检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2024年第2期48卷 745-754页

作者：张桃林鹏飞刘海龙郑伟鹏王鹏飞徐天亮李逸文刘娟陈铖中国科学院大气物理研究所大气科学与地球物理流体动力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 北京应用气象研究所北京100029 西北工业大学航海学院西安710072

海表面温度作为海洋中一个最重要的变量,对全球气候、海洋生态等有很大的影响,因此十分有必要对海表面温度(SST)进行预报。深度学习具备高效的数据处理能力,但目前利用深度学习对整个赤道太平洋的SST短期预报及预报技巧的研究仍较少。... 详细信息

海表面温度作为海洋中一个最重要的变量,对全球气候、海洋生态等有很大的影响,因此十分有必要对海表面温度(SST)进行预报。深度学习具备高效的数据处理能力,但目前利用深度学习对整个赤道太平洋的SST短期预报及预报技巧的研究仍较少。本文基于最优插值海表面温度(OISST)的日平均SST数据,利用长短期记忆(LSTM)网络构建了未来10天赤道太平洋(10°S~10°N,120°E~80°W)SST的逐日预报模型。LSTM预报模型利用1982~2010年的观测数据进行训练,2011~2020年的观测数据作为初值进行预报和检验评估。结果表明:赤道太平洋东部地区预报均方根误差(RMSE)大于中、西部,东部预报第1天RMSE为0.6℃左右,而中、西部均小于0.3℃。在不同的年际变化位相,预报RMSE在拉尼娜出现时期最大,正常年份次之,厄尔尼诺时期最小,RMSE在拉尼娜时期比在厄尔尼诺时期可达20%。预报偏差整体表现为东正、西负。相关预报技巧上,中部最好,可预报天数基本为10天以上,赤道冷舌附近可预报天数为4~7天,赤道西边部分地区可预报天数为3天。预报模型在赤道太平洋东部地区各月份预报技巧普遍低于西部地区,相比较而言各区域10、11月份预报技巧最低。总的来说,基于LSTM构建的SST预报模型能很好地捕捉到SST在时序上的演变特征,在不同案例中预报表现良好。同时该预报模型依靠数据驱动,能迅速且较好地预报未来10天以内的日平均SST的短期变化。

关键词：海表面温度 LSTM (long short-term memory) 短期预报赤道太平洋

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热带海表面温度及中纬度大气环流对青藏高原9月降水异常的共同影响

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中国科学：地球科学 2023年第3期53卷 598-612页

作者：张萍段安民中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体动力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102

由于青藏高原独特的地理位置,其降水受到热带和中纬度异常环流系统的共同影响.利用观测、再分析和CMIP6模式数据,本文揭示了印度洋偶极子(IOD)和丝绸之路遥相关(SRP)对青藏高原9月降水年际变率的单独和联合影响.当IOD处于正位相,热带印... 详细信息

由于青藏高原独特的地理位置,其降水受到热带和中纬度异常环流系统的共同影响.利用观测、再分析和CMIP6模式数据,本文揭示了印度洋偶极子(IOD)和丝绸之路遥相关(SRP)对青藏高原9月降水年际变率的单独和联合影响.当IOD处于正位相,热带印度洋异常纬向海温梯度激发一个Gill响应,在印度次大陆和孟加拉湾低层产生异常反气旋.其北侧的异常西风在青藏高原南坡形成浅槽,相关的异常西南风向青藏高原东南部输送水汽,导致东南部降水增加.同时,北大西洋的西风急流扰动能够激发一个SRP遥相关波列,在印度北部产生一个倾斜的斜压结构,即中西亚对流层高层为异常反气旋,而印度北部对流层低层为异常气旋.异常气旋东侧的西南风向东南部青藏高原输送大量水汽,并造成降水增加. IOD和SRP的联合影响可以解释将近52%的青藏高原降水异常,远超过IOD(19%)和SRP(27%)的单独贡献.本文强调了考虑热带和中纬度驱动因子共同作用的必要性,这为更准确地模拟和预测青藏高原降水提供了线索.

