关于东亚冬季风指数的一个讨论——东亚中、低纬冬季风的差异   总被引：6，自引：4，他引：2       下载免费PDF全文

刘舸  纪立人  孙淑清  辛羽飞 《大气科学》2013,37(3):755-764

利用NCEP再分析资料和NOAA海表温度等资料,分析了东亚冬季风在不同纬度上的表现。根据我们定义的东亚中纬度冬季风(The mid latitudinal East Asian winter monsoon, 简称EAWM-M)和低纬度冬季风(The low latitudinal East Asian winter monsoon, 简称EAWM-L)指数,探讨了它们对应的影响系统,并重点分析了它们与海温异常之间联系的异同。研究主要发现:(1)EAWM-L和EAWM-M指数所反映的东亚冬季大气环流形势不尽相同。在对流层低层,EAWM-L与中国南海、菲律宾附近环流异常的关系密切,EAWM-M与贝加尔湖阻塞高压的关系更为密切;在对流层中层,EAWM-M同样与贝加尔湖阻塞高压异常的联系相对更为紧密,而EAWM-L指数则与东亚大槽的关系更为紧密。在对流层高层,副热带西风急流强度变化通过调制次级环流进而与EAWM-L联系起来,而EAWM-M强弱变化主要与副热带西风急流北界的位置有关。(2)EAWM-L与冬季赤道中东太平洋和热带印度洋海温异常的联系都很紧密,而EAWM-M变化与冬季热带印度洋海温异常的联系更为密切,与赤道中东太平洋海温异常的关系相对偏弱。EAWM-L与冬季赤道中东太平洋和热带印度洋海温异常的紧密联系在年际和年代际尺度上都是存在的,而EAWM-M与冬季热带印度洋海温异常的紧密联系主要体现在年代际尺度上。  相似文献   

Magnitude,distribution and causes of terrestrial carbon sinks and some implications for policy   总被引：2，自引：0，他引：2  

《Climate Policy》2013,13(1):71-88

Abstract

Recent analyses continue to modify our understanding of terrestrial carbon sinks. The sinks are large and variable enough to account for much of the variability in the growth rate of atmospheric CO₂. They are distributed throughout both northern mid-latitudes and the tropics. Identification of the factors influencing an observed sink is extremely difficult; methods for attribution are reviewed. Although various ecological mechanisms (e.g. CO₂ fertilization, nitrogen deposition, climatic variability) have been shown experimentally to have short-term effects on physiological processes controlling the amount of carbon in terrestrial ecosystems, it is unclear which of these mechanisms has been most important in the past 10–100 years and which will be most important in the future. The decades-long supposition that CO₂ fertilization has been a major driver of terrestrial carbon uptake is being challenged. A major portion of the sink in the northern mid-latitudes (although probably not in the tropics) is a result of recovery from past changes in land use and management. To the extent that these direct human actions explain most of the current (and future) sink, attribution and thus accounting become more tractable, but the continued functioning of the sink is limited and largely dependent on deliberate actions (e.g. afforestation, sustainable forest management and preservation).  相似文献   

The Application of Flux-Form Semi-Lagrangian Transport Scheme in a Spectral Atmosphere Model     

WANG Xiaocong  LIU Yimin  WU Guoxiong  Shian-Jiann LIN  BAO Qing 《大气科学进展》2013,30(1):89-100

A flux-form semi-Lagrangian transport scheme(FFSL) was implemented in a spectral atmospheric GCM developed and used at IAP/LASG.Idealized numerical experiments show that the scheme is good at shape preserving with less dissipation and dispersion,in comparison with other conventional schemes.Importantly,FFSL can automatically maintain the positive definition of the transported tracers,which was an underlying problem in the previous spectral composite method(SCM).To comprehensively investigate the impact of FFSL on GCM results,we conducted sensitive experiments.Three main improvements resulted:first,rainfall simulation in both distribution and intensity was notably improved,which led to an improvement in precipitation frequency.Second,the dry bias in the lower troposphere was significantly reduced compared with SCM simulations.Third,according to the Taylor diagram,the FFSL scheme yields simulations that are superior to those using the SCM:a higher correlation between model output and observation data was achieved with the FFSL scheme,especially for humidity in lower troposphere.However,the moist bias in the middle and upper troposphere was more pronounced with the FFSL scheme.This bias led to an over-simulation of precipitable water in comparison with reanalysis data.Possible explanations,as well as solutions,are discussed herein.  相似文献   

