Optimal nonlinear excitation of decadal variability of the North Atlantic thermohaline circulation     

祖子清  穆穆 《中国海洋湖沼学报》2013,31(6):1368-1374

Nonlinear development of salinity perturbations in the Atlantic thermohaline circulation （THC） is investigated with a three-dimensional ocean circulation model, using the conditional nonlinear optimal perturbation method. The results show two types of optimal initial perturbations of sea surface salinity, one associated with freshwater and the other with salinity. Both types of perturbations excite decadal variability of the THC. Under the same amplitude of initial perturbation, the decadal variation induced by the freshwater perturbation is much stronger than that by the salinity perturbation, suggesting that the THC is more sensitive to freshwater than salinity perturbation. As the amplitude of initial perturbation increases, the decadal variations become stronger for both perturbations. For salinity perturbations, recovery time of the THC to return to steady state gradually saturates with increasing amplitude, whereas this recovery time increases remarkably for freshwater perturbations. A nonlinear （advective） feedback between density and velocity anomalies is proposed to explain these characteristics of decadal variability excitation. The results are consistent with previous ones from simple box models, and highlight the importance of nonlinear feedback in decadal THC variability.  相似文献   

1960—2011年甘肃河东地区极端降水变化     

李小亚  张勃 《中国沙漠》2013,33(6):1884-1890

选取甘肃河东地区13个气象站点1960—2011年的日降水资料,运用气候线性趋势、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、反距离加权法和R/S方法,分析了甘肃河东地区极端降水的时空分布,并预测了未来变化趋势。结果表明:（1）河东地区近52年持续干旱日数呈显著增加趋势,而其余极端降水指标呈减少趋势,其中只有中雨日数通过了显著性检验;各极端降水指标在河东季风区和河东高寒区存在明显差异;在河东季风区,中雨日数、R95极端降水量和降水强度显著减少,而持续干旱日数显著增加;在河东高寒区持续降水日数显著减少。（2）空间分布上,除持续干旱日数大多数区域增加外,其余极端降水指标大部分区域减少,减少区域集中在河东中部和河东东南部。（3）极端降水指标主要以20年和5～8年的周期为主,在不同的时间序列信号强弱不同\.（4）中雨日数、持续干旱日数、R95极端降水量、降水强度在20世纪70年代发生趋势性突变,持续降水日数和最大5天降水量在80年代转折性突变。（5）除中雨日数、持续降水日数在河东高寒区未来发展不稳定外,其它各指标在各区域未来表现出持续性,与过去变化趋势一致。  相似文献   

基于生态压力指数的江西省生态安全评价     

肖玲  董林林  兰叶霞  赵先贵  王亚敏 《地域研究与开发》2008,27(1):117-120,125

在生态足迹原理的基础上,提出生态压力指数的概念,并将其作为生态安全评价的指标,同时制定了相应的指标等级划分标准.利用该方法对江西省1990-2004年的生态足迹与生态安全进行了定量研究.结果表明,江西省人均生态足迹从1990年的1.7340hm2增加到2004年的1.9304hm2,而同期的人均生态承载力则由0.8934hm2下降到0.7077hm2,人均生态赤字由0.8406hm2增长到1.2227hm2,生态压力指数从0.78增加到0.98,其等级由不安全变为很不安全.说明江西省现有的发展模式是不可持续的,生态环境处于很不安全状态.  相似文献   

远郊自然风景区游客行为特征研究——以太白山国家森林公园为例     

霍云霈  杨新军 《地域研究与开发》2008,27(3):70-74

在实地调查的基础上,阐述了太白山国家森林公园客源市场空间结构特征,并运用空间竞争、感知环境和邻近效应等理论,解释了影响其发展的原因,同时通过对比不同时段自驾车游客客源结构,指出公园客源市场高度集聚引发的不稳定性和问接损失.最后在借助游客年龄特征、职业构成、文化差距、即时流动等调查的基础上,总结了公园游客的出游动机,论述了游客不同时段的流动规律及差别,为公园客源稳定发展、景区持续开发提出建议.  相似文献   

双层黏弹介质模型条件下地震应力扰动的时空特征   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

蒋海昆  吴琼  宋金  李金  曲均浩 《地球物理学报》2012,55(4):1240-1248

基于简化双层黏弹介质模型及其变形过程的时间属性,考虑震后地壳上层(黏滞性相对较弱)短时间的弹性扰动及后续较长时间内下层(黏滞性相对较强)黏性变形对上层应力扰动的联合作用,研究地震应力扰动的时空变化.结果显示,地震应力扰动在震后一段时间内逐渐增大,之后缓慢衰减.并且模型参数越接近真实地体,应力扰动增大及衰减过程就越缓慢,持续时间越长,即地震活动具有较长时期的时间"记忆"特性.因而,在地震活动及库仑应力变化研究中,长时期的应力扰动影响不宜忽略.地震应力扰动有一定的空间作用范围,在此范围内应力扰动随距离衰减明显,距离震源较近处衰减较快、距离震源较远处衰减相对较慢,此范围之外应力扰动可忽略不计.在本文所取与实际地壳相对较为接近的模型参数条件下,应力扰动的空间作用范围大体是震源线性破裂尺度的2.5倍.地震应力扰动随震级增大而逐渐增大,在本文模型参数条件下,震级大于6级之后,应力扰动随震级快速增加.地震破裂尺度测量误差所导致的应力扰动计算误差的相对大小,与时间无关,与破裂尺度(震级)及震源距有关,随震源距的增大而增大,但对应力扰动的总体变化趋势及变化范围影响甚微.当距离足够远时,应力扰动计算误差的相对大小趋于常数,就6、7、8级地震而言,最大应力扰动计算误差分别小于应力扰动值本身的22%、30%及38%.  相似文献   

