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为了检验参加亚洲区域气候模式国际比较计划(RMIP)的数值模式MM5V3模拟气候及其变化的能力,对利用该模式完成的东亚区域(包括大部分亚洲大陆、西太平洋、孟加拉湾和南海地区)1989～1998年10年模拟试验积分结果,用奇异值分解(SVD)分析了模式模拟和观测(NCEP/NCAR再分析资料)的500 hPa月平均高度场之间的关系,得到检验数值模式模拟气候及其变化能力的两种有效指标:模态相关系数和异性相关系数.对500 hPa月平均高度场及其距平场和冬、夏季的月平均高度距平场进行SVD分析,由North检验显著的前两对模态都有很高的模态相关系数和异性相关系数分布.结果表明: MM5V3对500 hPa月平均高度场气候态及其异常变化有一定的模拟能力,模拟的冬季比模拟的夏季情况要更好. 相似文献
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北半球月平均环流异常年际演变的准周期特征及跃变现象 总被引：3，自引：0，他引：3
本文利用一种时空综合的经验正交函数（EOF）方法,分析了北半球100,500和700hPa3层1和7月的平均高度距平场,得到了反映北半球月平均环流异常三维空间结构的特征向量场及其对应的时间系数。利用功率谱和最大熵谱分析,并引入“气候跃变”的概念研究了时间系数年际演变的特征。结果表明：北半球月平均环流异常年际演变的过程具有准周期特征及不连续的跃变现象。 相似文献
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北太平洋海平面气压的EOF分析与北方涛动 总被引：3，自引：1，他引：3
本文利用自然正交函数(E0F)分析方法,对1951—1980年北太平洋月平均海平面气压距平场进行分解,讨论了自然正交函数前两个最重要的特征向量的空间分布及其年际变化的特征。指出第一特征向量的模型在西太平洋低纬地区有最大的凝聚,其时间系数序列与马尼拉站气压距平的年际变化很相似,而第二特征向量的模型在东太平洋副热带地区有最大的凝聚,其时间系数序列与 Ship N站气压距平的年际变化也很一致,并且由这两个特征向量的时间系数定义的北方涛动指数同由Ship N和马尼拉两个单站的气压距平定义的北方涛动指数之间有很好的对应关系。由于第一和第二特征向量的大尺度特征,及其表示了北太平洋气压年际变化总方差的30.5％,可以认为,马尼拉和Ship N站的气压距平在空间上是有代表性的,并且北方涛动在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要地位。 相似文献
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1动力延伸预报产品在辽宁短期气候预测中的释用《气象与环境学报》2006年第12期周德平基于1961年～2000年辽宁53个测站40a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料,根据EOF(经验正交函数)展开的空间特征向量分布特征,将前3个主要特征向量时间系数作为预报量,将500 hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因 相似文献
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经验正交函数展开精度的稳定性研究 总被引：7，自引：3，他引：7
在文献[1]中,我们已从理论和数值模拟两个方面研究了用经验正交函数作基函数缩减气候数值模式自由度的可行性与有效性。用理论模型作数值试验的结果是令人满意的,应用于实际气候数值模拟,一个还需考虑的关键问题是大气外强迫等各种因子变化允许的范围内,对实际资料作EOF展开的稳定性问题。本文分别用1951—1984年500 hPa月平均高度距平场资料,1966—1975年500 hPa候平均高度距平场资料,1965—1978年夏季500 hPa逐日高度距平场资料作EOF展开,并提出了经验正交函数展开精度稳定性的判断方法,旨在证明实际资料EOF展开在大气外强迫等各种因子变化的允许范围内是稳定的,以便为我们用实际资料的经验正交函数作基函数建立一个合理的简化动力模型提供坚实的资料基础。 相似文献
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CMIP3气候模式对东亚冬季大气环流模拟能力的评估 总被引：1，自引：0，他引：1
利用1960—1999年ECMWF月平均再分析资料(ERA40)和耦合模式比较计划(Phase 3 of the CoupledModel Intercomparison Project,简称CMIP3)21个气候耦合模式对20世纪气候模拟试验的模式结果,从气候态和年际变化两个方面,评估了CMIP3气候模式对东亚冬季大气环流的模拟能力。结果表明:(1)模式对东亚地区冬季海平面气压、850 hPa纬向风、经向风和500 hPa高度场气候态的模拟存在不同程度的偏差,但均能较好模拟出上述要素气候态的空间分布特征。总体而言,模式对500 hPa高度场气候态的模拟效果最好,而对850 hPa经向风的模拟效果较差。(2)模式基本上能抓住近40年来东亚地区冬季500 hPa高度场的主要变化特征,但基本上不能模拟出冬季海平面气压、850 hPa纬向风和经向风的变化特征。此外,模式对阿留申低压、蒙古高压和东亚冬季风强度的变化特征几乎没有模拟能力。 相似文献
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东亚区域气候变化的长期数值模拟试验 总被引：16，自引：4，他引：16
文中利用NCAR的中尺度模式MM 5V3对东亚地区进行了 10a的长期积分模拟试验 ,并着重对冬、夏两季东亚区域气候变化特征进行了分析。分析结果表明 :(1)模式能够合理地模拟出 10a冬、夏平均的区域气候特征。模拟的 10a冬季平均降水的分布和强度与实际比较一致 ,对夏季降水分布特征的模拟也比较合理 ,但模拟的夏季华北降水偏多。模式对冬季平均场的模拟要优于对夏季的模拟 ;(2 )模式对降水、地面气温年际变率的模拟较为合理 ,模拟的中高层环流、温度场等要素的距平相关系数都比较高 ;(3)模式对不同ElNi no年对东亚区域气候变化影响的模拟能力有所不同 ,模拟的 1992 ,1995年的结果比较合理 ,但对 1998年模拟得不理想 ;(4)MM5V3模式具备一定的区域气候模拟能力。 相似文献
