土壤水热耦合模型研究进展   总被引：3，自引：0，他引：3  

孙昭萱  张强  王胜 《干旱气象》2009,27(4):373-380

土壤水热耦合模型的研究是20世纪50年代在等温水分运动模型的基础上发展起来的,与大气环流、水资源利用、农业及遥感技术的应用密切相关,具有广泛的应用价值,已经成为陆面过程研究中的重点。本文介绍了目前流行的几种土壤水热耦合模型及其特点,分析了这些模型在一些特定区域的检验效果及作用趋势,并讨论了土壤水热耦合模型存在的问题及未来发展方向。  相似文献   

一个改进的混合型海气耦合模式：ENSO模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱杰顺  周广庆  Rong-Hua ZHANG 《大气科学》2009,33(4):657-669

通过在中国科学院大气物理研究所热带太平洋环流模式与一个统计大气模式所建立的混合型海气耦合模式中引入次表层上卷海温非局地参数化方案, 对比分析了次表层上卷海温对耦合模式模拟结果的影响, 表明在引入次表层上卷海温非局地参数化方案前耦合模式模拟的SSTA最大变率中心位于日界线附近赤道南北狭窄范围内, 而在赤道东太平洋及南美沿岸一带变率过低, 周期呈准2年振荡。改进后, 耦合模式模拟结果的分布不论在东西方向亦或南北方向与观测更为相近, 振荡周期为4年左右, 而且还能模拟出观测中ENSO振荡的季节依赖性特征。进一步分析改进的耦合模式中海气耦合特征, 表明 “延迟振子” 理论、 “西太平洋振子” 理论、 “充电-放电振子” 理论及 “平流-反射” 理论所揭示的一些规律在该模式中都能被不同程度地描述出来, 这说明在实际的ENSO循环过程中, 可能有多种机制在同时起作用。  相似文献   

利用一个海气耦合模式对台风Krovanh的模拟   总被引：5，自引：1，他引：4  

蒋小平  刘春霞  齐义泉 《大气科学》2009,33(1):99-108

采用中尺度大气模式MM5和区域海洋模式POM构造了中尺度海气耦合模式, 模拟了Krovanh (0312) 台风过程中台风－海洋相互作用, 分析了台风引起的海面降温影响台风强度的机制和海洋对台风响应的特征。试验结果显示: 考虑台风引起的海面降温使台风强度模拟有了较大改进, 模拟的台风中心气压和近中心最大风速均与实况较符合。POM模拟的海表面温度与TRMM/TMI观测的海表面温度也较为一致, 台风Krovanh在其路径右侧95 km处引起较大的海面降温, 最大降温幅度达5.8℃。与海表面温度降低相对应的是混合层深度的增加, 较大的海面降温对应较大的混合层加深, 表明大风夹卷在海表面温度的降低中起主要作用。分析表明, 台风引起的海面降温降低海洋向大气输送的潜热通量和感热通量, 特别是在台风内核区, 平均总热通量减少了32.1%。热通量的减少使得湿静力能及湿静力能径向梯度减小, 削弱了台风强度。  相似文献   

区域海气耦合模式模拟中国夏季降水能力分析     

李涛  周广庆  王芳栋 《气候与环境研究》2013,18(6):701-709

基于OASIS3(Ocean Atmosphere Sea Ice Soil version 3)耦合器,耦合区域气候模式RegCM3(Regional Climate Model version 3)和海洋模式HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model),建立一个区域海气耦合模式,并通过嵌套方法处理海洋模式的侧边界问题。运用该耦合模式对1982～2001年包括中国在内的东亚地区气候进行连续模拟,重点分析其对中国夏季(6～8月)降水的模拟性能。结果表明:耦合模式基本可以模拟出中国夏季降水的空间分布特征,模拟的降水量值和年际变化在靠近海洋的沿海区域比参照试验有一定程度的改善;能够再现观测夏季降水经验正交函数第一模态(EOF1)的空间分布特征,与观测EOF1的时间相关性也比参照试验有较大提高;前6个模态的组合分析也表明耦合模式对长江中下游、山东半岛、海南岛等区域夏季降水的较大时间尺度气候分量的模拟改善更显著。  相似文献   

