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1.
采用一个开边界海盆尺度环流模式研究人为CO2在北太平洋的吸收和分布，并与闭边界模式的模拟结果进行了比较.模拟结果表明，西北太平洋和赤道东太平洋是两个重要的人为CO2汇.使用较大的等密度面扩散系数使得西北太平洋人为CO2通量增大，而赤道海区通量减小（RUN2）.与闭边界模式相比，开边界模式中该两个区域的人为CO2通量都增加了.1800～1997年间，北太平洋共吸收人为CO2 2375GtC(1Gt=1×1015 g, RUN1).副极地海区是人为CO2的一个重要输出区，能输出人为CO2吸收量的38％～54％，而20°N～30°N海区是人为CO2的一个重要贮存区，占整个北太平洋的24％.开边界对于10°N以南太平洋吸收和贮存人为CO2有很大影响.与基于观测资料的估计相比，虽然模式低估了西北太平洋的人为CO2的穿透，高估了东北太平洋的人为CO2的穿透，但总的说来，模式比较好地估计了人为CO2在北太平洋的贮存. 相似文献
2.
CFC-11是评估全球海洋环流模式的一个重要工具,海水中溶解的CFC-11被用来分析全球海洋模式的通风模拟.本文在中国气象局国家气候中心发展的40层全球海洋环流模式(MOM4_L40)增加了示踪物CFC-11模块,然后利用该模式研究了CFC-11在全球海洋中的分布,并评估了模式的通风能力.对CFC-11的海表浓度、柱总含量以及大洋剖面的垂直浓度分布和渗透深度进行了分析,结果表明,与观测相比,模式较好地再现了CFC-11在海洋表面的水平分布特征,CFC-11主要储存区位于西北大西洋、副热带北太平洋及南大洋,其浓度分布与温度分布梯度相反.沿三个大洋的5个剖面的CFC-11垂直分布模拟也与观测基本吻合.模式模拟的CFC-11分布情况与全球平均经向流函数吻合,在南大洋模拟效果更加接近观测值,深海模拟效果较好,渗透深度接近观测.同时,模拟与观测相比也存在偏差.比如在北大西洋主要的存储区域,模式低估了CFC-11的吸收,这与高纬的CFC-11向低纬过度输送有关,可能是受温盐环流和强迫资料的影响.总体来说,MOM_L40模式模拟大洋吸收的CFC-11总量是理想的,通过模拟被动示踪物CFC-11很好地再现了海洋的通风能力. 相似文献
3.
使用一个开边界的北太平洋环流模式研究氚在北太平洋中的分布和输送. 首先, 选用全球同位素降水资料GNIP/ISOHIS, 用插值的方法构造模式区域1951~1997年的氚强迫函数. 之后将构造的氚强迫函数加为海表通量边界条件, 从零初始的氚分布积分环流模式47年. 将模拟结果与GEOSECS和WOCE的观测资料进行对比分析, 结果表明: 模式得到了与观测资料相符的经向梯度和次表层高值信号; 模拟出了北太平洋区域氚的总通量在1963年出现了明显的峰值, 氚的总储量在1975年后变化缓慢; 模式模拟的氚由高纬度海表进入, 经次表层输送向赤道方向转移, 与分析观测资料得出的结论是一致的. 但模拟结果在30°~40°N区域存在一定误差, 这种误差在模拟CFCs分布时也曾出现. 误差可能源于模式对这一区域物理过程描述的不足, 但在氚强迫函数构造过程中存在的不确定性因素也会影响模拟结果. 相似文献
4.
