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1.
利用耦合了平板海洋模型的全球气候模式进行了大量的格林函数实验,以探究两极地区对于施加在中低纬度海域的热强迫的气候响应。结果表明,北极地区的气候不仅受到距离较近的北太平洋与北大西洋的影响,远离北极的热带太平洋以及南太平洋也对其气候有显著的影响,南极地区的气候则主要是受到邻近的南大洋的影响。通过经验正交函数法的进一步分析发现,北极响应最显著的区域包括波弗特海(Beaufort Sea)、拉普捷夫海(Laptev Sea)以及北极中心区附近;南极地区的响应主要集中在别林斯高晋海(Bellinsgauzen Sea)区域。另外,利用温度归因法对辐射反馈过程和大气能量输运分解发现,北极地区表面温度的响应主要是受到了反照率反馈以及垂直递减率反馈的影响,而南极地区的响应则主要是反照率反馈发挥了作用。 相似文献
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IPCC气候情景下全球海平面长期趋势变化 总被引：5，自引：1，他引：4
利用CCSM3 (Community Climate System Model version 3)气候系统模式模拟20世纪海平面变化,在IPCC SRES A2 (IPCC,2001)情景假设下预测21世纪全球海平面长期趋势变化。模拟显示20世纪海平面上升约4.0 cm,且存在0.004 8 mm/a2的加速度,这个结果仅为热盐比容的贡献。在A2情景假设下,21世纪海平面上升存在很大的区域特征,呈纬向带状分布;总体上北冰洋上升大,南大洋高纬度海区上升小,大西洋上升值比太平洋的大;整个21世纪全球平均比容海平面上升了约30 cm,且呈加速上升的趋势。同时发现,中深层水温度和盐度变化对区域比容海平面变化具有重要贡献。北太平洋增暖主要集中在上层700 m以内,而北大西洋的增暖可达2 500 m的深度,南大洋南极绕极流海区热盐变化则是发生在整个深度。 相似文献
3.
为研究全球变暖与极寒天气间的关系，对加拿大13个省代表性测站10年的观测数据进行时空变化趋势分析，采用经验正交函数（EOF）寻找海洋表面温度历史数据的变化规律。另外利用BP神经网络建立了年平均温度、日降水量与地球吸热、散热、海表面温度、当地纬度间的关系，预测未来25年气候的变化，并建立了“极寒天气”与气候变化的关系模型。研究表明：高纬度地区温度、降水量普遍较低，同经度地区的温度差异较小且降水量变化不大；加拿大地区温度呈周期性变化，符合北半球的季节变化特征；北大西洋的东部与其他海洋的温度是反相关的，西太平洋南北回归线附近的海洋表面温度升高；“极寒天气”出现频率与气候变化有一定关系，局地极寒现象与全球变暖的大趋势并不矛盾。本研究为人们认识和理解“全球变暖”提供了一个新的思路。 相似文献
4.
在加入温室气体和太阳常数后,FOAM较好地模拟出20世纪气候变化的主要特征,与IPCC AR4模式和观测的结果基本保持一致,主要特征如下:(1)全球平均地表气温升高约0.6~0.7℃,海表面温度升高约0.4~0.5℃;地表温度升高不均匀,冰面大于陆地,陆地大于海洋,北半球大于南半球;对流层变暖,平流层变冷。(2)中纬度西风增强,西风带和信风带都有往极地移动的趋势,在南半球更明显;南北半球增暖的不对称可能影响信风的变化。(3)海表面温度经向梯度增大,和中纬度西风增强有互为因果的关系。(4)中低纬度蒸发加强,大气中的水汽增加,水汽的温室效应增强。(5)海洋上层增暖,副热带地区更明显;高纬度海洋变淡,太平洋变淡,印度洋和大西洋中低纬度变咸;北大西洋热盐环流减弱。 相似文献
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一个用于全球气候变化研究的海洋大气环流耦合模式Ⅱ.模式气候漂移和增强温室效应的初步分析 总被引：1，自引：0，他引：1
着重分析和讨论全球大气，海洋－海冰耦合环流模式的两个长时间数值积分试验──１３０年控制试验和９５年敏感性试验（增强温室效应试验），尤其是控制试验中的气候漂移现象以及与此相关的敏感性试验中增援信号的提取问题。在控制试验中，大气二氧化碳浓度维持当前的气候值不变；而在敏感性试验中，大气二氧化碳浓度开始时以１％的速率等比增加，它在积分至７０年且其值已达初始值的二倍后便不再变化。分析结果表明，尽管这个耦合模式的长时期积分中存在着明显的气候漂移，但敏感性试验给出的全球增暖的基本特征在物理上是合理的；这个耦合模式产生气候漂移的主要源地是在高纬度海洋的冰水交界区，且初步的热收支估算揭示它可能与冰－水交界区的耦合方案有关。本文最后在对控制试验和敏感性试验的环流型式的时间演变进行相关分析的基础上给出了有关全球增暖幅度的３种估计，同时指出：尽管全球增暖的空间分布不可避免地要受到模式气候漂移的影响，但这种影响的大部分在计算气温年较差的变化时却可以被自动扣除。 相似文献
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21世纪以来全球变暖进入停滞时期,研究表明,大量热量进入海洋深层是导致全球平均表面温度暂缓上升的主要原因。本文估计和研究了2002.4-2014.12间由热膨胀导致的海平面变化趋势,以此来探测海洋热含量的变化情况。研究使用GRACE重力卫星CSR RL05数据计算了全球海洋的水质量变化,并结合海平面异常数据,计算了由热量变化导致的海平面变化（Net SLA）。将Net SLA与Ishii温度数据计算的海洋热含量进行相关性分析后表明,Net SLA与海洋热含量存在高度相关性,相关系数最大值达0.95。考虑到海洋观测只能表现海洋上层2000m的热含量变化,而除去水质量变化的海平面变化则反映了整层海洋的热含量变化,是估计海洋增暖趋势快慢的有利工具。经计算得出,2002至2014年间南太平洋和南印度洋存在加速增暖趋势,而近年来南半球环状模的增强是导致其增暖的主要原因。 相似文献
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通过分析1951—2010年海表面温度(SST)数据发现,南海SST在1980年前后发生了显著的气候变异:与1980年以前相比,南海SST在1980年后平均升高0.44℃,升温幅度明显强于西北太平洋。利用同一时期风应力数据分析探讨了南海SST气候变异与南海风应力变化的关系,发现1980年后南海风应力平均较1980年前减弱了1.04×10-2 N/m2,风应力的显著减弱是导致SST跃升的主要原因。进一步通过数据分析,研究了SST气候变异对南海大尺度环流和南海局地台风活动的影响。结果表明,受SST显著增暖的影响,1980年后南海台风多发季节大气环流发生北风和西风异常,台风高频区东退,强度显著增强,登陆中国华南地区前的气压平均较1980年前下降约8.4hPa,对华南地区的影响加剧。 相似文献
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厄尔尼诺期间和后期南海海面温度的两次显著增暖过程 总被引：5，自引：0，他引：5
