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区域气候模拟研究及其应用进展 总被引：10，自引：3，他引：7
区域气候模拟研究在过去十几年里取得了显著的进步。经过广泛的发展和不断的检验,区域气候模式现在已经成为气候研究和业务预报的重要工具。目前已经发表了很多令人鼓舞的结果,其中包括过去极端气候事件的模拟,当前气候发展演变和未来气候变化的预测,特别是对月和季节尺度气候的模拟与预测。通过对高分辨率和动力连续的区域气候模式结果的分析,人们对于周-季节时间尺度的各种物理过程,包括陆面和水文过程、边界层、云和降水、云-辐射相互作用的认识也在不断的深入。然而,区域气候是多尺度扰动(如中尺度、天气尺度、行星尺度扰动)和多圈层系统(如大气圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陆面)相互作用的结果,同时物理过程本身具有不确定性,人们对一些复杂的物理过程,特别是土壤湿度作用以及云-气候反馈过程也缺乏深刻的理解,因此该领域的研究还面临着很多挑战。作者重点总结并评述了区域气候模式对现在和未来区域气候模拟、极端天气和气候事件模拟、物理过程研究、短期气候预测几方面应用的研究进展,最后讨论了区域气候模式发展在上述各方面,特别是周-次季节时间尺度区域天气和气候的模拟与预测所面临的挑战和应用前景。 相似文献
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地表面物理过程与生物地球化学过程耦合反馈机理的模拟研究 总被引：44，自引：0，他引：44
利用大气—植被相互作用模式（AVIM）研究地表面物理过程与生物地球化学过程耦合的机理和实现方法,其基础是植物与非生物环境之间物质和能量交换等物理过程影响植物的生理生长过程,使得植被宏观形态和相应的地表的动力学参数上发生显著变化,又反过来作用于植被与大气、土壤之间的物理交换过程。这种气候与生物圈双向反馈过程是在季节和年际时间尺度上的主要相互作用机理。应用AVIM于内蒙古半干旱草原,模拟了在大气状况强迫下,草原生态系统初级生产力,植被与大气之间CO2、潜热和感热的交换,揭示了地表物理和生物学过程耦合反馈机理。 相似文献
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王宗云 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》1991,(12)
一、大气科学国家自然科学基金对大气科学的资助方向是:1.积极组织关于气候系统内涉及大气、海洋、陆面和生态之间相互作用的研究,鼓励有关跨学科跨部门的科研活动,以更深入地揭露气候异常、环境变迁的各种因子。2.鼓励参与国际性的大气科学试验计划如世界气候研究计划(WCRP)、热带海洋和全球大气计划(TOGA)、全球对流层化学计划(GTCP)以及国际地圈-生物圈计划(IGBP)等。3.要与有关大气科学的 相似文献
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将一个大气植被相互作用模式(AVIM)与大气所LASG的R15九层大气环流模式GOALS相耦合．用来模拟多年平均的全球气候状况。AVIM是一个陆地表面陆面和生理过程相互反馈的模型。作为陆气耦合的第一步,暂不考虑AVIM中的生理过程,而首光将其物理过程[相当于通常的SVAT(土壤—植被—大气—传输方案)模型]与大气所LASG的九层大气环流模式耦合起来．其中海洋模式部分不参与积分,海面温度是多年平均的气候伯。考虑到GCM的分辨率较低(7．5°×4．5°)而植被分布必须有较高的分辨率(1.5°×1.5°),采取广大气与地表面粗细网格的嵌套耦合。模式积分15年,取最后10年的平均值作分析。将模拟的气候要素场与观测值和NCEP再分析资料作了比较,气候模拟结果反映了全球环流与温湿场的主要特征,特别是降水和地面气温的模拟效果较好。这为今后气候模式与生物圈的耦合奠定广一个良好的基础。 相似文献
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为了研究水面对雾的形成和发展过程的影响,建立了一个二维数值模式。详细考虑了下垫面与大气之间的热量和水汽交换过程以及湍流扩散过程。利用这个模式计算,得出了一些有意义的结果。 相似文献
