检索结果-内蒙古大学图书馆

年代际气候预测系统IAP DecPreS的海洋同化试验在西北太平洋的海温偏差及其对亚洲夏季风的影响

大气科学 2019年第3期43卷 498-510页

作者：王晨琦邹立维周天军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 自然资源部国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 中国科学院大学北京100049

本文分析了中国科学院大气物理研究所年代际气候预测系统IAP DecPreS的海洋同化试验(简称EnOIIAU试验)在西北太平洋地区的海表面温度(SST)年循环的模拟技巧,并通过对比IAP DecPreS系统自由耦合历史气候模拟试验结果,在包含海气耦合过程... 详细信息

本文分析了中国科学院大气物理研究所年代际气候预测系统IAP DecPreS的海洋同化试验(简称EnOIIAU试验)在西北太平洋地区的海表面温度(SST)年循环的模拟技巧,并通过对比IAP DecPreS系统自由耦合历史气候模拟试验结果,在包含海气耦合过程的框架下讨论了耦合模式中西北太平洋夏季SST模拟差异,及其对亚洲季风区夏季季风降水模拟的影响。结果表明,EnOI-IAU试验较好地模拟出了西北太平洋各个季节的SST空间分布,并显著减小了原存在于历史气候模拟试验中持续全年的SST冷偏差。混合层热收支诊断分析表明,包含同化过程在内的海洋过程的模拟差异对西北太平洋海温的模拟提升有重要贡献。夏季,EnOI-IAU试验模拟的印度季风伴随的低层西风较观测偏东、偏强,且高估了赤道西太平洋区域的降水量值、低估了印度洋区域的降水量值。水汽收支分析显示,气旋式环流异常造成的水汽辐合异常是造成亚洲季风区降水模拟差异的主要原因。研究表明,较之历史模拟试验,EnOI-IAU试验中夏季西北太平洋地区SST增暖造成局地对流增强,进而使得局地产生异常上升运动,水汽辐合增强,造成西北太平洋地区降水模拟偏多,激发出低层西风异常及赤道外气旋式环流异常。该低层西风异常导致了北印度洋地区低层辐散异常,减小了原存在于历史试验中印度洋地区的正降水偏差。西北太平洋气旋式环流异常一方面增强了印度夏季风伴随的低层西风,使得更多的水汽从阿拉伯海输送到西太平洋暖池区域,增强了该区域的降水量;另一方面,该气旋式环流异常减小了历史模拟试验中中国南部区域偏强的低层风速,进而提升了模式对东亚低层西南风的模拟能力。

关键词：亚洲夏季风 SST偏差海洋同化试验耦合气候系统模式

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FGOALS耦合模式两个版本的海洋热吸收与气候敏感度的关系研究

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大气科学 2018年第6期42卷 1263-1272页

作者：李伊吟智海林鹏飞刘海龙于溢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 中国科学院大学地球科学学院北京100049 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

海洋在气候变暖过程中的重要性通常用海洋热吸收来衡量,热吸收的大小影响全球变暖的幅度。本文利用FGOALS-g2、FGOALS-s2(以下分别缩写为g2、s2)两个耦合模式的CO_2浓度以每年1%速率增长(1pctCO_2)试验,评估和分析海洋热吸收与气候敏感... 详细信息

海洋在气候变暖过程中的重要性通常用海洋热吸收来衡量,热吸收的大小影响全球变暖的幅度。本文利用FGOALS-g2、FGOALS-s2(以下分别缩写为g2、s2)两个耦合模式的CO_2浓度以每年1%速率增长(1pctCO_2)试验,评估和分析海洋热吸收与气候敏感度的关系。结果表明:进入海洋净热通量(s2模式大于g2模式)会使得s2模式的海洋热吸收总体比g2模式大;更为重要的是,由于s2模式中的海洋热吸收主要集中在上层,使得耦合模式s2中的瞬态气候响应(TCR,或称气候敏感度)比g2大。当CO_2浓度加倍时,在两个耦合模式中,海洋热吸收的空间分布呈现显著性的差异,s2模式中上层热吸收明显比深层大,上层热吸收主要位于太平洋和印度洋,而g2模式中上层和深层热吸收差别较小,深层主要位于大西洋和北冰洋。进一步研究表明,海洋热吸收分布特征与两个耦合模式海洋环流变化有关。在g2模式中北大西洋经圈翻转环流(AMOC)强度强且深度大,在CO_2浓度加倍时,AMOC减弱小,这样AMOC可将热量带到海洋的深层,增加海洋深层热吸收。而在s2模式中,平均AMOC弱且浅,在CO_2浓度加倍时,AMOC减弱明显,热量不易到达深层,主要集中在海洋上层,对气候敏感度影响更快且更强。海洋环流导致热吸收及其空间差异同时影响到气候敏感度的差异。因此,探讨海洋热吸收与气候敏感度之间的关系,利于明确气候敏感度不确定性的来源。

