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模式大气中的年代际变化 总被引：4，自引：1，他引：3
用１９４５～１９９３年ＣＯＡＤＳ ＳＳＴ强迫ＡＧＣＭ进行了连续４９年的模拟积分,分析了模式大气中的年代际变化,并和ＮＣＥＰ再分析资料进行了比较。结果表明,模式大气中,无论是热带太平洋风场,还是中、高纬大气环流均存在显著的年代际变化;ＡＧＣＭ基本上能较好地模拟热带太平洋和中、中纬大气环流年代际信号的是分布和时间变化趋势;从时间变化上盾,热带太平洋风场的模拟结果要好于中、高纬大气,说明ＳＳＴ仍然是膨响 相似文献
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大气环流模式IAP AGCM4.0对东亚高空副热带西风急流的模拟及偏差原因分析 总被引：1，自引：1，他引：0
基于中国科学院大气物理所大气环流模式IAP AGCM4.0总共30年(1979~2008年)的AMIP(大气环流模式比较计划)数值模拟试验结果,评估了模式对东亚高空副热带西风急流的模拟能力,分析了模式模拟偏差的可能原因,以及不同对流参数化方案对模拟结果的影响。结果表明,IAP AGCM4.0可以较好地模拟出东亚高空副热带西风急流冬季和夏季的空间结构及其季节变化特征;与JRA-25再分析资料相比,模式模拟的急流强度总体偏弱;就急流位置而言,模式模拟的急流位置冬季略偏南,夏季则相对偏北;模式可以较好地模拟出夏季西风急流的季节内演变特征,包括夏季西风急流位置逐月北跳的特征,只是模式模拟的逐月西风急流位置仍偏北。夏季200 h Pa纬向风EOF分解结果表明,模式模拟和再分析资料的EOF第一模态空间型态较为接近,均反映了西风急流的年际变化特征,但两者的时间系数相关较小,表明模式对西风急流南北位置年际变化的模拟偏差较大。针对模式模拟的地表感热通量及对流层中上层经向温度差(MTD)的分析结果表明,模式对阿拉伯半岛东南部、阿拉伯海西北部及印度北部的地表感热通量的模拟存在偏差,影响到对流层中高层温度场、高度场的模拟,使得IAP AGCM4.0模拟的MTD强度较再分析资料相对偏弱,MTD变化最大的区域位置相对偏北,且模式模拟的MTD年际变化与再分析资料相比也有较大偏差,从而造成模式对西风急流模拟的偏差。此外,不同积云对流参数化方案也可影响对流层中上层经向温度差的模拟,进而影响模式对东亚高空副热带西风急流的模拟。 相似文献
3.
利用混合海气耦合模式45年模拟积分的结果,对模式大气的年际变化性进行了分析。结果表明,在这样的海气耦合系统中,大气分量表现出显著的年际变化,冬、夏季异常环流型的分布与观测资料的分析结果基本相符。因此,该模式不仅能较好地再现热带太平洋的ENSO变化性,而且能较好地再现ENSO引起的全球大气环流的年际变化性。 相似文献
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大气季节内振荡的数值模拟比较研究 总被引：13，自引：0，他引：13
用国内外两个较好的大气环流模式、在观测海表温度的强迫下进行了长时间(1978—1989年)的数值积分,然后对数值模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料进行比较分析,其结果清楚表明,模式模拟结果的均方根误差中有30%—40%是来自于模拟的大气季节内振荡的均方根误差。尤其是,大气季节内振荡模拟的均方根误差的分布形势与总的均方根误差的分布形势几乎完全一致。对热带地区大气季节内振荡动能的模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料的比较分析表明,其差异也十分明显,说明模式对热带大气季节内振荡的模拟能力也还比较差。因此可以认为,大气季节内振荡在天气气候模拟中极为重要,而如何在数值模式中模拟好大气季节内振荡还需要进行很好地研究。 相似文献
5.
