共查询到20条相似文献，搜索用时 125 毫秒
1.
耦合时间步长对ENSO循环周期模拟的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
利用严邦良等所构造的热带海 气耦合模式来研究耦合时间步长对海 气耦合模式模拟ENSO循环的影响 ,结果表明 :由于耦合时间步长不同 ,海 气耦合模式模拟的不规则周期的ENSO循环可以变为有规则周期的ENSO循环或者反过来。同时 ,耦合时间步长还可以对耦合系统中大气及海洋变量的增长率及传播方向产生影响。 相似文献
2.
简单海气耦合模式大气运动方程的非线性对ENSO循环模拟的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
研究简单海气耦合模式大气运动方程非线性对ENSO循环的影响,即讨论大气运动方程的纬向非线性、经向非线性、纬向和经向非线性对ENSO循环的影响。同时,讨论了ENSO循环对大气运动方程非线性的敏感性问题。数值实验证明,大气运动方程的非线性对ENSO循环的影响明显,并且ENSO循环对大气运动方程的非线性非常敏感。因此,研究简单海气耦合模式中大气运动方程的非线性对ENSO循环的影响,对进一步理解ENSO循环的物理机制,具有一定的理论意义和实用价值。 相似文献
3.
4.
全球海洋大气耦合环流模式中的ENSO特征对气候背景态改变的敏感性 总被引：3，自引：0，他引：3
文中利用一个高分辨率全球海-气耦合环流模式设计两组长期积分试验,揭示了在不同气候背景态下热带太平洋年际变化特征及模式ENSO循环控制机理的差异。通过分析海表温度、上层海洋热容量和低层风场异常的年际变化特征及其和赤道中东太平洋海表温度异常的关系,揭示了基于不同气候背景场的ENSO循环的不同演变过程。结果表明:ENSO年际变率特征(包括振幅、频率等)对气候背景态相当敏感,在不同的背景场下ENSO循环的控制模态可以明显不同。试验表明,当热带太平洋东冷西暖的背景热力梯度接近多年气候平均时,模式ENSO循环表现为所谓的“时滞振子”模态控制,而随着东西向背景热力梯度显著减小,ENSO循环则可以表现为驻波模态控制。研究结果为认识年代际背景变化影响年际ENSO循环的机理提供了一种启示。 相似文献
5.
6.
一种新的ENSO循环负反馈机制 总被引：5，自引：0，他引：5
本文利用包含海洋表面边界层和大气辐合反馈过程的热带太平洋海气耦合异常模式的30年模拟结果，通过对模式ENSO循环演变特征和正负反馈机制的细致分析揭示出了ENSO循环形成的一种新的负反馈过程。指出:ENSO循环的正反馈机制是不稳定海气相互作用过程，且这一不稳定过程的发展在暖态中明显强于冷态；ENSO循环的负反馈机制在冷暖态中表现不同，在冷态消亡过程中，这种负反馈过程主要表现为暖的西传Rossby波经西边界反射产生的暖的东传Kelvin波来抑制冷位相不稳定发展的，但在暖态消亡过程中，不存在类似的纬向波作用过程，其负反馈过程主要表现为在海气耦合不稳定充分发展时伴随的赤道两侧冷水上翻过程的加强以及非线性过程的衰减作用共同抑制了不稳定的发展，并最终使系统从暖态恢复至冷态。本文得出的ENSO循环暖位相中的负反馈机制和近年来国外提出的“时滞振子”理论明显不同。 相似文献
7.
热带太平洋年代际平均气候态变化与ENSO循环 总被引：20，自引：0，他引：20
文中用观测的热带太平洋海表温度资料、风应力资料和OLR资料，通过多时间尺度分析，将与ENSO有关的变化分为3个主要的分量，一是2～7a的ENSO循环尺度，二是8～20a的年代际尺度，三是20a以上的平均气候态变化。讨论了热带太平洋这种平均气候态变化的主要特征以及与ENSO循环的关系，并用耦合模式的数值试验来研究平均气候态的变化对ENSO循环的影响。结果表明热带太平洋的平均气候态在20世纪70年代后期发生了一次由冷态向暖态的变化，主要增暖区是沿赤道以及热带东太平洋的，海表温度变化最大中心可以达到0.6℃。伴随着海表温度的变化，赤道西太平洋的西风距平加强，赤道东太平洋的东风距平也加强，在赤道中太平洋形成了一个加强的辐合中心。年代际平均气候冷暖态的变化对ENSO最直接的线性影响是使ElNio位相增加，而形成ENSO冷位相和暖位相的不对称。另一方面较暖的平均气候态可能引起海洋和大气之间的耦合加强，导致ENSO循环振荡有所加强。 相似文献
8.