关键词：海洋热吸收气候敏感度经圈翻转环流

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巴基斯坦瓜达尔港的风能资源评估

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厦门大学学报（自然科学版） 2016年第2期55卷 210-215页

作者：郑崇伟李崇银杨艳陈雄解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 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 海军大连舰艇学院辽宁大连116018 国家海洋局北京100860

利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-interim风场资料,对瓜达尔港的风能资源展开评估.结果表明:1)瓜达尔港的风能资源常年可用,风能密度、有效风速出现频率、不同等级风能密度出现的频率都表现出明显的单峰型月变化特征,峰值出现... 详细信息

利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-interim风场资料,对瓜达尔港的风能资源展开评估.结果表明:1)瓜达尔港的风能资源常年可用,风能密度、有效风速出现频率、不同等级风能密度出现的频率都表现出明显的单峰型月变化特征,峰值出现在4—5月,波谷出现在11—12月;年平均值分别为:风能密度121 W/m^2,有效风速频率43%,50 W/m^2以上能级频率55%.2)从风能玫瑰图看出,瓜达尔港的风能常年稳定由偏西南(SW)向的风贡献.2月和11月,400和500 W/m^2及以上高风能密度主要由北北东(NNE)向的风贡献;5月和8月,高风能密度主要由偏西南(SW)向的风贡献.3)瓜达尔港的风能主要经历了两个阶段:1979—2000年期间,风能密度在120W/m^2上下波动,有效风速出现频率在45%上下浮动;2001—2014年期间,风能密度在110W/m^2上下波动,有效风速出现频率在40%上下浮动.4)瓜达尔港的6级及以上大风频率常年在1.5%以内;出现频率最高的为3级风(34.29%),其次是4级风(28.32%)和2级风(23.11%).

关键词：瓜达尔港风能资源风能密度能级频率风能玫瑰图

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采样间隔和插值对混沌系统可预报期限估计的影响

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海洋预报 2015年第6期32卷 66-73页

作者：史珍丁瑞强李建平王彰贵北京大学物理学院北京100871 国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 全球变化联合研究中心北京100875

利用非线性局部Lyapunov指数的方法研究了采样间隔和插值对混沌系统可预报性的影响,结果表明:在一定范围内,采样间隔对系统可预报期限估计的影响基本是随采样间隔的增大而逐渐减小。但当采样间隔超过一定大小时,所得序列已不能找到真实... 详细信息

利用非线性局部Lyapunov指数的方法研究了采样间隔和插值对混沌系统可预报性的影响,结果表明:在一定范围内,采样间隔对系统可预报期限估计的影响基本是随采样间隔的增大而逐渐减小。但当采样间隔超过一定大小时,所得序列已不能找到真实的局地动力相似,无法得到其真实的误差增长情况,也无法得到系统准确的可预报期限的估计。本文通过插值的方法试图还原同样长度的时间序列,结果表明不论是在采样间隔较大还是较小的情况下,插值都不能有效地改善对系统可预报期限的估计。此外,在采样间隔固定的情况下,随着插值个数的增多,系统的可预报期限的估计反而更低。以上结果提示我们在利用实际海洋观测资料估计其可预报期限时,选用较高分辨率较长时间序列的资料可以得到更接近真实的可预报期限。

关键词：非线性局部Lyapunov指数可预报性混沌系统

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涡分辨率全球海洋环流模式LICOM模拟的吕宋海峡流场的季节变化

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气候与环境研究 2014年第5期19卷 547-558页

作者：李云俞永强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 中国科学院大学北京100049 国家海洋环境预报中心、国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

分析了一个1/10°的涡分辨率全球环流模式LICOM(LASG/IAP Climate system Ocean Model)对吕宋海峡附近海洋环流的模拟能力。结果表明,模拟的吕宋海峡附近上层环流及输运具有明显的季节变化特征,除6月是东向净流出外,其余月份均为西... 详细信息

