东亚地区陆地植被净初级生产力与夏季气候的模拟     

智海  丹利  俞永强  徐永福  王盘兴 《气象学报》2009,67(6):1032-1044

利用中国科学院大气物理研究所(IAP)一个海洋-大气-动态植被耦合模式(GOALS-AVIM),进行了100年模拟积分.基于模拟结果,对东亚地区的植被净初级生产力(NPP)、降水、地面气温和短波辐射的季节变化进行了标准化对比,分析了NPP的时空格局与气候因子(气温、短波辐射和降水)的关系;利用奇异值分解(SVD)对东亚夏季降水场和NPP的关系进行分解.结果表明,夏季东亚地区植被NPP及相关气候因子的时空变化规律明显,耦合模式可以很好地模拟出观测存在的降水及NPP、LAI(叶面积指数)大值区随季节北移南退的形态;由于耦合模式中AVIM的双向特点,模式模拟的NPP与其他物理场的季节变化有很强的对应关系,而且在不同时间和地区,NPP与降水、地面气温、短波辐射表现出不同的对应关系,其中植被NPP时间变化与气温和降水的相关性都较高;从NPP场和降水场夏季逐月标准化距平奇异值分解的空间分布模态来看.NPP与降水在时空场上表现出很强的耦合性,NPP的空间格局与降水存在较好的相关性,不同地理位置的相关性强弱不同,分解出的降水场异常相关模态也再现了东亚夏季降水移动的时空特征,同时东亚雨带随季节变化与NPP的气候变率表现出不同的对应模态.  相似文献   

海洋环流模式对平流方案与分辨率的敏感性   总被引：1，自引：0，他引：1  

肖潺  俞永强  吴方华  刘海龙 《气象学报》2008,66(3):329-341

文中将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)发展的准全球海洋环流模式(LICOM),从水平分辨率、垂直分辨率、平流方案3个方面分别采用不同的方案,进行组合试验,研究这些因素对于海洋环流(特别是热带海洋)的重要影响.8组试验表明,水平分辨率的提高,对于流场的改进有显著作用,能够使流场达到与实际非常接近的强度;调整的垂直分辨率,上层海洋的加密,能够使热带太平洋上层海洋的模拟改进;引入的两步保形平流方案,能够使得热带太平洋海温的模拟有所改进,这种改进的效果在低分辨率的情况下,尤为明显.同时,8组试验也一致地表现出等温线的密集程度比实际情况稀疏,这反映了模式在物理过程,特别是混合过程的描述方面,还有值得改进的地方.  相似文献   

LASG全球海洋-大气-陆面系统模式(GOALS/LASG)及其模拟研究   总被引：44，自引：3，他引：44  

吴国雄  张学洪  刘辉  俞永强  金向泽  郭裕福  孙菽芬  李伟平  王标  石广玉 《应用气象学报》1997,(Z1)

该文扼要介绍了ＬＡＳＧ第一版本全球海洋－大气－陆面系统模式（ＧＯＡＬＳ／ＬＡＳＧ）的发展和结构，及其对气候平均态、季节变化和年际变化的模拟，以及近期发展计划．  相似文献   

海底火山喷发引发厄尔尼诺事件的数值模拟   总被引：8，自引：0，他引：8       下载免费PDF全文

刘厚赞  刘辉  俞永强 《Acta Meteorologica Sinica》1998,56(5):602-610

在东北太平洋海底火山实际位置,模仿实际火山喷发所产生的地热通量,对ＩＡＰ海－气耦合模式进行了强迫作用下积分试验。积分结果表明：海底火山溢流所产生的热能通过海洋对流影响表层海温,深层扩散极少;模拟出类似１９８６～１９８７年和１９９１～１９９２年厄尔尼诺事件形成发展的全过程。  相似文献   