异常东亚冬季风激发ENSO的数值模拟研究 总被引：40，自引：11，他引：29
利用中国科学院大气物理研究所发展的热带太平洋环流模式（OGCM）和海－气耦合模式（CGCM）分别就冬半年东亚冬季风异常对赤道太平洋的作用进行了数值模拟研究。结果清楚地表明,无论在 OGCM 中还是在 CGCM 中,持续的冬季风强异常将引起赤道中东太平洋海表水温（SST）的明显正异常,其分布类似观测到的El Ni?o事件;而持续的冬季风弱异常将引起赤道中东太平洋SST的明显负异常,其分布十分类似观测到的La Ni?a事件。因此,数值模拟进一步证实了我们过去从资料诊断和理论分析中得到的结论,即东亚冬季风异常是激发产生 ENSO 的重要机制。对模式资料的分析还清楚表明,异常东亚冬季风将激发异常海洋Kelvin波和使热带大气季节内振荡出现强异常,它们是激发ENSO的重要物理因素,这与观测资料的分析结果相一致。 相似文献
9.
分析了国家气候中心两个参加第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的模式BCC-CSM2-MR和BCC-ESM1对东亚夏季风季节内演变的模拟情况,包括气候态特征以及在ENSO（El Ni?o and Southern Oscillation）循环不同位相下的特征。本文同时对比分析了观测海温海冰驱动大气环流模式试验（AMIP试验）以及耦合模式的历史气候模拟试验（Historical试验）的结果。结果表明,模式能够合理地模拟出东亚夏季风环流和降水的气候态特征。相比大气模式,耦合模式能够明显改善对气候态的模拟,特别是耦合模式能够较好地模拟出副热带高压从6～8月向北以及向东移动的季节内演变特征。对于El Ni?o衰减年和La Ni?a年合成来说,大气模式能够在一定程度上模拟出El Ni?o衰减年（La Ni?a年）副高偏西（东）、对流减弱（增强）的特征,但是对于位置和强度的模拟存在偏差,特别是对于其季节内尺度的演变。耦合模式相比大气模式来说,并没有改善对于ENSO循环影响东亚夏季风季节内演变的模拟,这可能和耦合模式模拟的ENSO本身的偏差有关。因此要想改善对于东亚夏季风季节内演变及其年际差异的模拟,除了考虑海气相互作用之外,还需要改进模式对于ENSO的模拟效果。 相似文献
10.
气候系统模式FGOALS_gl模拟的赤道太平洋年际变率 总被引：4，自引：1，他引：3
本文分析了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/IAP) 发展的气候系统模式FGOALS_gl对赤道太平洋年际变率的模拟能力。结果表明, FGOALS_gl可以较好地模拟出赤道太平洋SST异常年际变率的主要特征, 但模拟的ENSO事件振幅偏大, 且变率周期过于规则。耦合模式模拟的气候平均风应力在热带地区比ERA40再分析资料的风应力强度偏弱30%左右, 由此引起的海洋平均态的变化, 是造成模拟的ENSO振幅偏强的主要原因。FGOALS_gl模拟的ENSO峰值多出现在春季或夏季, 原因可归之于模式模拟的SST季节循环偏差。耦合模式可以合理再现ENSO演变过程, 但观测中SST异常的东传特征在模式中没有得到再现, 这与模拟的ENSO发展模态表现为单一的 “SST模态” 有关。模拟的ENSO位相转换机制与 “充电—放电” 概念模型相符合, 赤道太平洋热含量的变化是维持ENSO振荡的机制。在ENSO暖位相时期, 赤道中东太平洋与印度洋—西太平洋暖池区的海平面气压距平型表现为南方涛动型 (SO型), 200 hPa位势高度分布表现为太平洋—北美遥相关型 (PNA型)。 相似文献
11.
热带太平洋线性海气耦合系统的主模与ENSO 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用包含海洋表面边界层、线性海洋大气动力学以及完整的关于不均匀气候态线性化SST预报方程的热带太平洋海气耦合模式， 在真实的气候背景态和参数域内，研究了海气耦合系统的特征值问题，确定了线性耦合系统主模的特征周期及其稳定性特征，进而揭示了主模和ENSO的关系。结果表明:准两年振荡是线性海气耦合系统中的最不稳定模态，且只有该模态类似于ENSO水平结构。因此，准两年振荡很可能是海气耦合系统固有的最根本性的振荡过程。本文也对准两年振荡的形成与年循环的关系以及它在ENSO时间尺度形成中的作用进行了讨论。 相似文献
12.
