基于无线电探空的武汉大气加权平均温度模型研究     

王勇  杨彬云  刘严萍  胡小刚  柳林涛  许厚泽 《测绘科学》2010,35(2):112-113,108

以武汉地区为例,本文推导无线电探空推导的大气加权平均温度模型并对其可靠性进行检验。采用武汉无线电探空数据推算武汉地区的大气加权平均温度计算模型,以此模型计算GPS可降水量,通过与无线电探空结果比较来检验该模型的精确度。在WHDH站GPS可降水量与无线电探空的比较中,两者差值的均方根为3.0mm,两者的相关性达到了0.952。利用中国地壳运动监测网络2002年武汉站GPS数据和武汉地区大气加权平均温度模型推算的可降水量与无线电探空比较,GPS可降水量与无线电探空可降水量在数值上和发展趋势上比较接近,说明了无线电探空的大气加权平均温度模型的可靠性。  相似文献   

Jet instability and the stabilizing effect of topography on jets in two-layer rotating systems     

Don L. Boyer  Rui-Rong Chen 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1-3):45-70

Abstract

Laboratory experiments concerning azimuthal jets in two-layer rotating systems in the absence and presence of bottom topography aligned along the jets have been conducted. The jets were forced by the selective withdrawal of fluid from the upper layer of a two-fluid system contained in a circular dishpan geometry. The principal parameters measured in the experiments were the jet Rossby number, Ro, and a stratification parameter F = r ₁/(λ₁λ₂)^1/2 where r ₁ is the radius of the circular disc used for the selective withdrawal (i.e., r ₁ is the approximate radius of curvature of the jet) and λ₁,λ₂ are the internal Rossby radii of deformation in the upper and lower fluids, respectively.

The no-topography experiments show that for a sufficiently small F, the particular value depending on Ro, the jet is stable for the duration of the experiment. For sufficiently large F, again as a function of Ro, the jet becomes unstable, exhibiting horizontal wave disturbances from modes three to seven. An Ro against F flow regime diagram is presented.

Experiments are then conducted in the presence of a bottom topography having constant cross-section and extending around a mid-radius of the dishpan. The axis of the topography is in the vicinity of the jet axis forced in the no-topography experiments and the crest of the topography is in the vicinity of the interface between the two fluids (i.e., the front associated with the jet). The experiments show that in all cases investigated the jet tends to be stabilized by the bottom topography. Experiments with the topography in place, but with the interface between the fluids being above the topography crest, are shown to be unstable but more irregular than their no-topography counterparts.

Various quantitative measurements of the jet are presented. It is shown, for example, that the jet Rossby number defined in terms of the fluid withdrawal rate from the tank. Q, can be well correlated with a dimensionless vorticity gradient, V_G , across the upper layer jet. This allows for an assessment of the stability characteristics of a jet based on a knowledge of V_G (which can be estimated given a jet profile) and F.  相似文献   

CMIP6与CMIP5对历史大气层顶和地表辐射收支模拟的时空对比     

万梓文  王伟  吕恒  仇培宇  李雨竹  卢阳 《气候变化研究进展》2022,18(4):468-481

基于云和地球辐射能量系统观测数据集（CERES),对比分析了耦合模式比较计划第五（CMIP5）和第六阶段（CMIP6）模拟的历史大气层顶和地表辐射收支的年际变化和空间分布,明确了多模式间不确定性大的关键区域。结果表明：在年际尺度上,除地表向上长波辐射外,CMIP6的辐射分量的集合均值较CMIP5更接近于CERES观测值,全球地表向下短波辐射的高估和大气逆辐射的低估在CMIP6中分别降低了1.9 W/m²和3.3 W/m²。除大气逆辐射外,CMIP6的辐射分量在多模式间的一致性较CMIP5提高。在北极,CMIP6对大气层顶反射短波、大气层顶出射长波和地表向下短波辐射的模拟偏差较CMIP5大。在南北纬60°,CMIP6对大气逆辐射的模拟偏差较CMIP5大。其他区域CMIP6的辐射分量更接近CERES观测值。CMIP6模拟的地表向下短波辐射和大气逆辐射的不确定性较大区域面积较CMIP5减小,但不确定性极大区域面积无变化。地表净辐射的不确定性空间分布在两代CMIP间变化甚小。青藏高原、赤道太平洋、热带雨林、阿拉伯半岛和南极洲沿海依然是地球系统模式模拟辐射收支不确定性极大的关键区域。  相似文献   