基于耦合器框架，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大气环流谱模式 （SAMIL）最近成功地实现了与海洋、海冰等气候分量模式的耦合，形成了“非通量调整”的海－陆－气－冰直接耦合的气候模式系统（FGOALS-s）。在耦合系统中，由于海温、海冰等的分布由预报模式驱动，大气与海洋、海冰之间引入了相互作用过程，这样大气环流的模拟特征与耦合前会有不同。为分析耦合系统的性能，作者对耦合前后的模拟结果进行了分析比较，重点是大气模拟特征的差异。结果表明，耦合前、后大气环流的基本特征相似，都能成功地模拟出主要的环流系统分布及季节变化，但是由于海温和海冰的模拟存在系统性的偏差，使得耦合后的大气环流受到明显影响。例如耦合后热带海温偏冷，南大洋、北太平洋和北大西洋等中纬度地区的海温偏高，导致海温等值线向高纬海域的伸展较弱，海温经向梯度减小。耦合后海冰在北极区域范围偏大，在南极周边地区则偏小。海温、海冰分布模拟的偏差影响到中、高纬低层大气的温度。热带海温偏低，使得赤道地区降水偏弱，凝结潜热减少，热带对流层中高层温度比耦合前要低，大气温度的经向梯度减小。经向温度梯度的改变，直接影响到对平均经圈环流及西风急流强度的模拟。尽管耦合系统中海温、海冰的模拟存在偏差，但在亚洲季风区，耦合后季风环流及降水等的分布都比耦合前单独大气模式的结果合理，表明通过海[CD*2]气相互作用可减少耦合前季风区的模拟误差，改善季风模拟效果。比较发现，海温、海冰模拟的偏差，除与海洋模式中经向热输送偏弱、海冰模式中海冰处理等有关外，也与大气模式中总云量模拟偏低有关。大气模式本身的误差，特别是云、辐射过程带来的误差，对耦合结果具有极为重要的影响。完全耦合后，这些误差通过与海洋、海冰的反馈作用而放大。因此，对于FGOALS-s而言，要提高耦合系统的整体性能，除改进各气候分量模式的模拟性能外，需要重点改进大气模式中的云、辐射过程。 相似文献
6.
基于模式分析和再分析资料绘制的天气图是诊断和预报极端天气事件的常用方法。近年来的研究表明,这些资料中的气象变量分解为瞬变气候和扰动两个分量后,其中的扰动分量不但能够很好地指示地面上发生的暴雨落区、热浪与低温的位置,也能指示极端天气事件的异常强度。本文以近年来研究者们广为关注的2010年台风鲇鱼为例,首先分析四家气象机构对台风强度估计的不一致性,并比较不同分析与再分析资料中大气变量对台风强度的描述;然后描述欧洲再分析资料分解的高度扰动和温度扰动之间存在的静力平衡关系,得到大气扰动分量可以直接指示台风强度随时间的相对变化。本文研究指出,各家发布的路径资料以及再分析资料对台风的定强都有差异,但大气变量分解后的扰动分量对台风强度变化有一定指示意义,可为诊断和预报提供参考。 相似文献
7.
利用1951－1992年的热带太平洋每月海表温度资料，采用3－5年带通滤波，得到SSTA在这种时间尺度的低频振荡（LF），SSTA的LF振荡的经验正交分析第1主分量的时突变化突出地表现了E1 Nino和La Nina循环的特征。对热带大气环流850hPa月风场异常进行3－5年带通滤波，再对纬向风作经验正交分析，得到第1主分量明显地表现了热带大气环流在纬向上不均匀分布的循环特征。为了探讨上述两个循环的物理关系，建立了一个简单的热带大气模式，其中包括蒸发，感热和风场之间的反馈以及凝结潜热和流场的反馈作用。当E1 Nino和La Nina所形成的SSTA为定常已知的分布时，模拟了热带大气纬向风和降水对海表温度异常的响应。 相似文献
8.