内蒙古春季久旱转雨大气环流系统特征     

司瑶冰  高涛  胡英华  李杨 《高原气象》2013,32(4)

利用1960-2009年春季内蒙古104个测站逐日降水量资料,统计出春季第一次有效降水作为久旱转雨天气过程,分析了近50年春季久旱转雨降水特征和年代变化,利用NCEP/NCAR再分析资料分析了久旱转雨的大气环流型.结果表明,20世纪60-80年代内蒙古春季久旱转雨天气过程平均为1～2次,90年代有3次,表明1998年以后出现的频次明显增多.60-80年代500hPa高度场在高纬度欧亚大陆地区为一脊一槽的环流形势,乌拉尔山为高压脊,西伯利亚地区维持一稳定的低涡槽系统,西风急流位于50°-60°N之间,内蒙古受强西风控制;中低纬度地区的西风槽成为久旱转雨的主要影响系统. 1990-2007年500hPa高度场上,在高纬度地区东亚大槽位置偏北,欧亚大陆50°-60°N西风急流北抬至70°-80N,中高纬度地区贝加尔湖到东北地区和蒙古高原为低涡,中低纬度地区多短波槽、脊活动.2008年和2009年又出现了60-80年代的环流特征.对500hPa环流系统进行了分型,得到3种类型:A型(蒙古冷槽(涡))、B型(贝加尔湖低涡)和C型(东北低涡).这3种类型是造成内蒙古春季久旱转雨的主要环流系统.  相似文献   

对流层中层大气能量转换特征与暴雨激发和维持的关系   总被引：2，自引：0，他引：2  

葛非  郭胜利  谌芸  肖天贵  唐玮玮 《高原气象》2013,32(3):762-769

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国2 513个测站逐日降水资料,分析了2008年9月22—27日四川盆地持续性暴雨过程中对流层中层大气风场动能和势能的相互转换和分布特征。结果表明,在暴雨迅速发展阶段,受环流形势和地形等条件的影响,动能能量转换成驻波形式的波动势能;在强降水维持并减弱阶段,动能和势能之间的转换趋于平缓。在整个暴雨过程中,强降水区与500hPa风场能量大值区分布基本一致。此外,台风"黑格比"也为此次暴雨过程提供了必要的水汽。  相似文献   