耦合模式FGOALS-s2模拟的大西洋经圈翻转环流（AMOC）的年代际变率     

李晓兰  俞永强 《气候与环境研究》2018,23(2):221-234

利用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）发展的耦合的气候系统模式FGOALS-s2工业革命前控制试验结果研究了大西洋经向翻转流（Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC）的年代际变率及其物理机制。传统AMOC是利用深度坐标下的质量流函数来表征,本文通过对密度坐标下49.5°N的AMOC指数与其余纬度的AMOC指数作相关分析,发现AMOC的变化有从深水形成区向南传播的过程,且密度坐标下的AMOC变率在北大西洋高纬度明显大于低纬度。分析进一步表明,模式模拟的AMOC具有年代际振荡,周期约为70年。这个低频振荡主要是由与AMOC变化相关的温度和盐度的变化与海表风场之间的相互作用引起,具体机制如下:格陵兰-冰岛-挪威海有异常强的海表风场,导致蒸发增强,继而使海表盐度增加,深水形成增多,从而使AMOC增强。AMOC加强后,会使得向北的热量和盐度输送增加,减弱此处的经向温度梯度,风场随之减弱,从而完成位相的反转。  相似文献   

一个耦合气候系统模式模拟的中全新世时期亚洲季风系统变化   总被引：4，自引：4，他引：0       下载免费PDF全文

郑伟鹏  俞永强 《第四纪研究》2009,29(6):1135-1145

本文分析了一个耦合模式FGOALS_g1.0对工业革命前气候(0ka)和中全新世时期(6ka)亚洲夏季风的模拟结果。在该研究中我们主要分析季风降水变率较大的区域,即东亚夏季风区(20°～45°N,110°～120°E)和印度夏季风区(10°～30°N,70°～80°E)。尽管耦合模式的普遍偏差依然存在,该模式反映出亚洲季风系统是海陆热力性质差异的结果,并较好地模拟出了0ka亚洲夏季风大尺度环流的特点和季节变化的特征。6ka和0ka比较分析的结果表明,6ka时期欧亚大陆增暖,海陆温度梯度加强; 印度夏季风降水从南亚大陆北移到 30°N 附近,位于青藏高原南侧的降水大值中心降水加强; 东亚季风区降水则表现为华北地区减少,长江流域和华南地区降水增加的特点。但合理地模拟季风爆发仍然是耦合气候系统模式的难点之一。
6ka时期亚洲夏季风变化是和大尺度季风环流的变化联系在一起的,而其根本原因是中全新世时期地球轨道参数变化所引起的太阳辐射变化,北半球季节循环的振幅加强。海陆热力性质的差异所导致海陆温差加大使得北半球的季风环流加强,印度夏季风高空东风在 20°～30°N 加强,低层赤道东风加强,跨赤道后的西南气流向北推移,从而使得印度夏季风降水雨带北移到 30°N 附近。东亚季风区的高低空温度场的配置使得副热带高空急流减弱,位置偏南,从而有利于华北地区的高空出现异常的辐合,中层为异常的辐散,抑制了季风降水的发展; 长江流域和华南地区则相反,季风降水降水加强。  相似文献   

印度洋对ENSO事件的响应:观测与模拟   总被引：11，自引：3，他引：8  

周天军  俞永强  宇如聪  张学洪  李肇新 《大气科学》2004,28(3):357-373

观测事实显示,在El Ni(n～)o期间,伴随着赤道中东太平洋表层海温(SST)的升高,热带印度洋SST出现正距平.作者利用海气耦合模式模拟了印度洋对ENSO事件的上述响应,并进而讨论了其物理机制.所用模式为法国国家科研中心Pierre-Simon-Laplace 全球环境科学联合实验室(IPSL)发展的全球海气耦合模式.该模式成功地控制了气候漂移,能够合理再现印度洋的基本气候态.观测中与ENSO相关的热带印度洋SST变化,表现为全海盆一致的正距平,并且这种变化要滞后赤道中东太平洋SST变化大约一个季度,意味着它主要是对东太平洋SST强迫的一种遥响应,模式结果也支持这一机制,尽管模式中的南方涛动现象被夸大了,使得模拟的与ENSO相关联的SST正距平的位置南移,阿拉伯海和孟加拉湾被负距平(而不是正距平)所控制.研究表明,东太平洋主要通过大气桥影响潜热释放来影响印度洋SST变化.赤道东太平洋El Ni(n～)o事件的发展,导致印度洋上空风场异常自东而西传播;伴随着风场的变化,潜热发生相应变化,并最终导致SST异常的发生.非洲东海岸受索马里急流控制的海域,其SST的变化不能简单地利用热通量的变化来解释.证据显示,印度洋的增暖是ENSO事件发生的结果而不是其前期信号.  相似文献   