用一个耦合的全球格点大气环流模式-植被模式模拟中全新世气候变化 总被引：19，自引：7，他引：19
Wang Huijun 《大气科学进展》2002,19(2):205-218
用一个耦合的全球格点大气环流模式－植被模式模拟中全新世的气候变化，模拟试验中考虑了地球轨道参数的变化，而其他强迫条件均取成现今值。结果表明，耦合的模式能够模拟出较今强的大尺度夏季风，特别是亚洲－非洲季风，而其他季节和区域的变化值一般都比较小。季风环流和季风降水都大幅度地增大了。结果还显示，耦合模式模拟的大尺度季风系统的变化同单纯大气环流模式模拟的结果非常相似，但是，在非洲北部季风区耦合模式模拟的降水和温度变化较单纯大气模式模拟的值要大，而且，耦合模式模拟的冬季降温值要比单纯大气模式模拟的结果小。 相似文献
9.
大气环流的年代际变化 II.GCM数值模拟研究 总被引：17，自引：2，他引：15
类似大气环流模式比较计划（AMIP）的数值模拟,将实际观测的海表水温（SST）资料引入模式进行40多年的数值积分,得到长时间的大气环流模拟结果。分析数值模拟结果发现,无论是大气中的主要涛动和遥相关型,还是重要大气环流系统都极为清楚地存在着年代际变化特征,包括10～20年准周期振荡和可能的30年以上的准周期振荡;而且上述主要环流系统的形势及其年代际变化大都与实际观测资料所给出的结果相一致。顺便分析中国东部气候的模拟结果,年代际变化特征（包括60年代的气候突变）也很清楚,并同大气环流变化配合十分合理。结果也表明,同研究季节和年际变化一样,大气环流模式（AGCM）数值模拟也是研究大气环流和气候年代际变化的有效方法。 相似文献
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Effect of model errors in ambient air humidity on the aerosol optical depth obtained via aerosol hygroscopicity in eastern China in the Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project datasets 
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下载免费PDF全文 CHANG Wenyuan 《大气和海洋科学快报》2019,(3):162-169
当前全球气候模式普遍低估中国东部气溶胶光学厚度(AOD)。本文表明,模式低估中国东部地表大气相对湿度是AOD低估的原因之一。研究基于国际大气化学气候模式比较计划的干气溶胶质量浓度结果,用再分析湿度数据替换模拟湿度以计算AOD变化。结果表明,替换后我国大气相对湿度增加,多模式平均的华南年均AOD因此增长45%,华北6-8月AOD增长33%。不同模式采用相似的硫酸盐吸湿增长曲线。相对湿度低估对AOD模拟影响程度主要受吸湿颗粒质量浓度和相对湿度概率分布影响,该结论有助于解释我国AOD模拟误差。 相似文献
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In this study, using the Bjerknes stability (BJ) index analysis, we estimate the overall linear El Niño-Southern Oscillation (ENSO) stability and the relative contribution of positive feedbacks and damping processes to the stability in historical simulations of Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) models. When compared with CMIP3 models, the ENSO amplitudes and the ENSO stability as estimated by the BJ index in the CMIP5 models are more converged around the observed, estimated from the atmosphere and ocean reanalysis data sets. The reduced diversity among models in the simulated ENSO stability can be partly attributed to the reduced spread of the thermocline feedback and Ekman feedback terms among the models. However, a systematic bias persists from CMIP3 to CMIP5. In other words, the majority of the CMIP5 models analyzed in this study still underestimate the zonal advective feedback, thermocline feedback and thermodynamic damping terms, when compared with those estimated from reanalysis. This discrepancy turns out to be related with a cold tongue bias in coupled models that causes a weaker atmospheric thermodynamical response to sea surface temperature changes and a weaker oceanic response (zonal currents and zonal thermocline slope) to wind changes. 相似文献
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关于ENSO本质的进一步研究 总被引：28，自引：5，他引：23
基于ENSO是热带太平洋海气相互作用产物的科学观点,一系列的分析研究表明:赤道太平洋次表层海温异常(SOTA)有明显的年际变化(循环),并且与ENSO发生密切相关;ENSO的真正源区在赤道西太平洋暖池,赤道西太平洋暖池正(负)SOTA沿赤道温跃层东传到东太平洋,导致El Nino(La Nina)的爆发;在暖池正(负)SOTA沿赤道温跃层东传的同时,将有负(正)SOTA沿10°N和10°S两个纬度带向西传播,从而构成SOTA的循环;热带太平洋SOTA年际循环的驱动者主要是由异常东亚季风所引起的赤道西太平洋纬向风的异常.进而,可以提出关于ENSO本质的一种新理论,即ENSO实质上主要是由异常东亚季风引起的赤道西太平洋异常纬向风所驱动的热带太平洋次表层海温距平的年际循环.