关键词：青藏高原降水年际变率印度洋偶极子丝绸之路遥相关

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区分热带太平洋两类厄尔尼诺事件的海表面盐度指数

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中国科学：地球科学 2021年第8期51卷 1240-1257页

作者：智海林鹏飞方祝骏刘海龙张荣华白文蓉南京信息工程大学大气科学学院南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球物理流体动力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学中心和中国科学院海洋研究所海洋环流与波浪重点实验室青岛266071 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心西安710061

本研究利用再分析资料和观测数据得到用来区分热带太平洋两种类型El Ni?o事件(中太平洋El Ni?o (CP El Ni?o)和东太平洋El Ni?o (EP El Ni?o))的海表面盐度(SSS)指数.通过计算SSS异常与海表面温度(SST)的空间和时间相关性,识别出了与CP... 详细信息

本研究利用再分析资料和观测数据得到用来区分热带太平洋两种类型El Ni?o事件(中太平洋El Ni?o (CP El Ni?o)和东太平洋El Ni?o (EP El Ni?o))的海表面盐度(SSS)指数.通过计算SSS异常与海表面温度(SST)的空间和时间相关性,识别出了与CP和EP El Ni?o事件相关的SSS关键区.确定出的EP El Ni?o事件SSS关键区位于以(0°,130°E)为中心的弧形区域和由赤道太平洋覆盖(5°S~5°N, 175°W~158°W)的区域;CP El Ni?o事件SSS关键区位于西太平洋东北部(2°S~9°N, 142°E~170°E)和东南太平洋(20°S~10°S, 135°W~95°W).本研究中获得的CP和EP El Ni?o事件的关键区与传统的回归和合成方法不一致,并不位于赤道太平洋的日界期线附近.根据这些关键区,分别构建SSS指数,称为CSI指数(CP El Ni?o SSS index)和ESI指数(EP El Ni?o SSS index),用于独立区分CP和EP El Ni?o事件.利用不同时段的多种来源的数据进行检验,表明CSI和ESI可以有效地用于区分两类El Ni?o事件,并作为监测ENSO的另一个有效工具.本研究为表征和理解El Ni?o事件的多样性提供了可能的新方法.

关键词：两类厄尔尼诺海表盐度指数热带太平洋

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西北地区未来10 a气候变化趋势模拟预测研究

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干旱气象 2019年第4期37卷 557-564页

作者：冯蜀青王海娥柳艳香郭裕福青海省西宁市气象局青海西宁810006 中国气象局公共气象服务中心北京100081 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

应用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研发的全球海洋-大气-陆面过程气候系统耦合模式(IAP/LASGGOALS),引入IPCC AR5提供的温室气体情景排放浓度,模拟检验1951—2015年西北地区的气候变化并预... 详细信息

应用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研发的全球海洋-大气-陆面过程气候系统耦合模式(IAP/LASGGOALS),引入IPCC AR5提供的温室气体情景排放浓度,模拟检验1951—2015年西北地区的气候变化并预测未来10a西北地区气候变化趋势。结果表明,西北地区增温始于1970年代末期,明显增温开始于1980年代中期;模式能基本体现西北地区的气候变化。未来10a,西北地区年平均气温依然呈上升趋势,到2030年,西北地区年平均气温将会上升约1.67℃,其中,西北地区西部升温幅度最大、北部最小、东部介于两者之间;降水的时空分布比较复杂,总体而言,西北地区西部降水将会增多,而东部地区降水依然相对偏少,干旱程度可能会进一步加重。

关键词： IAP/LASG GOALS 温室气体情景排放浓度西北地区气候趋势预测

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东亚夏季风气候态雨带北跳的涡度动力学研究

东亚夏季风气候态雨带北跳的涡度动力学研究

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第32届中国气象学会年会

作者：陈艳丽宋洁解放军理工大学气象海洋学院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

利用1979-2007年NCEP2逐日再分析资料和日本APHRODITE提供的逐日降水再分析资料,定义并挑选出每一年雨带北跳的日期,对东亚夏季风气候态雨带的演变过程进行了研究,结果表明:中国东部地区的降水是随着季节变化逐渐地向北推进的,雨带北跳... 详细信息