Systematic model error remains a difficult problem for seasonal forecasting and climate predictions. An error in the mean state could affect the variability of the system. In this paper, we investigate the impact of the mean state on the properties of ENSO. A set of coupled decadal integrations have been conducted, where the mean state and its seasonal cycle have been modified by applying flux correction to the momentum-flux and a combination of heat and momentum fluxes. It is shown that correcting the mean state and the seasonal cycle improves the amplitude of SST inter-annual variability and also the penetration of the ENSO signal into the troposphere and the spatial distribution of the ENSO teleconnections are improved. An analysis of a multivariate PDF of ENSO shows clearly that the flux correction affects the mean, variance, skewness and tails of the distribution. The changes in the tails of the distribution are particularly noticeable in the case of precipitation, showing that without the flux correction the model is unable to reproduce the frequency of large events. For the inter-annual variability the momentum-flux correction alone has a large impact, while the additional heat-flux correction is important for the teleconnections. These results suggest that the current forecasts practices of removing the forecast bias a-posteriori or anomaly initialisation are by no means optimal, since they can not deal with the strong nonlinear interactions. A consequence of the results presented here is that the predictability on annual time-ranges could be higher than currently achieved. Whether or not the correction of the model mean state by some sort of flux correction leads to better forecasts needs to be addressed. In any case, flux correction may be a powerful tool for diagnosing coupled model errors and predictability studies. 相似文献
13.
利用热带太平洋海气耦合异常模式的３０ａ模拟结果，对模式ＥＮＳＯ的变化性及多重时间尺度过程进行了细致分析，建立了一ＥＮＳＯ循环多重时间尺度过程相互作用的非线性相似（Ａｎａｌｏｇ）模型，并提出了ＥＮＳＯ循环主周期形成的一种可能机制。指出：和观测事实类似，模式ＥＮＳＯ过程确实涉及到三种时间尺度，即３—４ａ主周期振荡（ＬＦ）、准两年振荡（ＱＢ）和年循环（ＡＣ）；其中，ＱＢ过程是线性海气耦合系统的本征模态，年循环（ＡＣ）对其形成没有本质的影响；３—４ａ主周期振荡（ＬＦ）是一非线性系统的自激振荡现象，其形成是线性系统的本征模即ＱＢ过程通过非线性机制尤其是通过大气辐合反馈加热的“单向性”过程在ＱＢ的暖态产生的减频增幅所致；平均年循环（ＡＣ）虽然不能对ＥＮＳＯ循环形成有本质影响，但它可明显影响ＥＮＳＯ循环的具体振幅和位相，使得ＥＮＳＯ循环具有明显的不规则性并对季节循环具有明显的“锁相”特征；ＥＮＳＯ变化性确是ＬＦ、ＱＢ以及ＡＣ多重时间尺度相互作用形成的。本文提出的ＥＮＳＯ循环时间尺度选择机制不仅解释了主周期振荡的形成过程，而且也较好地解释了ＥＮＳＯ变化的谱，因此，这一机制更接近于观测事实。 相似文献
14.
Tomoki Tozuka Jing-Jia Luo Sebastien Masson Swadhin K. Behera Toshio Yamagata 《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2005,39(1-2):41
Using an output from 200-year integration of the Scale Interaction Experiment of EU project-F1 model (SINTEX-F1), the annual ENSO reproduced in the coupled general circulation model is investigated, suggesting the importance of reproducing an annual cycle in realistically simulating ENSO events. Although many features of the annual ENSO are reproduced, the northward expansion of sea surface temperature anomaly (SSTA) in the eastern tropical Pacific stays south of the equator. It is suggested that this model bias is due to the excitation of the too strong Rossby waves in the southeastern tropical Pacific, which reflect at the western boundary and intrude into the eastern equatorial Pacific. The zonal wind stress anomaly along the equator also plays an important role in generating the equatorial Kelvin waves. The amplitude of SSTA for the annual ENSO mode is reproduced, but its variance is only 20% of the observation; this is again due to the lack of northward migration of seasonal SSTA in the equatorial region and weaker coastal Kelvin waves along South America. Remedies for the model bias are discussed. 相似文献
15.