相似文献
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Wave Sources, Energy Propagation and Conversion for Anomalous Rossby Wave Activities Along the West Asian Jet Stream 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Characteristics of the wave sources, energy propagation and conversion for anomalous Rossby wave activities （RWAs） along the West Asian jet stream （WAJS） in summer are examined based on the NCEP/NCAR （National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research） reanalysis data from 1958 to 2003, using the vorticity source equation, the Eliassen-Palm （EP） flux, and the wave energy equation under diabatic heating. The study aims to find the dynamical causes for RWA anomalies along the WAJS and to improve the understanding of mid-high latitude circulation anomalies. The results show that the negative vorticity source and the strong EP flux divergence over the Mediterranean Sea and the North Atlantic Scandinavian Peninsula area act as the wave sources for RWA anomalies along the WAJS. When the intensity and position of the wave sources are anomalous, the excited eastward-propagating RWA along the WAJS also behaves anomalously. In strong （weak） years of RWA, Rossby waves excited by the strong divergence of EP fluxes over the Iceland Scandinavian Peninsula area （east to the Scandinavian Peninsula） propagate eastward and southeastward. The eastward propagating waves become strengthened （weakened） after turning southeastward near the Ural Mountains and then entering the Asian subtropical westerly jet stream （ASWJS） over the Caspian Sea-Aral Sea-Xinjiang. The southeastward propagating waves also strengthen （weaken） after directly entering the ASWJS over the eastern Mediterranean-the Black Sea. Furthermore, the divergence of EP fluxes over the Mediterranean also strengthens （weakens） in the strong （weak） years, so they jointly bring about the strong （weak） RWA along the WAJS. Finally, the perturbation available potential energy （PAPE） along the WAJS （15°- 60°E） produced by diabatic heating, is far greater than the conversion from the kinetic energy of the basic flow into the perturbation kinetic energy and from the available potential energy of the basic flow into PAPE. The RWA along the WAJS looks stronger （weaker） than normal when the PAPEs produced by diabatic heating over the Iranian Plateau and West Asia significantly strengthen （weaken）, and therefore they are also the energy sources of RWA anomalies. 相似文献
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国外几套再分析资料的对比与分析 总被引：8，自引：3，他引：5
针对目前最主要的3种再分析资料NCEP、ECMWF、JMA,从各家再分析中心所采用的同化方案、所用到的数据、质量控制方法及相关的偏差校正方法方面,进行相关介绍和对比,以便对再分析资料的特点有更为充分的了解,对我国未来再分析工作的发展起到借鉴作用。通过对比发现,各家再分析中心采用的同化方案主要为三维、四维变分方法和最优插值法。各家最主要的差别在于所选用的数据类型不同,以及所采用模式在分辨率上的差异。此外,还从经验出发简要给出了各类再分析资料在不同方面的优缺点,从而为各类再分析资料的选择使用方面提供参考。简单陈述了国内再分析工作的进展,并给出了提高我国再分析工作质量所需要关注和亟待解决的问题。 相似文献
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In this study, the climate mean, variability, and dominant patterns of the Northern Hemisphere wintertime mean 200 hPa geopotential height (Z200) in a CMIP and a set of AMIP simulations from the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Climate Forecast System Version 2 (CFSv2) are analyzed and compared with the NCEP/NCAR reanalysis. For the climate mean, it is found that a component of the bias in stationary waves characterized with wave trains emanating from the tropics into both the hemispheres can be attributed to the precipitation deficit over the Maritime continent. The lack of latent heating associated with the precipitation deficit may