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<正>世界气候研究计划(WCRP)提供的耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)的地球系统模式(ESM)较之以前增加了较为复杂的碳循环,即在原有的全球大气耦合海洋环流模式(AOGCMs)中,把大气与陆地和海洋碳循环过程加入,这样较真实地再现碳循环和物理气候系统之间的相互作用~([1])。为了表征它们之间的相互作用以及考虑碳循环响应于未来的气候变化和CO_2的变化,经常考虑碳—浓度参数化和碳—气候反馈参数化,这是两个强的和相反的反馈。碳—浓度参数化是度量陆地和海洋碳库对大 相似文献
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森林下垫面陆面物理过程及局地气候效应的数值模拟试验 总被引：5，自引：0，他引：5
文中基于大气边界层和植被冠层微气象学基本原理 ,建立了一个森林植被效应的陆面物理过程和二维大气边界层数值模式。并应用该模式进行了植被和土壤含水量等生物和生理过程在陆面过程和局地气候效应方面的数值模拟试验。所得数值模拟试验结果与实际情况相吻合。结果表明 ,应用该模式可获得植被温度、植被冠层内空气温度、地表温度日变化特征 ;森林下垫面大气边界层风速、位温、比湿、湍流交换系数的时空分布和日变化特征。该模式还可应用于不同下垫面 ,模拟陆面物理过程与大气边界层相互作用机制及其局地气候效应的研究 ,这将为气候模式与生物圈的耦合研究奠定一个良好的基础。 相似文献
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地球系统中的大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈构成了气候系统, 气候系统中不同圈层之间的相互作用决定了气候的自然变化。由于人类活动的日益加剧, 对气候系统已经产生了显著影响。气候的自然变化和人类活动导致的气候变化对社会经济的发展以及人民生活的影响日益加大, 并涉及到国家安全、环境外交和可持续发展等一系列重大问题。要认识气候变化及其强迫因素、预测未来气候变化, 最基础的工作是建立针对气候目的涉及到气候系统五大圈层的综合气候观测系统, 以获取所需的高质量资料和相关产品, 提供气候系统变化的详细信息。该文回顾了气候观测系统设计在中国的发展以及中国气象科学研究院在组织设计中国气候观测系统中的作用, 并指出了在建立我国气候观测系统中存在的一些需要改进的方面。在对气候观测系统进行分析的基础上, 指出了与建立气候观测系统相关的10个方面的关键问题, 这些问题包括:气候观测系统的科学需求、气候观测系统的代表性、全面性、规范性、对气候预测和预估及模式发展的支撑性、多学科应用性、社会经济性、资料开放共享性以及气候系统资料的同化再分析和历史资料的抢救。 相似文献
10.
周天军 《气候变化研究进展》2005,1(1):40-41
2004年11月,世界气候研究计划(WCRP) 的“气候变率与可预报性研究”(CLIVAR)与国际地圈生物圈计划(IGBP)的“过去全球变化”(PAGES)联合工作组第三次会议在加拿大召开, 会议确定了2005-2010年的研究工作将围绕着四个方面展开:即近千年来的气候变率;气候突变; 水文-生物-陆表相互作用;热带与热带外相互作用。CLIVAR/PAGES极力推动的重点研究领域是前面两个。下面对近千年气候和气候突变研究所关注的关键科学问题做概括介绍。 相似文献
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一简单地说气候变化是由于气候形成因子中某个因子或某些因子发生异常而引起的。而气候形成的因子却众说纷纭,归纳起来有辐射、大气环流与下垫面三方面的因子。这是传统的看法。最近美国科学院提出“气候系统”这一新的概念,他们认为这系统里有五种自然分量,即大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈与生物圈。无论是三大因子,或者气候系统,气候应该是太阳-地球、海洋-大气、陆地-大气以及人类活动-大气之间四种关系错综复杂相互作用的最终产物。气候变化就是它们之间的异常所造成的。气候变化的时间、空间尺度变幅很大,当然这两者是相互对应的。最长的时间尺度可大至10~8—10~3年,短者10~0—10~1年。短于10~0年者应属于天气变化的范畴。众所周知,在地球形成以来的50亿年里,气候一直在变化着,并且发生多次剧烈的变化。可是更使人们关切气候变化的应该说自本世纪七十年代以来的十年里。有人作过粗略估计,在1950—1960年间共发表了七百余篇关于气候变化 相似文献
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不均匀植被分布对地表面和大气边界层影响的数值试验 总被引：9，自引：0，他引：9