一个大洋环流模式中赤道西太平洋暖池海面温度对西风爆发的响应   总被引：3，自引：2，他引：1  

刘海龙  李薇  张学洪  俞永强 《大气科学》2002,26(2):171-184

用逐日的欧洲中期数值预报中心再分析(ERA)风应力,和由Haney公式结合ERA海表资料与预报海温计算出的热通量强迫一个全球大洋环流模式.并用逐日的模拟结果与TOGA-COARE(Tropical Ocean--Global Atmosphere--Coupled Ocean-AtmosphereResponse Experiment)浮标观测资料对比,分析模拟结果中暖池海区上层海洋热量平衡对西风爆发(WWB)的响应.在第一次WWB过程中,模拟与观测的主要差异在WWB期间,而造成差异的原因主要是模式中由下沉运动引起的增温和由强的纬向温度梯度引起的暖平流.初步认为下沉增温可能是差分格式本身和模式分辨率不足造成的.从热量平衡的结果看,第二次WWB事件的模拟比第一次更成功,两次差异可能与两次WWB事件的季节背景不同有关.  相似文献   

用IAP/LASG GOALS模式模拟CO_2增加引起的东亚地区气候变化(英文)   总被引：9，自引：0，他引：9  

郭裕福  俞永强  刘喜迎  张学洪 《大气科学进展》2001,(1)

用一个全球耦合的海洋──大气──陆地系统模式（ＩＡＰ／ ＬＡＳＧ ＧＯＡＬＳ）研究因 ＣＯ２增加引起的全球增暖,重点是讨论东亚地区气候变化。完成了两个试验,一个是ＣＯ２含量保持不变的对照试验,一个是ＣＯ２浓度按每年１０％增加的扰动试验。结果表明,在对照试验中没有出现气候漂移,在ＣＯ２含量加倍时全球平均地面气温将增加１．６５℃。ＧＯＡＬＳ模式能较好模拟观测的东亚温度和降水的空间分体和年循环,但模拟的年平均温度略偏低、年降水稍偏大。在ＣＯ２含量加倍时,东亚地区温度和降水将分别增加２．１℃和５％,最大增温出现在中纬度大陆上,最大的降水增加出现在２５°Ｎ附近。  相似文献   

Annual cycle and interannual variability in the tropical pacific as simulated by three versions of FGOALS     

俞永强  何杰  郑伟鹏  栾贻花 《大气科学进展》2013,30(3):621-637

The seasonal cycle and interannual variability in the tropical oceans simulated by three versions of the Flexible Ocean-Atmosphere-Land System (FGOALS) model (FGOALS-g1.0, FGOALS-g2 and FGOALSs2), which have participated in phases 3 and 5 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP3 and CMIP5), are presented in this paper. The seasonal cycle of SST in the tropical Pacific is realistically reproduced by FGOALS-g2 and FGOALSs2, while it is poorly simulated in FGOALS-g1.0. Three feedback mechanisms responsible for the SST annual cycle in the eastern Pacific are evaluated. The ocean-atmosphere dynamic feedback, which is successfully reproduced by both FGOALS-g2 and FGOALS-s2, plays a key role in determining the SST annual cycle, while the overestimated stratus cloud-SST feedback amplifies the annual cycle in FGOALS-s2. Because of the serious warm bias existing in FGOALS-g1.0, the ocean-atmosphere dynamic feedback is greatly underestimated in FGOALS-g1.0, in which the SST annual cycle is mainly driven by surface solar radiation. FGOALS-g1.0 simulates much stronger ENSO events than observed, whereas FGOALS-g2 and FGOALSs2 successfully simulate the observed ENSO amplitude and period and positive asymmetry, but with less strength. Further ENSO feedback analyses suggest that surface solar radiation feedback is principally responsible for the overestimated ENSO amplitude in FGOALS-g1.0. Both FGOALS-g1.0 and FGOALS-s2 can simulate two different types of El Ni-no events — with maximum SST anomalies in the eastern Pacific (EP) or in the central Pacific (CP) — but FGOALS-g2 is only able to simulate EP El Ni-no, because the negative cloud shortwave forcing feedback by FGOALS-g2 is much stronger than observed in the central Pacific.  相似文献