Fgoals1.1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Fgoals1.1能合理再现热带地区降水年循环模态的基本特征。Fgoals1.1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。Fgoals1.1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。Fgoals1.1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。Fgoals1.1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Fgoals1.1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Fgoals1.1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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三个气候系统模式对500hPa高度场预报的检验对比分析

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高原山地气象研究 2021年第2期41卷 115-124页

作者：郑嘉雯蔡宏珂吴捷衡志炜曾琳广州市气象台广州511430 成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室/CMA-NJU气候预测研究联合实验室北京100081 中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072

基于BCC_CSM1.1m,NCEP_CFSv2和ECMWF_System5模式的历史回报和中国全球大气再分析系统资料,对500hPa位势高度和西太平洋副热带高压进行预报性能评估和可预报性分析。结果表明:三个模式在热带地区均具有较高的预报能力,BCC模式表现最为突... 详细信息

基于BCC_CSM1.1m,NCEP_CFSv2和ECMWF_System5模式的历史回报和中国全球大气再分析系统资料,对500hPa位势高度和西太平洋副热带高压进行预报性能评估和可预报性分析。结果表明:三个模式在热带地区均具有较高的预报能力,BCC模式表现最为突出,EC模式预报稳定性最好,NCEP模式预报技巧最低;三个模式预报的距平相关系数均表现出明显的年际变化,并且在超过中等强度的厄尔尼诺事件后,预报技巧有所提高,进一步证实ENSO是各模式对500hPa位势高度季节性尺度的可预测源;模式对西太副高脊线指数的预报技巧最高,其次是强度指数,再次是面积指数,对脊点指数的预报表现最差。

关键词： 500hPa位势高度季节预测预报技巧西太平洋副热带高压气候系统模式

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高分辨率气候系统模式的研制与评估

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中国基础科学 2015年第2期17卷 27-37,F0003,F0004页

作者：宇如聪中国气象局北京100081

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具,对于提升我国应对气候变化问题的整体实力有重要的应用价值。全球变化研究国家重大科学研究计划"高分辨率气候系统模式的研制与评估"项目通过5年的努力,成功研制和发展了... 详细信息

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具,对于提升我国应对气候变化问题的整体实力有重要的应用价值。全球变化研究国家重大科学研究计划"高分辨率气候系统模式的研制与评估"项目通过5年的努力,成功研制和发展了我国高分辨率气候模式系统和其评估系统,建立了通量集合耦合平台,取得的主要成果有:(1)成功研发了全球高分辨率气候系统模式BCC_CSM2,其大气水平分辨为50km,海洋水平分辨为30km,它改进了模式中一些重要物理过程的参数化方案,使模式性能得到明显提高,对当今气候基本态的模拟与国际上现有模式性能相当,对东亚气候的模拟有部分优势,增强了对热带气旋、台风等中小尺度过程的模拟能力;(2)成功解决了与模式高分辨率有关的部分科学问题,如东亚地形问题和经纬度网格极地问题、与高分辨率相适应的模式动力框架问题、中国东部独特的冷季层云与青藏高原地形相关问题等;(3)自主研制了全球0.5°×0.5°网格的格点模式动力框架,具有良好稳定性和物理守恒性,建立了全球高分辨率格点大气环流模式,实现了"云-气溶胶-辐射数值集合系统"(CAR)与全球格点大气环流模式IAP4的耦合,揭示了云的次网格尺度结构是造成辐射计算差异最主要原因的物理机制;(4)建立了多大气模式交互集合耦合平台,集成了包括本项目支持研发的格点和谱模式在内的15个国内外知名的分量模式,成为研究海-气相互作用、噪音对气候影响的一种创新分析工具;(5)建立了包括东亚地区云与辐射、东亚-西北太平洋季风、热带偏差机理、云辐射反馈过程与ENSO模拟改进等的耦合气候系统模式评估体系,为评估、改进项目研制的高分辨率模式提供了重要参考和方向。所研发高分辨率气候系统模式的阶段性中低分辨率模式参与了第五阶段耦合模式国际比较计划(CMIP5),建立了业务气候预测系统,为国内外开展气候及气候变化科学研究提供了大量宝贵的模拟数据,为IPCC AR5的编写提供了科学参考依据,提升了我国在气候变化领域的影响力和气候预测能力。

关键词：高分辨率气候系统模式进展

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助力碳中和的气候系统模式与社会经济模式融合研析

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环境保护 2022年第6期50卷 11-16页

作者：丁一汇史学丽国家气候中心中国工程院中国气象局地球系统数值预报中心

IPCC第六次评估报告(AR6)指出,要实现1.5℃和2℃的温控目标、降低人类社会面临的气候变化风险,需要实现深度减排,这只有在低排放情景下才可能实现。要定量回答未来的碳排放空间及其对气候系统的影响等问题,离不开自然和社会经济领域的... 详细信息

IPCC第六次评估报告(AR6)指出,要实现1.5℃和2℃的温控目标、降低人类社会面临的气候变化风险,需要实现深度减排,这只有在低排放情景下才可能实现。要定量回答未来的碳排放空间及其对气候系统的影响等问题,离不开自然和社会经济领域的数值模式支撑。未来,在各领域模式的改进发展过程中,需要进一步加强气候系统模式和社会经济模式的交流融合,吸纳应用双方的新理论技术和数据成果,共同实现数值模式的性能提高和功能延展,发展地球系统模式,更好地服务于我国的碳中和目标。