通过分析ICOADS海洋气象资料，结合ISCCP短波辐射和OISST海面温度，研究并探讨了ENSO等大尺度海气相互作用过程背景下南海海表面温度（SST）的年际变化。研究表明，南海SSTA的年际变化和ENSO关系密切，并且分为两个阶段。以增暖事件为例，在厄尔尼诺（El Nino）发生年的冬季和消亡年的夏季，南海出现了两次显著增暖。第一次增暖出现在El Nino盛期，是El Nino影响的一部分，这时南海云量减少，净太阳辐射通量增加，SST上升。第二次增暖出现在El Nino结束后的夏季，不是El Nino直接作用的结果；这时夏季风减弱，一方面使得海洋的潜热损失减少，另一方面减弱了越南东部沿岸的上升流，两者的共同作用导致SST增加。 相似文献
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影响上海、长江三角洲及华东地区热带气旋频数的短期气候预测 总被引：2，自引：0，他引：2
热带气旋频数的异常既是全球气候异常变化的产物，又对区域或全球的气候变化产生影响，本文简要概述了影响上海、长江三角洲及华东地区热带气旋频数的标准、气候特征，具有明确物理意义和预测价值的影响因子、及在此基础上建立的多种客观业务预测方案，主要的客观预测方案均己安装在上海区域气象中心的短期气候预测工作站上，且先后自1996年起投入了准业务运行，最后介绍了主（官方）、客观预测方案的性能评估方法，结果表明，客观预测方案的总体性能较攻关前的官方预测好。 相似文献
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全球变暖"停滞"研究综述 总被引：3，自引：0，他引：3
全球变暖"停滞"现象自提出以来，备受关注，是近来全球气候变化领域的热点问题。全球变暖停滞主要表现为全球平均表面温度在1998-2012年增温速率明显偏低。除此之外，大气环流和海洋环流也发生了显著改变。在归因分析方面，很多科学家认为太平洋年代际振荡发挥了重要作用，另外的可能因素还有大西洋经向翻转环流和南极底层水的改变等。然而，由于观测资料在时间一致性和空间覆盖区域等方面存在偏差，从而为全球变暖停滞增添了诸多不确定性。但气候系统内部变率发生改变，导致深层海洋吸收热量增多是众多科学家的共识。尝试解答变暖停滞研究中的不确定性问题，观测资料的丰富和完善是必要条件。 相似文献
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CMIP5模式对南海SST的模拟和预估 总被引：4，自引：1，他引：3
分析了32个CMIP5模式对南海历史海表温度(SST)的模拟能力和不同排放情景下未来SST变化的预估。通过检验各气候模式对南海历史SST增温趋势和均方差的模拟,发现大部分模式都能较好地模拟出南海20世纪历史SST的基本特征和变化规律,但也有部分模式的模拟存在较大偏差。尽管这些模拟偏差较大的模式对SST多模式集合平均的影响不大,但会增加未来情景预估的不确定性。剔除15个模式后,分析了南海SST在RCP26、RCP45和RCP85三种排放情景下的变化趋势,发现在未来百年呈明显的增温趋势,多模式集合平均的增温趋势分别为0.42、1.50和3.30℃/(100a)。这些增温趋势在空间上变化不大,但随时间并不是均匀变化的。在前两种排放情景下,21世纪前期的增温趋势明显强于后期,而在RCP85情景下,21世纪后期的增温趋势强于前期。 相似文献
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基于第五次国际间耦合模式比较计划(The phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project,CMIP5)中在4.5 W/m^2的典型浓度路径(Representative Concentration Pathway,RCP4.5)试验结果,本文通过能量框架分析方法研究了全球变暖不同阶段热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)的南北移动及其主要机制,发现在温室气体持续增加的海洋快响应和温室气体达到稳定后的海洋慢响应两个阶段,ITCZ的移动都和跨赤道的大气能量输送(Atmosphere Heat Transport,AHT)变化显著相关,但两者变化的原因在两个阶段中是不同的。在快响应阶段,ITCZ位置的移动以及跨赤道AHT受大气层顶(Top of the Atmosphere,TOA)的能量变化驱动,主要与南大洋云短波辐射响应、北半球中高纬度云和地表的短波辐射响应有关,气溶胶减少引起的辐射响应变化使得ITCZ在大多数模式中表现出向北移动的特征。在慢响应下辐射强迫保持稳定,ITCZ在大多数模式中表现出向南移动的特征。这一时期ITCZ的移动由大气表面能量通量变化驱动,主要与潜热通量变化的南北半球差异有关。全球变暖不同阶段ITCZ移动与大气能量输送变化的关系差异反映了海洋对于气候变化的重要调控作用。 相似文献
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Charles A. Stock Michael A. Alexander Nicholas A. Bond Keith M. Brander William W.L. Cheung Enrique N. Curchitser Thomas L. Delworth John P. Dunne Stephen M. Griffies Melissa A. Haltuch Jonathan A. Hare Anne B. Hollowed Patrick Lehodey Simon A. Levin Jason S. Link Kenneth A. Rose Ryan R. Rykaczewski Jorge L. Sarmiento Ronald J. Stouffer Franklin B. Schwing Francisco E. Werner 《Progress in Oceanography》2011,88(1-4):1-27
The study of climate impacts on Living Marine Resources (LMRs) has increased rapidly in recent years with the availability of climate model simulations contributed to the assessment reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Collaboration between climate and LMR scientists and shared understanding of critical challenges for such applications are essential for developing robust projections of climate impacts on LMRs. This paper assesses present approaches for generating