分析了一个1/10°的涡分辨率全球环流模式LICOM(LASG/IAP Climate system Ocean Model)对吕宋海峡附近海洋环流的模拟能力。结果表明,模拟的吕宋海峡附近上层环流及输运具有明显的季节变化特征,除6月是东向净流出外,其余月份均为西向流入,冬季流量最大。年平均流量在-3.76 Sv(1 Sv=106 m3/s),其中上层(600 m以上)流量起主要贡献,为-3.60 Sv,与目前已有的研究结果基本一致。南海通过6个海峡完成与外界的水交换,其中吕宋海峡和巴拉巴克海峡是大洋水进入南海的主要通道,其余海峡均以流出为主,流出量最大的是台湾海峡(1.99 Sv),其次是卡里玛塔海峡(1.03 Sv)。进一步分析表明,由季风引起的埃克曼输送量约占吕宋海峡流量的11%,而由季风引起的吕宋海峡压力梯度形成的西向的地转流对吕宋海峡的输运起支配作用。作为黑潮源头的太平洋北赤道流流量对吕宋海峡输运的季节变化也有一定影响。

关键词：吕宋海峡输运季节变化季风黑潮

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东海黑潮活跃区表层流场的半年内时间尺度变化研究

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海洋学报 2014年第11期36卷 1-11页

作者：王兴智李崇银王桂华解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 中国科学院大气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 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310012

利用高时空分辨率的资料，对东海黑潮表层海流的半年内时间尺度变化特征进行了分析研究，得到主要以下结论：（1）东海黑潮表层海流在台湾东北海区和吐噶喇海峡附近海区存在着最为显著的变化；（2）那里的表层海流都存在半年内时间尺度... 详细信息

利用高时空分辨率的资料，对东海黑潮表层海流的半年内时间尺度变化特征进行了分析研究，得到主要以下结论：（1）东海黑潮表层海流在台湾东北海区和吐噶喇海峡附近海区存在着最为显著的变化；（2）那里的表层海流都存在半年内时间尺度的变化，其谱峰主要在50～70d及90～140d两个频段内，两个准周期变化的基本特征都是异常气旋涡和反气旋涡的准周期转换；（3）异常气旋涡和反气旋涡的活动都与东海黑潮在两个海区的流轴变化相联系，气旋涡与黑潮流轴在该海区的向东南退缩相伴，而反气旋涡与黑潮流轴在该海区的向西北推进相伴；（4）初步分析表明，在台湾东北海域导致50～70d变化的异常涡旋主要源于黑潮自身存在的中尺度过程，而90～140d的变化则主要受从台湾以东传来的中尺度涡影响。类似地，吐噶喇海峡附近的黑潮海流同样在50～70d及90～140d两个频段内存在显著的准周期变化，回归分析表明，导致50～70d变化主要源于上游黑潮海流的中尺度过程，而90～140d的变化则主要受琉球群岛以东传来的中尺度涡影响。

关键词：东海黑潮表层海流半年内时间尺度变化中尺度过程气旋涡反气旋涡黑潮流轴

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2010年春季南极固定冰反照率变化特征及其影响因子

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地球物理学报 2013年第7期56卷 2177-2184页

作者：杨清华刘骥平孙启振雷瑞波张林孟上国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 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 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室上海200136

2010年春季至夏季在中山站附近的固定冰面开展了固定冰反照率观测.在春夏过渡期,观测期间的表面反照率呈下降趋势,平均反照率从9月的0.80下降到12月的0.62,整个观测期间的平均值为0.70.雪厚是影响反照率变化的重要因子,融化前期的反照... 详细信息

2010年春季至夏季在中山站附近的固定冰面开展了固定冰反照率观测.在春夏过渡期,观测期间的表面反照率呈下降趋势,平均反照率从9月的0.80下降到12月的0.62,整个观测期间的平均值为0.70.雪厚是影响反照率变化的重要因子,融化前期的反照率受表面温度影响较大,干雪期反照率对表面温度并不敏感.降雪可通过增加表面雪厚和减小表面积雪粒径显著增加反照率,云层则可通过吸收入射太阳光中的近红外波段增加反照率,降雪和阴天反照率可比晴天观测平均增加0.18和0.06;吹雪则可通过改变积雪光学厚度导致反照率发生显著变化.受太阳天顶角变化和积雪变性的共同影响,晴天或少云时的反照率在上午随太阳天顶角呈准线性递减,下午则几乎不发生变化;最高值、最低值分别出现在凌晨和下午.本文提出了一组分别表述厚干雪、薄干雪和湿雪反照率日变化的参数化方案,通过太阳天顶角的线性函数隐式考虑进了积雪变性的影响.相比常数反照率方案,该参数化方案能有效提高对反照率日变化的估算能力.