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利用季节循环的全球观测海表温度及海冰驱动NCAR Cam3全球大气环流模式的100a模拟结果,通过定义东亚夏季风指数,分析了模拟的大气内部变化中东亚夏季风的变化特征。结果表明:模拟的东亚夏季风自然变率主要表现为3~7a较显著的年际周期,并具有较明显的年代际变化特征。在弱夏季风年代,亚洲大陆海平面气压增强,日本附近及东亚沿海地区海平面气压降低;500hPa位势高度上,欧洲地区为负高度距平,里海附近地区为正高度距平,日本及其以东太平洋为负高度距平,易形成类似欧亚(EU)型的遥相关波列。在强夏季风年代,其环流异常分布基本与弱夏季风年代相反。模拟的东亚夏季风变化与夏季大气内部500hPa高度场上EU型遥相关波列的关系密切。 相似文献
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山东冬季气温年际变化及大气环流特征 总被引：3，自引：0，他引：3
采用经验正交函数(EOF)方法分析山东省43年(1961—2003年)冬季气温变化，结果表明，第1模态几乎反映了整个温度场的时空变化特征，冬季气温年际变化明显，增温显著；采用NCEP／NCAR月平均大气环流再分析资料(1961—2003年)，分析表明，冷、暖冬大气环流差异明显，冷冬年500hPa高度距平场呈北高南低的特征，西伯利亚高压加强，东亚大槽偏西加深，亚洲地区维持稳定的经向环流，利于冷空气南下，易造成冷冬；暖冬年呈相反特征。 相似文献
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The four-dimensional empirical orthogonal function (4D-EOF), which in reality is a simple combination of three-dimensional EOF (3D-EOF) and extended EOF (EEOF), is put forward in this paper to test the ability of numerical model to simulate climate and its change. The 4D-E0F analysis is able to reveal not only the horizontal characteristic pattern of analyzed variable, and its corresponding annual and inter-annual variations, but also the vertical structural characteristics. The method suggested is then used to analyze the monthly mean 100-, 500-, 70G-, and 1000-hPa geopotential height fields (4941 grids and grid spacing 60 km) and their anomaly fields in 1989-1998 simulated by the MM5V3 from the RMIP (Regional Climate Model Inter-comparison Project for East Asia)-II, as well as their counterparts (used as the observed fields) from the NCEP/NCAR re-analysis dataset in the same period. The ability of MM5V3 in simulating East Asian climate and its change is tested by comparing the 4D-EOF analysis results of the simulated and observed datasets. The comparative analyzed results show that the horizontal pattern of the first eigenvector of the observed monthly mean geopotential height fields and its vertical equivalent barotropic feature were well simulated; the simulations of the first two eigenvectors of the observed monthly mean geopotential height anomaly fields were also successful for their horizontal abnormal distributions and significant equivalent barotropic features in the vertical were well reproduced; and furthermore, the observed characteristics, such as the variation with height, the annual and inter-annual variations of the monthly mean geopotential height/anomaly fields were also well reflected in the simulation. Therefore, the 4D-EOF is able to comprehensively test numerical model's ability of simulating the climate and its change, and the simulation ability of MM5V3 for the climate and its change in East Asia in the 1990s was satisfactory. 相似文献
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半球月平均位势高度场的若干环流指数及其变化特征 总被引：7，自引：3，他引：7
给出了表征半球月平均位势高度场性质的若干环流指数：气候场强度Ic、气候异常场平均强度Ia、气候场不稳定度Ius。用NCEP／NCAR40a再分析月平均位势高度场资料作了计算和分析，结果表明，这些环流指数存在清晰的时空结构和北、南半球差异，它们概括地给出了地球大气位势高度场气候及其异常的基本特点。 相似文献