研究陆地与大气间相互作用的方法之一是建立联系地表面层与大气间各种过程的数值模式进行模拟。本文是建立一个陆面过程与二维大气边界层相耦合的模式,耦合模式中包含了发生在大气边界层、植被冠层和土壤表层各种动力、热力和水文过程。运用这一模式模拟了荒漠环境中一片绿洲的不均匀地表面形成的局地气候。由于绿洲植被与周围荒漠有着显著不同的水份与能量平衡关系,使绿洲表面与边界层较四周荒漠冷而湿,并形成了相应的局地环流,即所谓“绿洲效应”。试验结果表明,模拟的气候状况与观测现象是一致的。模式可以用于陆气相互作用的研究。 相似文献
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在文[1]的基础上,假定下垫面全为海洋,大气和海洋之间存在热量交换,而海洋中只考虑热量的湍流输送过程。在这种情况下,本文指出,考虑或不考虑海洋湍流输送对全球平均纬向分布以及冰界纬度与太阳常数的依赖关系影响不大。文中还进一步分析了各种参数变化对冰界与太阳辐射依赖的敏感性,并给出了一个简单的物理解释。分析表明,当各种参数在允许范围内变动时,可以得到与实况相近的现代气候。这时,欲要出现冰河期,太阳常数应减小14—19％,不会像一维模式那样只要减小2％。说明现代气候对太阳常数的变化是处于相当稳定的状态。这是二维模式中相互制约的物理过程在起作用的结果。 相似文献
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引 言自 2 0世纪 80年代以来 ,随着全球变化科学这一新兴学科的形成 ,以研究全球环境变化为对象 ,逐步发展成了国际地圈·生物圈计划 (ＩＧＢＰ)、全球变化人文因素计划 (ＩＨＤＰ)、世界气候研究计划 (ＷＣＲＰ)、生物多样性计划 (ＤＩＶＥＲＳＩＴＡＳ)等4个科学研究计划。全球变化科学以“地球系统”为研究对象 ,将大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈 (包括人类自身 )视为一个整体。全球变化中最活跃的物质是碳和水 ,它是人类生存的物质基础。围绕全球碳循环、全球水资源与水循环、食物与纤维 3大主题以及人类与环境的相互作用研究 ,… 相似文献
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近百年来全球气候变化的总趋势是地面气温逐渐变暖*[1],虽然40—60年代有一些小的波动。一般认为当代气侯变暖的主要原因是大气中CO_2及其它温室气体的增加。而CO_2的增加,又主要是由于人类进入工业化社会后煤、石油等矿物燃料的燃烧所造成的。然而也有不同的看法,Woodwell[2]详细讨论了生物圈变化的极重要的潜在作用,他认为到上世纪末采伐森林和扩大耕地已经成为大气中CO_2的第二种来源,它在数量上和迄今由于使用地下燃料所造成的CO_2源相当,因此应该重新评价现有CO_2的循环模式。图1是Robock[3]1985年给出的包括植被在内的气侯反馈图,植被通过与大气成份、反射率、蒸散等过程的反馈而与气候相互作用。因此必须高度重视研究生物地球化学过程和物理过程及其对气候的影响,还必须研究人类活动对这些过程的干扰。本文将分四个问题对此进行简单介绍和评述。 相似文献
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夹卷混合过程表征了云和环境空气之间的相互作用,是云物理和动力过程中不确定性最大的过程之一.它影响着暖云降水形成过程,气溶胶间接效应的强度,云-气候之间的反馈等.本文总结了夹卷混合机制的含义和分类,云降水物理和光学性质的重要性,以及夹卷混合过程的定量描述和参数化.在此基础上,指出了夹卷混合过程研究的难点和未来的研究方向. 相似文献
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四川盆地丘陵地区地气相互作用的观测分析 总被引：5，自引：0，他引：5
根据2000-2001年在四川盆地中部乐至县进行的大口径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer)外场观测和气象站观测获得的资料,用梯度法和Bruin法分别计算了丘陵地区表征地气相互作用的重要物理量--地表感热通量,并对两种结果(月平均)进行了比较.在此基础上,利用LAS的观测结果对丘陵地区地表感热通量的变化特征进行了分析研究,首次揭示了四川盆地丘陵地区地气相互作用的一些新事实.这些结果对深化不同类型区地气相互作用的认识有重要意义,特别是对气候分析预测、气候数值模式中考虑地气相互作用有一定参考价值. 相似文献