have served as the forcing of the wave trains. For the variability of the seasonal mean, both the CMIP and AMIP successfully simulated the geographical locations of the major centers of action, but the simulated intensity was generally weaker than that in the reanalysis, particularly for the center over the Davis Strait-southern Greenland area. It is also noted that the simulated action center over Aleutian Islands was southeastward shifted to some extent. The shift was likely caused by the eastward extension of the Pacific jet. Differences also existed between the CMIP and the AMIP simulations, with the center of actions over the Aleutian Islands stronger in the AMIP and the center over the Davis Strait-southern Greenland area stronger in the CMIP simulation. In the mode analysis, the El Nino-Southern Oscillation (ENSO) teleconnection pattern in each dataset was first removed from the data, and a rotated empirical orthogonal function (REOF) analysis was then applied to the residual. The purpose of this separation was to avoid possible mixing between the ENSO mode and those generated by the atmospheric internal dynamics. It was found that the simulated ENSO teleconnection patterns from both model runs well resembled that from the reanalysis, except for a small eastward shift. Based on the REOF modes of the residual data, six dominant modes of the reanalysis data had counterparts in each model simulation, though with different rankings in explained variance and some distortions in spatial structure. By evaluating the temporal coherency of the REOF modes between the reanalysis and the AMIP, it was found that the time series associated with the equatorially displaced North Atlantic Oscillation in the two datasets were significantly correlated, suggesting a potential predictability for this mode. 相似文献
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两种再分析资料间Hadley环流双层结构的差异 总被引：7，自引：0，他引：7
采用NCEP／NCAR、ECMWF两种再分析资料，分析了1979-1989年纬向平均经向风（[υ↑-]）及质量流函数（ψ↑-）的差异。结果表明，ECMWF资料存在明显的Hadley双层结构，NCEP／NCAR资料则未见明显的Hadley双层结构。此项研究结果虽不能证明Hadley双层结构是否客观存在，但表明低纬大气环流研究中资料选用直接影响研究结果。 相似文献
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基于南极18个站点探空气象观测数据对欧洲中期天气预报中心的再分析数据(ERA-Interim)和美国国家环境预报中心的再分析数据(NECP)在南极地区高层大气的适用性进行验证。结果表明:在南极上空,随着高度抬升,探空气象观测数据与两套再分析数据中四个气象要素的差值均逐渐变大,再分析数据数值愈加偏离实际观测数值。两套再分析数据的位势高度和温度与探空观测数据偏差较小;风向则和探空观测数据相差甚远;两套再分析数据的风速与探空观测数据在300 hPa偏差较大。在季节变化中,南极的春季,再分析数据中的位势高度和温度与探空观测数据相差较大,在其他季节相差相对较小。再分析数据中的风速与探空观测数据在南极的夏季相差较小。再分析数据中的风向与探空观测数据存在较大偏差,且差值没有明显的季节变化。尽管两套再分析数据都存在很大偏差,但ERA-Interim数据整体上优于NCEP数据。对比分析也表明,采用这些再分析资料作为初始条件和边界条件驱动南极区域大气模式将带来较大的误差。未来需要加强南极探空观测,改进再分析资料同化和数值模拟系统。 相似文献
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孟加拉湾深对流加热对东亚季风环流系统的影响 总被引：8，自引：2，他引：8
利用40年逐日NCEP/NCAR再分析资料、ReynoldsSST资料和R42L9GOALS模式,研究孟加拉湾深对流加热对东亚副热带季风环流系统的影响及其与ENSO的关系。结果表明:孟加拉湾东岸季风于26候开始爆发,其深对流加热的旋转经验正交函数(REOF)分析表明,其激发的东传Rossby波在中高纬度地区具有相当正压结构。数值试验证实孟加拉湾降水增多,其东侧南海到长江以南区域降水明显减少。分析发现季风环流强度指数极小值和Walker环流强度指数极大值的出现对SSTA转折均具超前性,因此,季风环流的变化对预报ElNino减弱或LaNina结束及SSTA变化趋势具有一定的指示意义。 相似文献
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In this paper, we examine the performance of the 26-level version of the SAMIL/LASG GCM (R42/L26) in simulating the seasonal cycle and perpetual winter mean stratospheric circulation as well as its variability by comparing them with the NCEP/NCAR reanalysis. The results show that the model is capable of reproducing many key features of the climatology and seasonal variation of the stratospheric circulation despite that the model’s mean polar vortex is stronger and more zonally symmetric compared to the obse... 相似文献