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Regional anomalies of the surface climate over Europe are defined by a simultanous EOF-analysis of the normalized monthly mean sea level pressure, temperature and precipitation fields of 100 winters (December–February, 1887–1986) at 40 stations. The monthly amplitudes of the first EOF (about 25% of the total variance) are used as an index for the monthly winter climate anomaly. They characterize a high (low) pressure cell over central Europe associated with a positive (negative) temperature and precipitation anomaly over northern (central-southern) Europe as indicated by a northward (southward) shift of the tail end of the cross-Atlantic cyclone track. These patterns resemble the phenomenological anticyclonic (cyclonic) Grosswetter classification and the European blocking (enhanced zonal flow) regime. The second EOF is of similar magnitude and gives latitudinal corrections to these two basic flow regimes. The joint probability distribution of both amplitudes shows a weak bimodality mainly associated with the first EOF. Further insight into the underlying physical processes of the climate anomaly patterns in Europe is obtained from the extended Eliassen-Palm flux diagnostics of the barotropic transient eddy-mean flow interaction (Hoskins et al. 1983) and the stationary wave propagation (Plumb 1985). The diagnostics confined to the barotropic components and applied to the regression and the composite anomaly fields of the transient and stationary eddy flows of the 500 hPa geopotential (1946–87, north of 20°N) leads to the following results: (1) The bandpass filtered transient eddy variances of the 500 hPa geopotential show a shift of the cross-Atlantic storm track: In high (low) pressure situations over Europe the cross-Atlantic storm track intensity is enhanced (reduced) and its tail end is shifted northward (remains zonal); the North Pacific storm track extends further (less) eastward and thus closer to the west coast of North America. (2) The extreme high pressure system over Europe tends to be supported by an anomalous transient eddy forcing of the mean flow stream-function: it enhances the zonal wind to its north and generates anticyclonic vorticity about 10° upstream from its center. In the low pressure composite the anomalous cyclonic vorticity is generated reducing the zonal flow to its north. (3) The occurrence (lack) of a strong eastward stationary wave activity flux over the Atlantic is associated with the high (low) pressure situations over Europe. Finally, a positive feedback is conjectured between the stationary wavetrain modifying the tail end of the cross-Atlantic storm track and the transient eddies intensifying this anomaly. 相似文献
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华东高温期的大气环流特征分析 总被引：4，自引：2，他引：4
利用NCEP/NCAR再分析资料和地面气象站点资料,对1951—2005年华东高温日数较多（少）月和高温过程各阶段的500 hPa位势高度、850 hPa温度和相对湿度及700 hPa垂直速度的环流特征进行对比分析。结果表明：在高温日数较多月,副高西伸,850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东中南部下沉气流明显,华东多为位势高度、温度和垂直速度正距平及相对湿度负距平;而在高温日数较少月,副高东退,850 hPa温度较低而相对湿度较高,整个华东为上升气流,并为位势高度、温度和垂直速度负距平及相对湿度正距平。与高温前期和衰退期相比,高温盛期副高北抬西进,华东850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东南部下沉气流强盛,各要素距平值增加,多数要素距平中心移向华东或其周边。高温间断期则比盛期各要素距平减弱。大气环流要素场及其距平场的变动可以作为预报华东7—8月高温日数多寡和高温进程的参考依据。 相似文献