印度洋海温年际异常与热带夏季季节内振荡的关系及其数值模拟研究     

林爱兰  Tim Li  李春晖  谷德军  郑彬  Jing Jia Luo 《气象学报》2010,68(5):617-630

利用观测分析资料和SINTEX-F海气耦合长时间(70年)数值模拟结果,分析了印度洋海温年际异常与热带夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态之间关系及其物理过程。结果表明,印度洋海温年际异常与热带BSISO关系密切,当印度洋为正(负)偶极子情况,中东印度洋北传BSISO减弱(加强);当印度洋为正(负)海盆异常(BWA)情况,印度洋西太平洋赤道地区(40°E -180°)东传BSISO加强(减弱)。印度洋海温年际变化通过大气环流背景场和BSISO结构影响热带BSISO不同传播模态强度的年际变化。在负(正)偶极子年夏季,由于对流层大气垂直东风切变加强(减弱),对流扰动北侧的正压涡度、边界层水汽辐合加强更明显(不明显),导致形成BSISO较强(弱)的经向不对称结构,因此北传BSISO偏强(减弱)。印度洋BWA模态通过影响赤道西风背景以及海气界面热力交换,导致赤道东传BSISO强度产生变化。在正BWA年夏季,赤道地区西风较明显,当季节内振荡叠加在这种西风背景下,扰动中心的东侧(西侧)风速减弱(加强)更明显,海面蒸发及蒸发潜热减弱(加强)更明显,导致扰动中心的东侧(西侧)海温升高(降低)幅度更大,从而使边界层产生辐合(辐散)更强、水汽更多(少),因此赤道东传BSISO偏强;而在负BWA年,赤道地区西风背景减弱,以上物理过程受削弱使赤道东传BSISO偏弱。  相似文献   

Potential Predictability of Sea Surface Temperature in a Coupled Ocean--Atmosphere GCM     

YAN Li  WANG Panxing  YU Yongqiang  LI Lijuan  WANG Bin 《大气科学进展》2010,27(4):921-936

Using the Flexible Global Ocean--Atmosphere--Land System model (FGOALS) version g1.11, a group of seasonal hindcasting experiments were carried out. In order to investigate the potential predictability of sea surface temperature (SST), singular value decomposition (SVD) analyses were applied to extract dominant coupled modes between observed and predicated SST from the hindcasting experiments in this study. The fields discussed are sea surface temperature anomalies over the tropical Pacific basin (20^oS--20^oN, 120^oE--80^oW), respectively starting in four seasons from 1982 to 2005. On the basis of SVD analysis, the simulated pattern was replaced with the corresponding observed pattern to reconstruct SST anomaly fields to improve the ability of the simulation. The predictive skill, anomaly correlation coefficients (ACC), after systematic error correction using the first five modes was regarded as potential predictability. Results showed that: 1) the statistical postprocessing approach was effective for systematic error correction; 2) model error sources mainly arose from mode 2 extracted from the SVD analysis---that is, during the transition phase of ENSO, the model encountered the spring predictability barrier; and 3) potential predictability (upper limits of predictability) could be high over most of the tropical Pacific basin, including the tropical western Pacific and an extra 10-degrees region of the mid and eastern Pacific.  相似文献   