初夏西北太平洋副高东西变动对中国南部降水东西差异的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
西北太平洋副热带高压(以下简称副高)是影响中国气候的大尺度环流系统,为了进一步了解副高对中国气候的影响,本文利用站点观测资料和大气环流再分析资料,通过资料诊断分析和数值模拟方法,探讨了6月副高东西变动对中国南部降水的影响,以及影响副高东西变动的前期海洋因子.结果表明副高东西变动对中国西南和华南地区降水的影响明显不同:副高偏东有利于降水西南偏多而华南偏少,偏西则降水变化刚好相反.其原因与副高东西变化引起的环流差异有关,华南降水与副高东(西)变动时西太平洋地区副高西北侧的东北(西南)风异常以及东亚中低纬度地区异常经向波列的变化直接有关,而西南降水异常不仅与副高东西变动在东南亚地区引起的纬向风异常有关,与青藏高原大地形动力作用对副高北侧异常纬向风的变化也有十分密切的联系.此外,副高东西变动时影响西南和华南地区的水汽来源不同,影响西南的水汽主要来源于赤道印度洋80°E附近越赤道气流,而影响华南的水汽主要来源于副高南侧偏东气流从西北太平洋地区输送的水汽.进一步分析发现前期冬春季热带西北太平洋和赤道西太平洋海温变化的偶极差异与后期初夏副高东西变动有密切联系,冬春季西北太平洋暖海温和赤道西太平洋冷海温变化有利于后期初夏副高偏西,相反则有利于副高偏东,数值模拟结果在一定程度证实了资料诊断分析结果. 相似文献
5.
利用参加第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5,CMIP5)的21个全球耦合气候模式的输出结果,利用海表热收支诊断方法,讨论了CMIP5模式对西北太平洋海表面温度(SST)的模拟偏差及其可能成因.结果表明,大部分CMIP5模式模拟的西北太平洋SST在全年都有持续的冷偏差,且在夏季最大,在冬季最小.CMIP5模式模拟的西北太平洋SST冷偏差是海盆尺度的,并且主要分布在中低纬度海洋内区.混合层热收支诊断分析研究表明,大气过程所致的海表净热通量模拟偏少是造成西北太平洋SST模拟冷偏差的主要原因,其中大气过程导致的潜热通量模拟偏多是造成冬、春、秋三季SST模拟冷偏差的最主要因素,而在夏季海表短波辐射模拟偏少和潜热模拟偏多对SST模拟冷偏差均有重要贡献.进一步分析表明,冬、春季西北太平洋低层风速偏大可能与海洋大陆区域的正降水偏差有关,而夏、秋季风速偏差则可能与热带辐合带的模拟偏差有关.冬、春季海洋大陆区域的正降水异常及夏、秋季ITCZ的模拟偏差使得北太平洋地区产生东北风异常,该东北风异常叠加在气候态风场上,使得北太平洋地区风速增强,造成海表潜热通量模拟偏多,海温模拟偏冷. 相似文献
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利用1979—2019年全国160站逐月降水资料、Hadley中心海温资料、NOAA以及NCEP/NCAR再分析资料,结合相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了北太平洋海温异常与广西前汛期降水的同期联系,并初步探讨了前者对后者的影响及可能机制,结果表明：北太平洋关键区海温是广西前汛期降水的显著影响源,海温正位相(负位相)的异常分布在一定程度上导致了广西前汛期降水增多(减少).北太平洋关键区海温变化可以独立于赤道中东太平洋影响前汛期降水,而赤道中东太平洋海温变化可以起到调制作用,增强两者联系.北太平洋为正位相海温异常时,大气为“+-+”的经向三极型位势高度异常响应.与此同时,海温异常激发了向下游中高纬传播的Rossby波列,引起东亚沿岸位势高度正异常和反气旋环流异常.在上述机制下,贝加尔湖高压脊和东亚大槽均显著增强,使得中高纬冷空气更易南下.赤道中东太平洋海温的调制作用体现在对中低纬环流的影响.关键区海温正位相对应于赤道中东太平洋海温偏暖,后者引起局地异常上升运动,减弱Walker环流进而导致赤道西太平洋出现下沉异常,抑制了对流活动,在西北太平洋强迫出异常反气旋,使得副高加强西伸.副高... 相似文献
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本文利用CHAMP卫星加速度仪测量数据，计算和分析2003年11月20～21日大磁暴期间大气质量密度扰动的全球分布特征；研究暴时变化与极区大尺度对流引起的全球焦耳加热总功率及环电流指数SYM H之间的关系.结果表明，磁暴期间400 km高度上热层大气质量密度大幅度上升， NRLMSISE 00模式预测值与此相比有很大差别；暴时大气密度的增大存在昼/夜半球不对称性：白天强于夜晚，且白天随纬度的分布呈现出比较复杂的图像，在赤道附近和南半球中低纬区（10°N ～50°S）大气密度增大较强，并呈双峰分布，两个峰分别位于0°和45°S，另外在极区也出现大气密度扰动的局部极大，而在夜晚，大气密度变化南北半球比较对称，在赤道低纬区大气密度增大较强；互相关分析表明，中低纬区大气密度变化滞后于全球焦耳加热总功率3～7 h，滞后于环电流指数（SYM H）0～3 h，与二者存在很强的相关，表明极区焦耳加热和赤道环电流过程对暴时热层大气密度扰动有重要影响. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2021,(8)
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. 相似文献
9.