利用1979-2007年NCEP2逐日再分析资料和日本APHRODITE提供的逐日降水再分析资料,定义并挑选出每一年雨带北跳的日期,对东亚夏季风气候态雨带的演变过程进行了研究,结果表明:中国东部地区的降水是随着季节变化逐渐地向北推进的,雨带北跳日期的年际差异很大,平均在6月中旬北跳至30°N以南地区。此外,夏季风雨带北跳与各个区域大气环流场有着密切的联系,东亚夏季高空急流和西太平洋副热带高压是影响东亚夏季风及其雨带北推的重要原因,高低空急流位置的北跳造成了我国东部雨带的北跳,而西太平洋副高和梅雨是相互作用的,副高的位置及强度决定了雨带的位置及分布范围,而降水所释放的凝结潜热是决定夏季副高位置和强度的关键因素。北跳前华南和日本南侧的强降水形成了强的水汽辐合带,产生的非绝热加热会造成低层气旋性环流,在长江中下游地区形成水汽辐合;且气旋性异常会在高层诱发上升运动,从而使得整个雨带北跳。本文最后用涡度方程对季风雨带北跳的物理机制进行了详细的诊断分析,分析结果表明:（1）北跳的前2天江淮流域上空气旋性环流异常突然转变为反气旋性异常,这有利于此地区气流的辐合,会诱发上升运动,从而使整个雨带北跳至江淮流域。北跳前低层逐渐被气旋性环流所控制,江淮流域出现水汽的辐合,从而产生大量的降水。同高层一样,低层气旋与反气旋气流的转换也明显发生在北跳的前2天,这也更加证明了季风雨带是突然向北跳跃的。（2）通过分析比较北跳前2天涡度方程各个项的大小,在200h Pa上,涡度倾向的纬向涡度平流ZA对季风雨带的北跳起着巨大的促进作用,它与高空西风急流的北跳密切相关,有利于江淮梅雨的发生。（3）在850hP a上,DH项对涡度倾向有正贡献,这表明降水自身的非绝热加热有利于降水的增多,可以促进雨带的北跳。而MA、Theta为负的贡献项,说明了经向的涡度平流,大气稳定度的等熵项不利于降水的发生,会抑制雨带北跳至江淮流域。

关键词：季风雨带北跳江淮梅雨大气环流涡度动力学

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梅雨锋上三类暴雨特征的数值模拟比较研究

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大气科学 2005年第2期29卷 236-248页

作者：李鲲徐幼平宇如聪程锐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

中国暴雨的地域性、时间性特征明显 ,尤其是暴雨多发区———长江流域 ,沿江不同地段暴雨成因各异。为综合研究长江不同地域暴雨特征和形成规律 ,利用我国新一代暴雨数值模式AREM对梅雨锋东端 (116°E以东 )初生气旋类暴雨、β中尺... 详细信息

中国暴雨的地域性、时间性特征明显 ,尤其是暴雨多发区———长江流域 ,沿江不同地段暴雨成因各异。为综合研究长江不同地域暴雨特征和形成规律 ,利用我国新一代暴雨数值模式AREM对梅雨锋东端 (116°E以东 )初生气旋类暴雨、β中尺度深对流类暴雨和梅雨锋西端“北槽南涡”类暴雨的典型个例进行了数值模拟。通过诊断分析和比较研究 ,初步揭示了三类暴雨在结构和形成机制等方面的主要差异。结果表明 :(1)梅雨锋上生成并发展的α中尺度气旋是造成梅雨锋东端初生气旋类暴雨的系统。强盛时 ,系统的垂直上升运动伸展不高 ,正涡度柱、辐合层以及最大加热和增湿均位于中低层。 (2 ) β中尺度深对流类暴雨发生时梅雨锋区的南北温差很小。在低空辐合风场作用下 ,强位势不稳定能量的释放导致了 β中尺度深对流系统的发生与发展。强盛时 ,系统的正涡度柱和上升运动柱贯穿对流层 ,深厚的辐合层达到了中层 ,最大加热出现在中高层。 (3)“北槽南涡”类暴雨是在青藏高原大地形作用下高低空系统有利配置的结果。“北槽南涡”的天气系统配置有利于低层辐合的加强和位势不稳定能量的释放 ,使低层涡旋向中高层强烈发展。强盛时 ,系统的正涡度柱贯穿对流层 ,积云对流发展强烈 ,最强上升运动和最大加热层都位于中层。

关键词：比较研究数值模拟梅雨锋暴雨特征不稳定能量上升运动中尺度气旋长江流域暴雨成因形成规律综合研究数值模式诊断分析形成机制对流系统地形作用青藏高原低层辐合系统配置积云对流深对流对流层地域性