projections of climate impacts on LMRs using IPCC-class climate models, recommends practices that should be followed for these applications, and identifies priority developments that could improve current projections. Understanding of the climate system and its representation within climate models has progressed to a point where many climate model outputs can now be used effectively to make LMR projections. However, uncertainty in climate model projections (particularly biases and inter-model spread at regional to local scales), coarse climate model resolution, and the uncertainty and potential complexity of the mechanisms underlying the response of LMRs to climate limit the robustness and precision of LMR projections. A variety of techniques including the analysis of multi-model ensembles, bias corrections, and statistical and dynamical downscaling can ameliorate some limitations, though the assumptions underlying these approaches and the sensitivity of results to their application must be assessed for each application. Developments in LMR science that could improve current projections of climate impacts on LMRs include improved understanding of the multi-scale mechanisms that link climate and LMRs and better representations of these mechanisms within more holistic LMR models. These developments require a strong baseline of field and laboratory observations including long time series and measurements over the broad range of spatial and temporal scales over which LMRs and climate interact. Priority developments for IPCC-class climate models include improved model accuracy (particularly at regional and local scales), inter-annual to decadal-scale predictions, and the continued development of earth system models capable of simulating the evolution of both the physical climate system and biosphere. Efforts to address these issues should occur in parallel and be informed by the continued application of existing climate and LMR models. 相似文献
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Seasonal variation of global surface pressure and water vapor 总被引：1，自引：0，他引：1
TSING-CHANG CHEN JAU-MING CHEN SIEGFRIED SCHUBERT LAWRENCE L. TAKACS 《地球，A辑:动力气象学与海洋学》1997,49(5):613-621
Previous studies have shown that the seasonal variation of global-mean surface pressure ( p s ) results from variation of global-mean water vapor pressure ( p w ). The current study, employing the global data generated by Version 1 of the Goddard Earth Observing System (GEOS-1) Data Assimilation System, shows that seasonal variations of regional p s and p w tend to be out of phase (particularly in the subtropics of the two hemispheres) and that the magnitude of the former variation is generally much larger than that of the latter. The seasonal variations of these two quantities are maintained by airmass and water vapor transports by the global divergent circulation, which is driven by the latent heat released by cumulus convection over the water vapor sink, as the "water mass forcing" mechanism predicted. Since p w and p s are used often in depicting the climate system, assessments of climate change in terms of the global-mean and regional variations of these two variables should be interpreted with caution. 相似文献