基于梯度提升树的大气分层透过率快速计算方法     

梁红丽  张鹏  陈林  马刚  白文广  漆成莉 《气象学报》2020,78(5):853-863

大气透过率的计算是红外辐射传输计算的核心,RTTOV（Radiative Transfer for TOVS）通过建立大气廓线中温度、水汽、臭氧和其他气体浓度等参数与卫星通道透过率的统计关系,可实现卫星通道透过率和大气顶辐射率的快速准确计算。但在一些复杂吸收波段,如水汽波段,RTTOV的计算误差较大。为提高RTTOV在水汽敏感波段的计算精度,利用机器学习中的梯度提升树（Gradient Boosting Tree,GBT）方法,选取从ECMWF（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的IFS-137（The Integrated Forecast System,137-level-profile）廓线集中挑选的1406条廓线和由此计算的透过率真值作为样本,选取风云三号气象卫星上搭载的红外分光计（InfraRed Atmospheric Sounder,IRAS）通道12（7.33 μm）进行个例研究,分别建立陆地和海洋晴空大气等压面至大气层顶透过率的快速计算模型（GBT模型）。通过和透过率、亮温真值的比较,验证了GBT模型。比较结果显示,GBT模型预测的透过率平均绝对误差（Mean Absolute Error,MAE）为:陆地0.0012,海洋0.0009;均方对数误差（Mean Squared Logarithmic Error,MSLE）为:陆地0.0215,海洋0.0095,均小于RTTOV直接计算的透过率的误差（陆地、海洋的MAE分别比RTTOV小0.0008和0.0010,MSLE分别比RTTOV小0.0135和0.0227）;由GBT模型计算的亮温MAE分别为:陆地0.0949 K,海洋0.0634 K,均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为:陆地0.1352 K,海洋0.0831 K,也都小于RTTOV直接模拟的晴空亮温误差（陆地、海洋的MAE分别比RTTOV小0.1685 K和0.1466 K,RMSE分别比RTTOV小0.1794 K和0.1685 K）。本研究的结果表明,在IRAS红外水汽波段,GBT预测的透过率和亮温误差比RTTOV小。机器学习有提高水汽波段正演精度的潜力,或可为辐射传输的快速计算提供可行的替代方法。   相似文献   

中国近30年有/无大气河伴随的登陆台风气候学特征对比分析     

陈红专  毛紫怡  陈静静 《气象学报》2020,78(5):745-760

利用JRA55再分析资料和近30年台风资料,采用动态合成分析方法对1986—2015年有/无大气河伴随的登陆台风大尺度环流和水汽场特征进行了合成分析,以探讨大气河对登陆台风演变的影响,主要结论如下:30年内登陆中国大陆的台风中,有大气河伴随和无大气河伴随的大约各占50%,平均陆上维持时间前者（38 h）长于后者（22.5 h）。有大气河伴随的台风登陆后,台风与副热带高压间的等高线密集,台风在中纬度槽前移动过程中有逐渐向斜压锋区靠近的趋势,而无大气河伴随的台风登陆后,台风与副热带高压间的等高线稀疏,也无长波槽靠近;有大气河伴随的台风登陆后,仍然与西南风低空急流和超低空急流水汽输送通道相连,台风涡旋区大风核伸展高度高,而无大气河伴随的台风登陆后与强水汽通道断开;登陆台风是水汽汇的一个高值中心,夏季印度季风环流和南海夏季风是向台风输送水汽的主要通道。有大气河伴随的台风,水汽输送速度的大小和辐合的强度明显大于无大气河伴随的台风,且其水汽辐合呈准对称结构,而无大气河伴随的台风其水汽辐合呈不对称结构,北侧的冷性强水汽输送会加速台风的填塞;有大气河伴随的台风登陆后,其南边界一直维持较强的水汽输送,台风区域总的水汽收入减小缓慢,而无大气河伴随的台风登陆后,台风区域总的水汽收入迅速减小;从垂直分布来看,有大气河伴随的台风在登陆后48 h内,其低层气旋式环流结构较完整,4个边界均有净的水汽输入,随着高度升高结构趋于松散。而无大气河伴随的台风在登陆24 h后其气旋式环流结构已不完整。   相似文献   