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2003年夏季中国江南异常高温的分析研究

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气候与环境研究 2005年第1期10卷 80-85页

作者：杨辉李崇银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

2003年夏季在中国江南出现了大范围异常高温天气, 无论其绝对高温值、还是持续时间之长都创下了历史记录, 给工农业生产及人民生活造成巨大损失。作者对异常高温发生的直接原因及其可能机制进行了初步分析, 发现西太平洋副热带高压的极... 详细信息

2003年夏季在中国江南出现了大范围异常高温天气, 无论其绝对高温值、还是持续时间之长都创下了历史记录, 给工农业生产及人民生活造成巨大损失。作者对异常高温发生的直接原因及其可能机制进行了初步分析, 发现西太平洋副热带高压的极度持续偏强和西伸是直接原因, 而西太平洋副热带高压形势的持续异常是多系统综合作用的结果。初步分析表明, 热带太平洋-印度洋海温、中西太平洋跨赤道气流异常、平流层过程以及全球增暖的背景条件是其重要机制。

关键词：中国江南异常高温西太平洋副热带高压异常机制

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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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东亚夏季风活动与东亚高空西风急流位置北跳关系的研究

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大气科学 2004年第5期28卷 641-658页

作者：李崇银王作台林士哲禚汉如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 台湾中央大学大气物理所台湾中壢32054

利用美国NCEP/NCAR再分析资料 ( 1 980～ 1 999年 )探讨了东亚夏季风活动的两个重要事件 ,即南海夏季风爆发和江淮流域梅雨起始 ,与东亚高空西风急流位置北跳的关系。系统的分析研究表明 ,东亚高空西风急流在由冬向夏的转变过程中一般... 详细信息

利用美国NCEP/NCAR再分析资料 ( 1 980～ 1 999年 )探讨了东亚夏季风活动的两个重要事件 ,即南海夏季风爆发和江淮流域梅雨起始 ,与东亚高空西风急流位置北跳的关系。系统的分析研究表明 ,东亚高空西风急流在由冬向夏的转变过程中一般存在着两次向北突跳现象 ,并与东亚夏季风活动有密切关系。第一次东亚高空急流的北跳 (由 2 5～2 8°N跳到 30°N以北 )平均发生在 5月 8日左右 ,比南海夏季风爆发日期 (平均为 5月 1 5日 )早 7天左右 ;高空急流位置的北跳是中高纬度大气环流系统减弱北退的表现 ,它为热带环流和系统的向北推进提供了条件 ,从而有利于南海夏季风的爆发。第二次东亚高空急流的北跳 (由 32°N左右北跳到 35°N以北 )平均发生在 6月 7日左右 ,先于江淮流域梅雨起始时间 (平均在 6月 1 8日左右 ) 1 0天左右 ,它是梅雨起始的前期征兆。高空西风急流的两次北跳分别与亚洲大陆南部地区对流层中上层 ( 5 0 0～ 2 0 0hPa)经向温度梯度的两次逆转 (反向 )有关 ,在由冬到夏的季节转换中 ,由于大陆加热较快 ,导致对流层中上层大气在 5～ 2 5°N间的经向温度梯度发生反向 (逆转 ) ,通过地转适应使流场向气压场 (温度场 )调整 ,从而高空急流位置北跳。数据分析还发现 ,东亚高空急流位置的第一次北跳有时?

关键词：东亚夏季风高空西风急流北跳大气环流

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关于末次盛冰期青藏高原大范围冰盖存在可能性的再研究

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大气科学 2004年第1期28卷 1-6,i001页

作者：姜大膀王会军郎咸梅中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 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

通过 4组数值敏感性试验 ,利用BIOME3生态模式对末次盛冰期中国大陆植被分布状况进行了数值模拟 ,再次研究了该时期青藏高原大范围冰盖存在的可能性问题。结果表明 ,末次盛冰期大陆植被发生了大规模的变化 ,总体呈退化趋势 ;在降温 5℃... 详细信息

通过 4组数值敏感性试验 ,利用BIOME3生态模式对末次盛冰期中国大陆植被分布状况进行了数值模拟 ,再次研究了该时期青藏高原大范围冰盖存在的可能性问题。结果表明 ,末次盛冰期大陆植被发生了大规模的变化 ,总体呈退化趋势 ;在降温 5℃、降水减少 1 0 %、二氧化碳下降 1 45× 1 0 - 6和地球轨道参数轻微变化的情况下 ,青藏高原约 1 /2的地区已经被冰覆盖 ;

关键词：青藏高原冰盖植被末次盛冰期

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