用于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)研究的海气耦合模式综述：中间型和混合型模式     

张荣华 《海洋与湖沼》2024,55(1):1-23

厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)是地球气候系统中最强的年际变率信号, 起源于热带太平洋海气相互作用过程, 并对全球的天气和气候等产生显著的影响。过去几十年来, 广泛、深入而细致的海气相互作用研究致力于发展和改进海气耦合模式以用于ENSO模拟和预测, 各种类型的海气耦合模式应运而生。经过半个多世纪的努力, ENSO数值模式及其应用已经取得了巨大进展, 包括已发展了一些高度理想化的概念(concept)模型来解释ENSO准周期性循环(包括正负反馈机制等); 同时也已发展了几类复杂程度不同的海气耦合模式并用于对ENSO的真实模拟和实时预测等研究, 尤其是已能提前6个月或更长时间对ENSO事件的发生和发展等进行有效的实时预测。其中最为复杂的模式是基于原始方程组的大气环流模式(Atmospheric General Circulation Models, AGCMs)与海洋环流模式(Oceanic General Circulation Models, OGCMs)等所组成的环流型耦合模式(Coupled General Circulation Models, CGCMs), 这类模式变量取为完全变量的形式(如总的海表温度场, 其可以分解为气候态部分和年际异常部分), 还考虑了尽可能详尽的物理过程及其参数化方案。中间型耦合模式(Intermediate Coupled Models, ICMs)是一类介于高度理想化概念模型与复杂的环流型耦合模式之间的简化模式, 其对应的控制方程组采用距平形式, 直接取大气和海洋年际异常场作为预报变量(如海表温度年际异常), 而相应的气候平均态部分则由对应的观测资料来给定; 大气与海洋模式间的耦合采用异常耦合(anomaly coupling)。混合型耦合模式(Hybrid Coupled Models, HCMs)是另一类简化的海气耦合模式, 其中海洋或大气模式有一个分量模式采用了简化的距平类模式(类似于ICMs),而另一个分量模式则采用环流型模式(General Circulation Models, GCMs); 如可采用统计的大气风应力年际异常模式与OGCM间的耦合而构建一种HCM_OGCM,也可采用简化的海洋距平类模式(如ICM中的海洋分量模式)与AGCM间的耦合而构建另一种HCM^AGCM。历史上, ICMs、HCMs和CGCMs等这几类耦合模式都在ENSO理论体系的发展、数值模拟和实时预测等方面都起到了重要作用。本文主要回顾作者与合作者所研发的ICMs和HCMs的构建、特点和应用例子等。  相似文献   

Baroclinic Buoyancy-Inertia Joint Stability Parameter     

Hideo Kawai 《Journal of Oceanography》2005,61(2):235-246

At present, the barotropic buoyant stability parameter has been derived from a vertical virtual displacement of a water parcel. The barotropic inertial stability parameter in the eccentrically cyclogeostrophic, basic current field was derived in 2003 from a horizontal cross-stream virtual displacement of a parcel. By expressing acceleration of a parcel due to a virtual displacement, which is arbitrarily sloping within a vertical section across the basic current, in terms of natural coordinates, we derived the vertical component of baroclinic buoyant stability parameter B ₂ ², the horizontal component of baroclinic inertial stability parameter I ₂ ², the baroclinic joint stability parameter J ², its buoyant component B ² and its inertial component I ². B ² is far greater than I ₂ ², and when neglecting relative vorticity except for vertical shear, a downward convex curve of J ² plotted against the slope of a virtual displacement follows a trend of B ² curve. If a parcel displaces along a horizontal surface or an isopycnal surface, however, B ² vanishes, and J ² becomes equal to I ². Actual parcel is apt to displace not only along the bottom slope, but also along the sea surface and an isopycnal interfacial surface, which is approximately equivalent to an isentropic surface, preferred by lateral mixing and exchange of momentum. Such actual displacement makes B ² vanishing, and grants I ² an important role. The present analysis of I ² examining effects due to curvature and horizontal and vertical shear vorticities are useful in deepening our understanding of baroclinic instability in actual oceanic streams.  相似文献   