关键词： IPCC AR6 气候变化气候系统模式社会经济模式碳中和

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BCG_CSM气候系统模式中的MOM4耦合技术

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高性能计算技术 2009年第5期 50-55页

作者：王兰宁徐金秀魏敏吴方华中国气象局国家气候中心北京100081 江南计算技术研究所无锡214083 中国气象局国家气象信息中心北京100081

气候系统模式是进行气候研究的一个主要科学工具.本文以美国普林斯顿大学地球物理流体动力学实验室(GFDL)的MOM4(The Modular Ocean Model)海洋模式与北京气候中心气候系统模式(BCC CSM)的CPL耦合器的耦合过程为例,详细描述了如何将一个... 详细信息

气候系统模式是进行气候研究的一个主要科学工具.本文以美国普林斯顿大学地球物理流体动力学实验室(GFDL)的MOM4(The Modular Ocean Model)海洋模式与北京气候中心气候系统模式(BCC CSM)的CPL耦合器的耦合过程为例,详细描述了如何将一个SPMD程序转换为多程序多数据流(MPMD:Multiple Program Multiple Data Stream)程序的分量程序.通过完成将SPMD程序重新构造、改写为符合MPMD分量程序结构和语法规则的形式,同时完成耦合插值系数的计算及耦合分量的匹配等关键技术,实现了二者的耦合.

关键词：气候系统模式 SPMD MPMD 海洋模式耦合

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美国NCAR的气候系统模式（CSM0

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大气情报 1997年第2期17卷 23-25页

作者：倪建红焦彦军

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高分辨率气候系统模式的研制与评估

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中国科技成果 2015年第14期16卷 17-18页

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具，发展我国高分辨率气候模式将会极大影响我国在全球变化研究领域中的研究能力和研究水平，因此，研发高分辨率气候系统模式是全球变化研究的前沿研究领域之一。本项目紧扣国家重大需... 详细信息

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具，发展我国高分辨率气候模式将会极大影响我国在全球变化研究领域中的研究能力和研究水平，因此，研发高分辨率气候系统模式是全球变化研究的前沿研究领域之一。本项目紧扣国家重大需求和国际前沿领域的发展趋势，紧紧围绕项目“建立两个系统（高分辨率气候系统模式系统和评估系统）和一个平台（交互式耦合平台）”的目标和任务，组织项目全体研究人员通过五年的努力，研制和发展了我国高分辨率气候系统模式系统及其评估系统，建立了多通道、交互式耦合平台，取得了十分令人鼓舞的成绩和进展，

关键词：气候系统模式高分辨率评估系统全球变化模式系统研究能力气候模式发展趋势

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LASG全球耦合气候系统模式FGCM1.0(摘要)

LASG全球耦合气候系统模式FGCM1.0(摘要)

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中国气象学会2003年年会

作者：俞永强周天军刘海龙张学洪宇如聪李薇中国科学院大气物理研究所中国科学院大气物理研究所中国科学院大气物理研究所中国科学院大气物理研究所中国科学院大气物理研究所中国科学院大气物理研究所

自LASG全球海洋和耦合气候系统模式组在2000年完成了一个灵活的耦合气候系统模式初始版本FGCMO以来,不仅利用FGCMO进行大量的数值模拟研究,而且也在不断努力地对模式进行改进。首先在FGCM0中的海洋分量模式L30T63的基础上发展了一个高... 详细信息

自LASG全球海洋和耦合气候系统模式组在2000年完成了一个灵活的耦合气候系统模式初始版本FGCMO以来,不仅利用FGCMO进行大量的数值模拟研究,而且也在不断努力地对模式进行改进。首先在FGCM0中的海洋分量模式L30T63的基础上发展了一个高分辨率的海洋模式LICOM,该模式的水平分辨率为0.5°,其中的物理过程也比原有的L30T63更为完善,同时LICOM源程序的模块化和并行化程度也大为提高.然后,又藉助于NCAR的耦合器Flux Coupler5将高分辨率海洋环流模式LICOM与NCAR大气环流模式CAM2、陆面模式CLM和海冰模式CSIM4耦合起来,这就是本文要介绍的耦合气候系统模式FGCM1.0。FGCM1.0已经稳定积分了100年以上,同FGCMO相比,FGCM1.0不仅考虑了地球气候系统各分量模式之间的能量交换,而且还考虑了包含降水、径流、蒸发和盐析等过程在内的完整的地球气候系统中的水分循环过程,并且在各个分量模式界面之间没有采用任何形式的通量订正,因此FGCM1.0是一个完整的物理气候系统模式。从FGCM1.0的长期积分结果来看,模式没有出现明显的气候漂移,并可以模拟出大尺度的海洋和大气环流的基本特征,但FGCM0模式主要的误差出现在热带地区,特别是热带太平洋地区。与GOALS模式相比,FGCMO模拟的热带地区年际变率明显增大,特别是关于赤道太平洋ENSO事件和赤道印度洋偶极子的模拟,与观测结果相当接近。

关键词：气候系统模式 FGCM1.0

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基于气候系统模式的我国典型城市群区城市化气候效应研究

基于气候系统模式的我国典型城市群区城市化气候效应研究

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中国力学大会——2013

作者：曹美春林朝晖中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心

利用公用地球系统模式CESM开展了25年(1981～2005)的长期积分模拟试验,对模拟的中国区域整体及典型城市群区的城市化气候效应进行分析,并利用中国均一化逐日气温资料对模拟结果予以检验。结果表明:(1)CESM基本能反映气温由南向北逐渐降... 详细信息

利用公用地球系统模式CESM开展了25年(1981～2005)的长期积分模拟试验,对模拟的中国区域整体及典型城市群区的城市化气候效应进行分析,并利用中国均一化逐日气温资料对模拟结果予以检验。结果表明:(1)CESM基本能反映气温由南向北逐渐降低的空间分布特征,但对气温量值的模拟还不够准确,西部地形复杂地区的模拟偏差比东部地区明显偏大;(2)CESM

关键词：城市化气候效应城市群区气候系统模式

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