西北太平洋台风生成频次的新预测因子和新预测模型 总被引：5，自引：0，他引：5
研究了冬春季大气环流对西太平洋台风生成频次的影响, 确定了影响西北太平洋台风生成频次的新预测因子, 它们是冬、春季的北太平洋海冰面积指数、春季北太平洋涛动指数. 并结合前人已有的工作基础, 采用多元回归方法建立了一个西北太平洋台风生成频次的新预测模型. 该模型能很好地拟合1965~1999年西太平洋台风生成频次的年际变化, 拟合率是0.79. 这个预测模型比较合理地预测了2000~2006年的台风频次的年际变化. 该研究工作不仅说明了新的预测因子能很好地预测西北太平洋台风活动频次的年际变化, 而且应用它们建立的新台风预测模型, 也将有望应用于西北太平洋台风活动频次的季节预测中, 期望能提高台风活动频次的预测水平. 相似文献
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清华大学地球系统科学研究中心在一个标准耦合模式（SC）的基础上建立了交互集合耦合模式系统（IE）,该系统可以实现多个不同大气模式或者同一大气模式采取不同初值组成的多个分量集合之后与海、陆、冰模式进行耦合.本文利用同一大气模式七个不同初值分量与其它模式分量开展在线集合耦合试验,利用积分稳定之后100年的试验结果,分析了IE在减小海-气界面大气噪音的情况下,对北太平洋海表面温度（SST）变率和ENSO的模拟,并与SC模拟结果进行了对比.分析表明,IE减小了北太平洋中高纬度SST方差的85%以上,表明该区域SST变率主要受大气的影响,且主要是通过改变海表湍流热通量实现的.黑潮延伸体区和北太平洋中部副热带涡旋区域平均SST 8年左右的低频周期主要受来自大气内部动力过程的驱动.在集合耦合模拟中,无论是副热带涡旋区SST与ENSO的联系,还是ENSO与北太平洋中高纬度SST的联系都能模拟出来,而标准模式未能模拟出这些现象,意味着大气噪音过强将掩盖ENSO与太平洋热带外SST的联系.IE对与ENSO关联的“太平洋-北美”（PNA）遥相关型的合理模拟,并通过湍流热通量对海表温度的影响,是其能够更好模拟ENSO与北太平洋中高纬度SST关系的重要原因.本文通过分析验证了所建立的交互集合耦合模式系统的合理性,揭示了该系统在海-气相互作用研究领域方面具有一定应用前景. 相似文献
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本文利用2005-2009年的全球网格化Argo数据,分别采用温度判据和密度判据计算了全球大洋混合层深度(Mixed Layer Depth, MLD),讨论了障碍层(Barrier Layer, BL)和补偿层(Compensated Layer, CL)对混合层深度计算的影响,得到了合成的混合层深度,并研究了其时空变化特征. 研究表明:(1)在赤道西太平洋(10°S -5°N,150°E-150°W),孟加拉湾,热带西大西洋(10°N-20°N,30°W-60°W)是障碍层高发区域. 冬季的北太平洋副热带区域(30°N附近)以及东北大西洋(40°N-60°N,0°-30°W)是补偿层发生的区域. (2) 在各个半球的夏季MLD都比较浅,在各个半球的冬季MLD则普遍比较深. 北太平洋和北大西洋的MLD的分布和变化比较相似,印度洋MLD受季风影响显著,呈现半年周期变化. 太平洋和大西洋的MLD 的经向分布大致呈现出"两端深,中间浅"的拱形特点. (3)混合层深度距平场EOF第一模态时间变化为周期的年信号,北太平洋和北大西洋、南大洋(尤其是南极绕流区)都是MLD变化剧烈的海域,第二模态显示全球大洋混合层深度距平存在着一个半年的变化周期. 相似文献
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本文利用2003年GPS和VLBI组合的站坐标、站速度及它们的误差估计，采用Delaunay算法生成的三角形来逼近地形表面，研究了地球的表面积、体积及它们的变化趋势，并利用板块运动模型插值方法得到的全球分布均匀的台站对检测方法进行了检核.结果表明，实测的和插值后的数据给出的结论是一致的，即若以赤道为界，北半球在压缩，南半球在膨胀；若以0°～180°经线为界，东半球处于挤压变形中，西半球处于扩张变形中；若以90°～270°经线为界，包含太平洋的半球处于压缩状态，而包含大西洋的半球则处于扩张变形中.这种变形证明地球仍处于非对称变形中.根据GPS和VLBI组合的数据解算的体积变化率达到 -15937×1012?m3·a-1，相当于地球半径每年大约缩短3～4 mm，表明地球整体上处于压缩变形中. 相似文献
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Using the improved CCM1 dynamic climate model, the impact of abnormal heat source and sink over the Tibetan Plateau in winter on the abnormal zonal wind over the Pacific Ocean is studied in this paper. The following new-findings are obtained: (1) When the at mospheric cold source during January—March on the Tibetan Plateau gets intensified, an abnormal anticyclone around the Tibetan Plateau will appear in lower troposphere. Abnormal northerly wind at the coastal area of the mainland of China and an abnormal cyclone will appear on the West Pacific in the following months. Then, abnormal west wind will appear