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动力延伸预报产品在广西月尺度降水滚动预测中的释用 总被引：1，自引：0，他引：1
对广西88个站全年各旬月尺度降水距平百分率作自然正交展开(EOF分解),选取累积方差贡献接近75%的前几个主成分为预报量.利用1982年至今的国家气候中心月动力延伸集合预报资料或回算实验资料,从月尺度平均500hPa位势高度、700hPaU、V向水平风速延伸预报场中选取初选预报因子,并运用EOF分解构建成综合预报因子,分别选取其中与各个预报分量相关程度高的主成分建立预报方程,滚动制作广西月尺度降水量预报.91个独立样本试验和实际应用证明,预报效果较好. 相似文献
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Summary Due to the strong variation of the Asian monsoon, many countries in Asia often suffer from serious natural disasters. Droughts and floods appear in East China frequently related to the large anomalies of the two branches of East Asian monsoon. Based on rainfall data recorded by 336 Chinese stations in the 1980s, two distinctly opposite rainfall types over East China in summer (JJA) are discovered. Correspondly, 850 hPa anomalous wind fields in the Eastern Hemisphere are also possessed by two types of converse patterns in spring (MAM) and summer (JJA). The onset time and intensity of the Somali jet and the two branches of Southeast and Indian monsoon are quite different. Furthermore, in the 500 hPa geopotential height anomaly fields in spring and summer, the variations of the previous general atmospheric circulation (in spring) are closely correlated to the two kinds of conversely distributed rainfall in summer. These two types of rainfall are also related to two types of conversely distributed sea surface temperature anomaly (SSTA) in the equatorial Pacific and Indian Oceans. To investigate model capabilities refelecting the above observed features, eight numerical experiments are carried out using the IAP 2-L AGCM, with observed monthly mean global SSTs as external forcing and observed atmospheric data on February 15 as initial conditions. The simulated distributions of rainfall anomalies over East China in summer are in good accordance with observations. With conversely distributed SSTAs in the equatorial Pacific, the simulated 850 hPa anomalous wind fields and the 500 hPa geopotential height anomalies are also conversely distributed, and are closely related to the two types of simulated rainfall anomalies over East China. The cross equatorial wind varies in strength, space and time. The simulated distributions of anomalous 500 hPa geopotential height in spring and the anomalous wind at 850 hPa in spring and summer are quite similar to observations.With 10 Figures 相似文献
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气候系统模式输出结果是当前开展气候预测业务的重要参考依据之一,如何提高气候系统模式输出结果的可信度是改进气候业务预测能力的关键之一。利用1999—2010年NCEP CFSv2模式每日四次预测未来45天的回算数据,分析了集合样本数对模式预测能力的影响。分析结果表明,模式对月平均500 hPa位势高度的预测技巧在热带地区较高,而中高纬度地区较低;模式对500 hPa位势高度时间异常的预测能力优于空间异常。无论是空间异常还是时间异常,随着模式超前时间的增加,预测技巧均逐渐降低,但是在不同区域和不同月份,模式预测技巧随超前时间的变化存在差异。此外,模式预测技巧存在非常大的年际变率。增加集合样本数,对不同月份和不同起报时间预测技巧的稳定度和预测技巧值均有明显正效果,特别是对亚洲中纬度地区改善度较大。增加集合样本数也可以在一定程度上降低模式预测技巧年际变率。集合样本数增加对于500 hPa位势高度空间异常的改进优于时间异常。 相似文献