白天工作条件下大气激光雷达探测的实验研究     

宋小全  刘智深  贺岩  刘金涛 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2001,31(4):593-598

作者在已完成大气激光雷达系统夜间工作的基础上 ,对白天工作条件下的各种环境背景光的干扰进行了理论与实验分析 ,得出太阳直射光和天空光为白天工作的主要背景干扰。实验结果表明 ,经过激光发射与接收视场角严格匹配及使用干涉滤光器 (2 .6 nm和 0 .15nm)进行窄带滤波 ,背景干扰被明显地剔除 ,可进一步压低背景干扰约 2 0倍。证明采取视场匹配及干涉滤光器的措施可基本保证激光雷达系统在白天条件下工作。  相似文献   

南极中山站大气气溶胶的化学组成及其来源的判别   总被引：1，自引：1，他引：1  

黄自强  暨卫东  杨绪林  黄荣坦  汤荣坤  于涛  张功勋 《台湾海峡》2003,22(3):334-346

从1998年3月7日至1999年11月23日历时21个月，在南极中山站连续采集89个海洋气溶胶样品，本文提供全部样品的13种化学元素Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、Al、Mn、Cr、V、K、Na、Ca、Mg含量的实测值．研究表明中山站气溶胶化学成份的含量具有季节性变化的特征．通过相关分析、因子分析、富集因子等方法判别不同时间段中山站气溶胶化学成份的来源。  相似文献   

大气垂直速度计算中校正方法的探讨     

沈雪龙 《海洋学研究》1997,15(4):24-28

本文对大气运动中垂直速度ｗ计算中的几种校正方法作了分析比较，并在前人工作的基础上，对校正方法作了改进，提出了进行低通滤波、散度校正和法线风分量校正的方法。通过这些校正，使计算出的平均散度和垂直速度的垂直廓线能维持原计算曲线的形式，并能满足整个气层连续方程积分为零的条件，也符合误差随高度增大的情况。  相似文献   

环球海洋大气气溶胶化学研究

Ⅱ.来源示踪元素的特征   总被引：7，自引：0，他引：7       下载免费PDF全文

陈立奇  高鹏飞  杨绪林 《海洋与湖沼》1993,24(3):264-271

1986年11月—1987年5月,在中国第三次南极考察和环球科学考察期间,收集了58个海洋气溶胶样品,采用中子活化法分析了Al,V,Mn,I,Br,Mg,Na,Cl等元素。应用因子分析、回归分析和富集因子分析对气溶胶中元素进行分类、定量评估和来源判别,讨论不同来源元素的特征,计算各主要来源的贡献分量。结果表明,海洋气溶胶中Al的99.99％是来自陆源地壳风化物,Na的99.2％。和Cl的99.99％是来自海水,V的91.4％。来自陆源污染物。因此,Al可作为海洋气溶胶中陆源地壳风化物的示踪元素,Na和Cl可作为海水源示踪元素,非地壳源的V则可选择为陆源污染物的示踪元素。  相似文献   

沃克环流上升区赤道低空强西风带的分析     

李若钝  于惠苓  刘丽惠  孙瑞本  井传才  苏新锁 《热带海洋学报》1995,(1)

采用ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ国际合作考察期间（１９９２年１０月─１９９３年２月）获得的２６７次定点（２°Ｓ，１５５°Ｅ）定时高空大气探测资料，进行计算分析，发现１９９２年１２月─１９９３年２月低空存在一支西风急流，有两次分别持续半月之久，而１９９２年１１月的两次赤道西风急流，因无赤道高空急流配合，仅持续２ｄ便消失。本文还指出：（１）赤道低空西风急流是各种海－气指数产生ＥＮＳＯ异常的重要信息；（２）赤道高空急流有滞后赤道低空急流２ｄ左右的响应关系；（３）赤道低空急流是纬向水汽输送的狭窄通道。  相似文献