over the equator of the West Pacific and extends to the East Pacific. (2) When the atmospheric cold source during January—March over the Tibetan Plateau is unusually weak, an abnormal cyclone around the Tibetan Plateau will appear at lower levels first, then abnormal anticyclone will appear on the West Pacific and move to the south and result in abnormal easterly wind over the equator of the West Pacific, which will extend to the east. Furthermore, abnormal changes of zonal wind on equatorial Indian Ocean can be caused by the intensity change of atmospheric cold source in winter and early spring over the Tibetan Plateau.
相似文献14.
Van Scoy Kim 《中国科学D辑(英文版)》2004,47(1):37-48
The water exchange between the subpolar and subtropical gyres of the North Pacific is demonstrated by the simulation of chlorofluorocarbon (CFC) using an ocean general circulation model. The simulated CFC concentration in the North Pacific is in good agreement with observations. The water exchange is clearly illustrated by the tongues of CFC concentration. The subpolar waters with high CFC are transported southward into the eastern subtropical gyre, whereas the subtropical waters with low CFC are transported northward into the western subpolar gyre. The simulated exchange transport along 42°N in the layer of σθ< 26.8 indicates that the northward mass transport is about 15 Sv (1 Sv = 106 m3·s-1) west of 165°E, and about 5 Sv between 175°W and 150°W. The southward mass transport is about 5 Sv between 165°E and 175°W, and about 2 Sv east of 150°W. 相似文献
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利用1900年以来全球MS≥7.0地震目录, 分析了全球强震随纬度分布特征, 得到的结果显示: 全球强震主要分布在35°S~65°N之间, 中心点在15°N附近, 而非以赤道为对称点的分布; 在0°~180°W之间的地震, 主要分布在45°S~15°N之间, 中心点在15°S附近; 在90°W~90°E之间的地震, 主要分布在40°S~40°N之间, 中心点在赤道附近; 在0°~180°E之间的地震, 主要分布在25°S~55°N之间, 中心点在15°N附近。 分析表明, 全球强震的纬度分布特征与潮汐引起的地球自转动能变化随纬度的分布具有很好的一致性, 说明地震的发生与地球自转动能有关。 由于地球自转速率变化, 将引起不同质量的地球岩石圈块体之间产生相互作用(非弹性碰撞), 这种相互作用可能是引起地震的主要成因之一。 非弹性碰撞会造成块体动能的损失, 地震所释放的能量就来自于所损失的动能。 相似文献
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Convection in the Earth's core is driven much harder at the bottom than the top. This is partly because the adiabatic gradient steepens towards the top, partly because the spherical geometry means the area involved increases towards the top, and partly because compositional convection is driven by light material released at the lower boundary and remixed uniformly throughout the outer core, providing a volumetric sink of buoyancy. We have therefore investigated dynamo action of thermal convection in a Boussinesq fluid contained within a rotating spherical shell driven by a combination of bottom and