The impact of the warm SST bias in the Southeast Pacific (SEP) on the quality of seasonal and interannual variability and ENSO prediction in a coupled GCM is investigated. The reduction of this bias is achieved by means of empirical heat flux correction that is constant in time. It leads to a wide range of changes in the tropical Pacific climate including enhanced southeast trades, well-defined dry zone in the SEP, better simulation of the South Pacific Convergence Zone and stronger cross-equatorial asymmetry of the mean state in the eastern Pacific. As a result of the mean climate correction, significant improvements in the simulation of the seasonal cycle of the oceanic and atmospheric states are also observed both at the equator and basin-wide. Due to more realistic simulation of the seasonal evolution of the cold tongue, tropical convection and surface winds in the corrected version of the model, phase-lock of ENSO to the annual cycle looses its strong semi-annual component and becomes quite similar to the observed, although the amplitude of ENSO is reduced. Zonal wind stress response to the SST anomalies in the central-eastern Pacific also becomes more realistic. ENSO retrospective forecast experiments conducted with the directly coupled and the flux-corrected versions of the model demonstrate that deficiencies in the seasonal evolution of the cold tongue/Inter-Tropical Convergence Zone complex (that were largely due to the SEP bias in this model) and the related errors in the ENSO phase-lock to the annual cycle can seriously degrade ENSO prediction. By reducing these errors, ENSO predictive skill in the coupled model was substantially enhanced. 相似文献
16.
利用发展的包含海洋表面边界展和大气辐合反馈过程的热带太平洋海气耦合距平模式，对ＥＮＳＯ循环进行了模拟。通过３０ａ积分，用合模式所展示的热带太平洋海气耦合系统的ＥＮＳＯ循环的水平结构演变特征和观测事实甚为一致，成功地模拟出了ＥＮＳＯ循环的冷暖态的发生发展、衰亡及相互转换等各个位相的动力和热力场的水平结构及其对季节循环的依赖性特征。本文数值模拟结果表明，ＥＮＳＯ循环的主要动力学过程可由热带海气相互作用系统自身所确定。ＥＮＳＯ循环的正确模拟是揭示其形成机制的前提。 相似文献
17.
18.
The limits of predictability of El Niño and the Southern Oscillation (ENSO) in coupled models are investigated based on retrospective forecasts of sea surface temperature (SST) made with the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) coupled forecast system (CFS). The influence of initial uncertainties and model errors associated with coupled ENSO dynamics on forecast error growth are discussed. The total forecast error has maximum values in the equatorial Pacific and its growth is a strong function of season irrespective of lead time. The largest growth of systematic error of SST occurs mainly over the equatorial central and eastern Pacific and near the southeastern coast of the Americas associated with ENSO events. After subtracting the systematic error, the root-mean-square error of the retrospective forecast SST anomaly also shows a clear seasonal dependency associated with what is called spring barrier. The predictability with respect to ENSO phase shows that the phase locking of ENSO to the mean annual cycle has an influence on the seasonal dependence of skill, since the growth phase of ENSO events is more predictable than the decay phase. The overall characteristics of predictability in the coupled system are assessed by comparing the forecast error growth and the error growth between two model forecasts whose initial conditions are 1 month apart. For the ensemble mean, there is fast growth of error associated with initial uncertainties, becoming saturated within 2 months. The subsequent error growth follows the slow coupled mode related the model’s incorrect ENSO dynamics. As a result, the Lorenz curve of the ensemble mean NINO3 index does not grow, because the systematic error is identical to the same target month. In contrast, the errors of individual members grow as fast as forecast error due to the large instability of the coupled system. Because the model errors are so systematic, their influence on the forecast skill is investigated by analyzing the erroneous features in a long simulation. For the ENSO forecasts in CFS, a constant phase shift with respect to lead month is clear, using monthly forecast composite data. This feature is related to the typical ENSO behavior produced by the model that, unlike the observations, has a long life cycle with a JJA peak. Therefore, the systematic errors in the long run are reflected in the forecast skill as a major factor limiting predictability after the impact of initial uncertainties fades out. 相似文献
19.
ENSO及其组合模态对中国东部各季节降水的影响 总被引：7，自引：1，他引：6
近期的研究发现,热带太平洋低层大气存在两种主要模态,即经向对称ENSO模态和ENSO与海表温度(SST)年循环相互作用产生的经向反对称组合模态。主要探讨了这两种不同ENSO模态对中国东部各季节降水的影响。结果表明,厄尔尼诺年秋季,中国西南、长江及华南大部分区域呈现显著正降水异常;冬季,正降水异常范围扩大,覆盖华南、华东及华北东南部地区。这两个季节的异常降水都主要受ENSO模态的影响。与ENSO模态相关的正异常海温局地强迫导致120°E以西出现反气旋性环流,其西北侧增强的西南暖湿气流使得中国东部地区降水增多。次年春季,从中国华南延伸到东北出现正的异常降水,主要是ENSO组合模态的贡献。因为次年春季热带太平洋地区ENSO模态信号只局限于赤道地区,并没有对中国东部降水有显著的影响,而ENSO与海温年循环相互作用的组合模态使得与ENSO相关的赤道大气异常可以扩展到赤道以外地区。ENSO组合模态对中国降水异常有重要影响,在今后的研究和短期预测中需引起重视。 相似文献