陕北一次秋季连阴雨过程的天气动力学分析   总被引：3，自引：2，他引：1  

刘慧敏  魏娜  万宏卫 《陕西气象》2010,(1):10-13

通过对2007年秋季陕北一次极端连阴雨过程的环流形势、动力结构、水汽输送等分析,结果表明：2007年陕北秋季连阴雨具有雨日长、雨强大、面积广的特点;由于西太平洋副热带高压异常偏北偏西,其外围形成的西南低空急流把充足的水汽输送到陕北;当乌山有阻高建立时,北方冷空气沿脊前下滑,在巴湖形成切断低压,在贝湖形成低涡;贝湖底部分裂小槽南下,冷暖空气在陕北长时间交汇;由于高空西风急流稳定在38°N附近．陕北位于高空急流的出口区,高空急流与副高外围的西南低空急流耦合,提供了持续的上升运动和水汽辐合．从而形成了陕北长时间的连阴雨天气;登陆台风北侧的东风气流为陕北连阴雨期间发生暴雨提供了有利的水汽和不稳定能量。当阻高减弱崩溃,巴湖到新疆有高压脊建立,副热带高压东移南退,陕北上空转为西北气流控制,连阴雨天气结束。  相似文献   

基于光子晶体的太赫兹波波分复用器件的设计     

陈鹤鸣  吴卓然 《南京气象学院学报》2010,(3):193-197

设计了一种基于二维硅光子晶体的太赫兹波波分复用器件．该光子晶体器件采用点、线缺陷组合的结构,数对不同大小的点缺陷分别放置在线缺陷侧面的相应位置．根据描述谐振腔与波导之间耦合问题的耦合模理论,当太赫兹波在器件中传播时点线缺陷中的电磁波模式之间将发生相互耦合．基于这种机制,器件可以通过设置不同大小的点缺陷将相应谐振波长的太赫兹波下载下来．仿真结果表明,器件体积小巧、易于集成,信道平均间隔大约为０５μｍ,并且各信道的下载效率均高于９０％．  相似文献   

Climate-Vegetation Interannual Variability in a Coupled Atmosphere-Ocean-Land Model   总被引：1，自引：0，他引：1  

ZHI Hai  WANG Panxing  DAN Li  YU Yongqiang  XU Yongfu  ZHENG Weipeng 《大气科学进展》2009,26(3):599-612

The coupled models of both the Global Ocean-Atmosphere-Land System (GOALS) and the Atmosphere-Vegetation Interaction Model (GOALS-AVIM) are used to study the main characteristics of interannual variations. The simulated results are also used to investigate some significant interannual variability and correlation analysis of the atmospheric circulation and terrestrial ecosystem. By comparing the simulations of the climate model GOALS-AVIM and GOALS, it is known that the simulated results of the interannual variations of the spatial and temporal distributions of the surface air temperatures and precipitation are generally improved by using AVIM in GOALS-AVIM. The interannual variation displays some distinct characteristics of the geographical distribution. Both the Net Primary Production (NPP) and the Leap Area Index (LAI) have quasi 1-2-year cycles. Meanwhile, precipitation and the surface temperatures have 2--4-year cycles. Conditions when the spectrum density values of GOALS are less than those of GOALS-AVIM, tell us that the model coupled with AVIM enhances the simulative capability for interannual variability and makes the annual cycle variability more apparent. Using Singular Value Decomposition (SVD) analysis, the relationship between the ecosystem and the atmospheric circulation in East Asia is explored. The result shows that the strengthening and weakening of the East Asian monsoon, characterized by the geopotential heights at 500 hPa and the wind fields at 850 hPa, correspond to the spatiotemporal pattern of the NPP. The correlation between NPP and the air temperature, precipitation and solar radiation are different in interannual variability because of the variation in vegetation types.  相似文献   

冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究进展   总被引：7，自引：3，他引：4  

宋存牛 《冰川冻土》2010,32(5)

随着冻土地区基础设施建设加快,冻害已成为寒区工程建设中迫切需要解决的问题.造成冻害现象的主要原因是土体的冻胀和融沉,而冻融过程受控于土体温度场、水分场、应力场及其变化规律.深入开展水热力耦合作用机理的研究对解决实际工程冻害问题具有重要的指导意义.对国内外在水热力耦合作用机理、耦合作用方程方面的研究进行了综评,指出了各种研究结果之间差异、不同冻胀模式建立的依据、研究方法以及适用条件,分析了目前冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究中存在的问题,提出了今后研究发展的方向.  相似文献