internal heating or cooling. We first apply a homogeneous temperature on the outer boundary in order to explore the effects of heat sinks on dynamo action; we then impose an inhomogeneous temperature proportional to a single spherical harmonic Y 2² in order to explore core-mantle interactions. With homogeneous boundary conditions and moderate Rayleigh numbers, a heat sink reduces the generated magnetic field appreciably; the magnetic Reynolds number remains high because the dominant toroidal component of flow is not reduced significantly. The dipolar structure of the field becomes more pronounced as found by other authors. Increasing the Rayleigh number yields a regime in which convection inside the tangent cylinder is strongly affected by the magnetic field. With inhomogeneous boundary conditions, a heat sink promotes boundary effects and locking of the magnetic field to boundary anomalies. We show that boundary locking is inhibited by advection of heat in the outer regions. With uniform heating, the boundary effects are only significant at low Rayleigh numbers, when dynamo action is only possible for artificially low magnetic diffusivity. With heat sinks, the boundary effects remain significant at higher Rayleigh numbers provided the convection remains weak or the fluid is stably stratified at the top. Dynamo action is driven by vigorous convection at depth while boundary thermal anomalies dominate in the upper regions. This is a likely regime for the Earth's core. 相似文献
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利用为期一年的卫星遥感温度（SABER/TIMED）资料重建了120°E子午圈内中间层和低热层大气潮汐各主要频率分量（周日、半日和8小时潮汐）.这些主要频率分量随高度振幅增大，在97 km高度达到显著的振幅；其中迁移性周日潮汐在97 km高度出现极大振幅，然后随高度衰减.本文从考察迁移性成分和非迁移性成分各自在总潮汐中贡献角度出发，着重讨论了那些对形成该子午圈中97 km高度上整体潮汐扰动起控制作用的潮汐成分.结果显示，对周日和半日频率这两种潮汐而言，迁移性成分控制了它们的总体时空分布.在春分季节，迁移性周日潮的控制作用最显著，决定了赤道和两半球热带的活动中心；其中北半球副热带地区的季节变化形势与以往利用武汉（30°N，114°E）流星雷达风测量资料开展分析得到的结果是一致的；其他季节受非迁移性成分明显影响，例如，在本文关注的2005年中，夏至季节受（1，0）模、（1，-3）模和（1，-2）模的共同影响形成了从赤道向南延伸的活动中心，极值中心位于赤道附近，振幅达到了20 K以上，是全年的最大值.受迁移性成分控制，半日潮活动主要出现在两半球热带地区，北半球活动中心位于秋分季节（振幅达到13 K），南半球活动中心位于春分和夏至之间.其他季节受非迁移成分的影响，形成若干分布在两半球的活动中心.在本文关注的40°S～40°N范围内，与周日潮和半日潮相比，8小时潮汐具有显著较低的振幅；另外，虽然迁移性成分在一年中的大部分时间系统地分布在两半球热带地区，但是非迁移成分具有与迁移性成分相当或更大的振幅，在整体上控制了这种潮汐的时空分布. 相似文献
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观测事实揭示,春季Hadley环流在年际时间尺度上与东亚夏季风环流和降水具有密切联系.在未来全球变暖背景下,春季Hadley环流与东亚夏季风环流和降水的这种年际关系是否会发生变化？针对该问题,本文在评估的基础上选取五个气候模式,分析了A1B排放情景下春季北半球Hadley环流年际变率的未来变化及其与东亚夏季风环流和降水的年际关系.多模式集合(MME)预估结果表明,在全球变暖背景下,与20世纪末期(1970—1999年)相比,到21世纪末期(2070—2099年),春季北半球Hadley环流的年际变率强度将减弱,减弱幅度达32%.随着春季Hadley环流年际变率的减弱,其与夏季西太平洋副热带高压和东亚夏季风强度的联系将变弱.MME模拟结果还显示,春季Hadley环流与夏季东亚西风急流和降水的关系也降低,但各单个模式间存在较大差异. 相似文献