关键词：南极反照率固定冰海冰雪辐射

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南极沿岸固定冰观测与研究述评

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水科学进展 2013年第5期24卷 741-749页

作者：杨清华刘骥平张林赵杰臣孙启振李荣滨国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081 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

南极固定冰的变化能够直接反映南极的局地气候变率,因此是数值模式验证的理想载体,对固定冰的观测研究结论也能用于评估南极海冰的年际变化。现今国际上对南极固定冰的观测和研究日渐丰富和深入,并逐渐形成了由多个国家参加的联合观测... 详细信息

南极固定冰的变化能够直接反映南极的局地气候变率,因此是数值模式验证的理想载体,对固定冰的观测研究结论也能用于评估南极海冰的年际变化。现今国际上对南极固定冰的观测和研究日渐丰富和深入,并逐渐形成了由多个国家参加的联合观测网。就海冰厚度、冰芯结构、表面辐射收支等现场测量和相机、卫星等遥感观测方面,总结了目前国内外南极固定冰观测的技术手段和研究进展,并分析了不同空间尺度上的南极固定冰年际变化特征。对南极固定冰观测研究目前存在的问题和未来的发展方向进行了探讨。

关键词：海冰厚度测量辐射遥感南极

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印度洋经圈环流的结构及其与风应力的耦合关系

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中国科学：地球科学 2013年第2期43卷 1708-1716页

作者：李耀锟巢纪平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 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061

利用惯性理论计算了印度洋经圈环流的结构,并分析风应力与经圈环流的耦合关系.结果表明,惯性理论能够较好地表征经圈环流的特点——副热带环流圈与跨赤道环流圈,北印度洋经圈环流会随着季风的季节性反向而翻转.风应力异常和经向流函函... 详细信息

利用惯性理论计算了印度洋经圈环流的结构,并分析风应力与经圈环流的耦合关系.结果表明,惯性理论能够较好地表征经圈环流的特点——副热带环流圈与跨赤道环流圈,北印度洋经圈环流会随着季风的季节性反向而翻转.风应力异常和经向流函函数异常可以分解为夏季风模态、冬季风模态及异常模态.当异常呈现冬夏季风期间环流的结构特征时,经圈环流与风应力的同时相关最大;在异常模态时,二者的关系较为复杂.通过20°S和赤道断面的输送均表现为多时间尺度变化的特征,主要的周期集中在年际和年代际尺度上.

关键词：印度洋经圈环流风应力惯性理论 SVD分析

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海冰反照率参数化方案的研究回顾

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地球科学进展 2010年第1期25卷 14-21页

作者：杨清华张占海刘骥平吴辉碇张林国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局第二海洋研究所浙江杭州310012 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室上海200136 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

在全球变暖的背景下,北极海冰在发生快速变化,海冰覆盖范围明显减小,厚度显著变薄,积雪/海冰—反照率正反馈机制在此背景下变得愈发重要。气候系统和单一海冰模式采用了从简单到复杂的海冰反照率参数化方案。首先对模式中的海冰反照率... 详细信息

在全球变暖的背景下,北极海冰在发生快速变化,海冰覆盖范围明显减小,厚度显著变薄,积雪/海冰—反照率正反馈机制在此背景下变得愈发重要。气候系统和单一海冰模式采用了从简单到复杂的海冰反照率参数化方案。首先对模式中的海冰反照率参数化进行了回顾,并结合对现有卫星反照率产品问题的分析,概述了前人对参数化的评估研究工作。在此基础上进一步讨论了气候模式中海冰反照率参数化方案存在的问题,一方面目前的反照率参数化对海冰融池和冰间水道等物理过程的考虑还不够完善,另一方面反照率参数化方案的发展受到观测数据可用性的制约。最后对参数化的发展方向进行了初步探讨。

关键词：海冰反照率参数化气候模式

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