中国地区电离层TEC暴扰动研究   总被引：12，自引：2，他引：10       下载免费PDF全文

邓忠新  刘瑞源  甄卫民  刘钝  武业文 《地球物理学报》2012,55(7):2177-2184

电离层总电子含量(TEC)是空间天气研究和监测预报的重要参量.本文引入了电离层TEC扰动指数DI, 对青岛等6个台站的DI数据进行分析,选取DI>0.35(DI≤-0.30)作为正(负)相电离层TEC扰动的强度标准,并以连续6 h及以上的DI满足该值来判定电离层TEC暴扰动事件.对电离层TEC暴扰动事件的统计分析表明,在地方时日落后至子夜前为发生高峰时段,正(负)相暴扰动事件平均持续时间约为10.9 h(10.5 h),正相暴发生率以冬季为多,夏季为少,而负相暴则以夏季略高.发现位于赤道异常驼峰区的广州站和位于高中纬度的海拉尔站比典型中纬地区的北京站电离层TEC暴扰动更易发生,且低纬地区以正相暴扰动为主.分析表明,约有70%的电离层TEC暴扰动伴随着有地磁扰动,但是电离层TEC暴扰动并不完全由地磁扰动所引起,强烈气象活动等局地环境因素也可能对电离层TEC暴扰动有着重要影响.  相似文献   

天气尺度瞬变扰动的物理分解原理   总被引：16，自引：8，他引：8       下载免费PDF全文

钱维宏 《地球物理学报》2012,55(5):1439-1448

大气变量可以在时空域内物理分解成四个部分.前两个是纬圈-时间平均的对称部分和时间平均的非对称部分,分别由太阳辐射和海陆分布热力调节的季节变化引起,并形成规则的逐日气候.第三部分是由年际和季节内的热带海洋或极地热力强迫引起的纬圈平均瞬变对称扰动,可形成大气变量的行星尺度指数循环.第四部分是一些复杂的天气尺度瞬变非对称扰动.大气变量中的逐日天气尺度瞬变扰动,可以用于指示区域持续性的干旱、暴雨、低温和热浪等极端天气事件.天气尺度瞬变扰动天气图能在极端天气事件的预报中发挥应有的作用.  相似文献   

中国热浪前期信号及其模式预报   总被引：8，自引：2，他引：6       下载免费PDF全文

丁婷  钱维宏 《地球物理学报》2012,55(5):1472-1486

在中国1979-2008年发生的87场区域干热浪事件中有83场区域干热浪事件可以在250 hPa层高度扰动场上追踪到前期信号.高度扰动信号的移动方向可分为低纬向西和中纬向东传播的两类,前期信号平均出现的时间为7天.中国南方热浪的前期信号,一部分(19%)来自低纬西北太平洋,平均提前4.6天,而大部分(81%)的前期信号来自欧洲和中国西北地区,可提前2-15天,这些信号沿中纬度自西向东移动到达100°E-110°E和40°N附近地区.中心位置发生在北方的区域干热浪事件,前期扰动信号都来自欧亚中高纬度.统计得到,250 hPa层的高度扰动达到120gpm与地面出现区域干热浪相对应的次数占41%.降低区域干热浪的定义标准,高度扰动作为前期信号的正确率会得到提高.在分析2003年中国夏季江南-华南大范围持续热浪事件的基础上,用欧洲中期天气预报中心的模式产品,对这次热浪500 hPa高度场做物理分解,结果发现模式对高度扰动的预报具有提前1-7天的预示能力.  相似文献   

地球横向不均匀结构对地表以及空间固定点同震重力变化的影响   总被引：3，自引：2，他引：1       下载免费PDF全文

付广裕  孙文科 《地球物理学报》2012,55(8):2728-2746

本文提出一个新算法,用来高精度计算三维不均匀地球模型中地震位错引起的地表以及空间固定点同震重力变化.具体地说,我们首先把实际三维不均匀地球分解成球对称地球模型和对应的横向不均匀增量,分别进行计算,二者对应的计算结果分别称为球对称解和三维响应.由于球对称解可直接利用球对称地球模型位错理论计算得到,本文的目标是计算三维响应即地球的横向不均匀结构对同震重力变化的影响.然后,我们把三维响应再分为震源的响应和地球横向不均匀结构的响应,它们可分别借助对震源函数的扰动以及对平衡方程式的变分求解.本文推导出六个特殊点源位错引起的地表以及空间固定点同震重力变化计算公式(一个垂直走滑位错,两个相互垂直的倾滑位错,三个开裂位错),对这些公式进行适当组合就可以计算任意位置任意类型位错产生的同震重力变化,对应的计算公式同步给出.接着,依据36阶P波速度模型,我们利用岩石试验经验关系式推导出三维S波速度模型,密度模型,位场模型以及重力模型.最后,利用上述三维模型,本文计算出三种典型类型的点源位错产生的同震重力变化,结果显示三维响应与位错类型,震源深度都有关系,其最大响应占球对称解的0.5%左右,且在所有影响因素中S波速度模型影响最大.数值结果同时表明,三维响应中震源的响应与地球横向不均匀构造的响应处于同一量级.本文给出的地表和空间固定点同震重力变化计算公式可分别高精度解析地表重力和卫星重力观测数据(GRACE、GOCE等),提高大地测量数据理论解析水平.  相似文献   

低频甚低频传播突然扰动     

《时间频率公报》2008,(11):12-12

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