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太平洋沃克环流(Pacific Walker Circulation, PWC)是热带太平洋上空至关重要的大气环流系统, 但其在全球变暖背景下的长期变化仍存在争议, 换而言之, 沃克环流增强或减弱仍是有待回答的科学问题之一。观测表明近30年PWC呈增强趋势, 而气候模式无法得出观测的趋势。文章分析了参加第五次耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5, CMIP5)的18个耦合模式模拟的PWC变化。结果表明, 大部分耦合模式能够较好地再现PWC的气候态分布特征, 但不能给出其加强的趋势。究其原因, 主要取决于模式对海表温度(SST)变化的模拟能力, 能模拟出PWC加强的耦合模式, 其模拟的SST趋势分布与观测相近[即类拉尼娜(La Niña)型], 但仍存在一定差异; 而模拟出PWC减弱的耦合模式, 其模拟的SST趋势分布表现为类厄尔尼诺(El Niño)型, 这与观测不符。对于后者, 如果用观测的SST驱动其大气模式却能够模拟出PWC的加强, 从另一方面也说明了SST变化对于PWC长期变化的主导作用。因此, CMIP5模式要想合理地预估PWC在全球变暖背景下的变化, 需要提高对于热带太平洋SST变化的模拟能力。 相似文献
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Outputs from simulations performed with current atmosphere-ocean general circulation models for the Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC AR4) are used to investigate the evolution of sea ice over the 20th and 21st centuries. We first use the results from the “Climate of the 20th Century Experiment” to assess the ability of these models to reproduce the observed sea ice cover changes over the periods 1981–2000 and 1951–2000. The projected sea ice changes over the 21st century in response to the IPCC Special Report on Emission Scenarios A1B are then examined. Overall, there is a large uncertainty in simulating the present-day sea ice coverage and thickness and in predicting sea ice changes in both hemispheres. Over the period 1981–2000, we find that the multimodel average sea ice extent agrees reasonably well with observations in both hemipsheres despite the wide differences between the models. The largest uncertainties appear in the Southern Hemisphere. The climate change projections over the 21st century reveal that the annual mean sea ice extent decreases at similar rates in both hemispheres, and that the reduction in annual mean sea ice volume is about twice that of sea ice extent reduction in the Northern Hemisphere, in agreement with earlier studies. We show that the amplitude of the seasonal cycle of sea ice extent increases in both hemispheres in a warming climate, with a larger magnitude in the Northern Hemisphere. Furthermore, it appears that the seasonal cycle of ice extent is more affected than the one of ice volume. By the end of the 21st century, half of the model population displays an ice-free Arctic Ocean in late summer. 相似文献
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利用第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6）中的两组子试验，结合线性斜压模式模拟的结果，研究了近年来亚洲内部出现的东亚减少、南亚增加的偶极子型人为气溶胶排放变化调控亚洲夏季风响应的特征及物理机制。对东亚夏季风而言，在考虑海洋-大气耦合作用的气候系统总响应中，东亚夏季风环流和降水显著地加强；在不考虑海洋调控作用的大气直接响应过程中，东亚人为气溶胶排放减少导致的陆地升温使得海陆温差增大，进而通过引起东亚陆地上的气旋式环流异常加强东亚夏季风环流和降水。对南亚夏季风而言，其在偶极子型人为气溶胶强迫下呈现出更为复杂的变化特征。在大气直接响应过程中，人为气溶胶强迫引起的海陆热力差异变化导致南亚夏季风环流减弱、降水减少。在考虑海洋-大气耦合过程的总响应中，南亚夏季风环流表现出微弱增强，同时印度次大陆的南亚夏季风降水也出现增多的异常变化。这表明，局地和海洋-大气动力耦合过程在区域气候对人为气溶胶强迫的响应中扮演着非常重要的角色。此外，通过线性斜压模式发现，东亚和南亚局地的人为气溶胶强迫导致的大气加热场异常不仅能影响局地的夏季风环流，还可以通过引起大范围的表面气压异常进而调控整个亚洲夏季风环流的变化。 相似文献