中国南方地区盛夏高温类型及其对应的大尺度环流和海温异常     

贾子康  郑志海  封国林 《气象学报》2020,78(6):928-944

利用中国2374个站点的日最高气温资料、NCEP/NCAR大气环流资料以及NOAA海表温度资料,分析了中国南方盛夏高温的主要类型,比较了各类型高温对应的大尺度环流以及与海表温度异常信号的联系。结果表明:中国南方地区年高温日数有明显的增多趋势,利用聚类分析将中国南方盛夏高温分为江淮型、华南型和华中型3类。江淮型高温中心区域位于江淮地区,该类型高温空间范围大、发生频次高,典型的环流系统为高、低空呈现异常反气旋,西太平洋副热带高压（西太副高）偏强偏西,南北位置略偏北。该类型高温是西太副高直接控制下的高温类型,与前冬到夏季中部型厄尔尼诺衰减和春季赤道大西洋地区海温偏高有关。华南型高温中心区域在江南南部到华南地区,典型的环流系统是东亚副热带急流的位置偏南,西太副高偏强、偏西和脊线偏南,华南型高温也是西太副高直接控制下的高温,且伴随着西南季风的减弱,干热特征明显,该类型高温与东部型厄尔尼诺衰减及其与之相联系的印度洋“电容器”效应密切相关。华中型高温主要位于湖北和湖南两省,对应的环流型为西太副高偏弱、偏东,在中高纬度与北大西洋-欧亚遥相关型类似,是大陆高压控制下的高温,使得水汽条件比另两类高温好。北大西洋-欧亚遥相关型是华中型高温的可能信号源。   相似文献   

基于三台测风激光雷达的大气湍流和三维风场研究     

程志刚  李炬  张鑫宇  张京江  窦军霞  程月星 《气象学报》2020,78(6):1021-1036

为了获取大气湍流和空间三维风场结构,利用3台同型号的测风激光雷达开展协同观测试验。（1）利用虚拟铁塔协同观测技术开展大气湍流探测,与香河102 m铁塔安装的三维超声风速仪观测结果做对比,32 m处高频（10 Hz）风速的相关系数高达0.92,平均误差为0.77 m/s,均方根误差为0.41 m/s;大气湍流强度（TKE）的相关系数高达0.99,平均误差为?0.02 m2/s2,均方根误差为0.08 m2/s2,并且协同观测的高频风速与三维超声风速仪的观测结果具有相同的频谱结构。（2）利用扫描协同观测技术开展三维风场探测,与铁塔上的常规测风设备相比,其90 m高度处的水平风速和风向的相关系数分别为0.92和0.93,平均误差为?0.41 m/s和0°,均方根误差为0.73 m/s和34°。相比于单台测风激光雷达,基于3台测风激光雷达协同观测技术具有一定的优势:不需要风场水平均匀的假设、探测精度更高等。但其对观测环境的要求较高:观测路径上不能有遮挡、观测必须协同等。在科研业务应用中,需要根据实际的观测需求合理制定观测方案。   相似文献   

基于K-均值聚类方法的大气环流模式IAP AGCM4.1对西北太平洋热带气旋的模拟评估     

周颖  张贺  张珂玮 《大气科学》2020,44(5):1141-1154

IAP AGCM4.1（Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model, version 4.1）是中国科学院大气物理研究所自主研发的大气环流模式,也是中科院地球系统模式CAS-ESM1（Chinese Academy of Sciences Earth System Model, version 1）的大气分量模式。本文利用极端气候分析软件TECA（Toolkit for Extreme Climate Analysis）,对IAP AGCM4.1模拟的1979～2012年西北太平洋热带气旋（TC）进行了识别与评估。结果表明IAP AGCM4.1模拟的TC空间分布、路径走向与生成源地与观测基本一致,但模拟的TC个数有所低估,仅为观测的36%。基于K-均值聚类方法的分类评估显示,这种低估主要体现在模式对于西北行转向类和西行类TC没有模拟能力。对于近海西—西北行类、西转向类和东转向类TC,模式模拟的个数可分别达到观测的39%,48%和85%,模拟的季节变化与观测的相关系数在0.89～0.91之间,周期误差在1～2天。就TC路径而言,模式对于近海西—西北行类和东转向类TC模拟效果较好,质心经度误差、质心纬度误差和经纬向标准差的模拟误差分别为1%～5%、4%～16%和5～15%。此外,环流合成分析表明模式很好地再现了东转向类TC发生、发展期间环境流场的演变以及副热带高压的变化情况,模拟的副热带高压强度和面积指数与观测的相关系数可达0.89。模式对西北行转向类和西行类TC模拟能力较差的原因可能与模式对副热带高压的模拟偏差有关。  相似文献