IPCC AR6解读：全球和区域海平面变化的监测和预估     

张通  俞永强  效存德  华莉娟  闫展 《气候变化研究进展》2022,18(1):12-18

IPCC第六次评估报告第一工作组报告第九章综合评估了与海平面相关的最新监测和数值模拟结果,指出目前（2006—2018年）的海平面上升速率处于加速状态（3.7 mm/a),并会在未来持续上升,且呈现不可逆的趋势。其中低排放情景（SSP1-1.9）和高排放情景（SSP5-8.5）下,到2050年,预估全球平均海平面（GMSL）分别上升0.15~0.23 m和0.20~0.30 m;到2100年,预估GMSL分别上升0.28~0.55 m和0.63~1.02 m。南极冰盖不稳定性是影响未来海平面上升预估的最大不确定性来源之一。区域海平面变化是影响沿海极端静水位的重要因素。  相似文献   

Oceanic climatology in the coupled model FGOALS-g2: Improvements and biases   总被引：1，自引：0，他引：1  

林鹏飞  俞永强  刘海龙 《大气科学进展》2013,30(3):819-840

The present study examines simulated oceanic climatology in the Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model, Grid-point Version 2 (FGOALS-g2) forced by historical external forcing data. The oceanic temperatures and circulations in FGOALS-g2 were found to be comparable to those observed, and substantially improved compared to those simulated by the previous version, FGOALS-g1.0. Compared with simulations by FGOALS-g1.0, the shallow mixed layer depths were better captured in the eastern Atlantic and Pacific Ocean in FGOALS-g2. In the high latitudes of the Northern Hemisphere, the cold biases of SST were about 1°C–5°C smaller in FGOALS-g2. The associated sea ice distributions and their seasonal cycles were more realistic in FGOALS-g2. The pattern of Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) was better simulated in FGOALS-g2, although its magnitude was larger than that found in observed data. The simulated Antarctic Circumpolar Current (ACC) transport was about 140 Sv through the Drake Passage, which is close to that observed. Moreover, Antarctic Intermediate Water (AAIW) was better captured in FGOALS-g2. However, large SST cold biases (>3°C) were still found to exist around major western boundary currents and in the Barents Sea, which can be explained by excessively strong oceanic cold advection and unresolved processes owing to the coarse resolution. In the Indo-Pacific warm pool, the cold biases were partly related to the excessive loss of heat from the ocean. Along the eastern coast in the Atlantic and Pacific Oceans, the warm biases were due to overestimation of shortwave radiation. In the Indian Ocean and Southern Ocean, the surface fresh biases were mainly due to the biases of precipitation. In the tropical Pacific Ocean, the surface fresh biases (>2 psu) were mainly caused by excessive precipitation and oceanic advection. In the Indo-Pacific Ocean, fresh biases were also found to dominate in the upper 1000 m, except in the northeastern Indian Ocean. There were warm and salty biases (3°C–4°C and 1–2 psu) from the surface to the bottom in the Labrador Sea, which might be due to large amounts of heat transport and excessive evaporation, respectively. For vertical structures, the maximal biases of temperature and salinity were found to be located at depths of >600 m in the Arctic Ocean, and their values exceeded 4°C and 2 psu, respectively.  相似文献   

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估   总被引：4，自引：0，他引：4  

周天军  陈梓明  邹立维  陈晓龙  俞永强  王斌  包庆  鲍颖  曹剑  何编  胡帅  李立娟  李建  林岩銮  马利斌  乔方利  容新尧  宋振亚  唐彦丽  吴波  吴统文  辛晓歌  张贺  张明华 《气象学报》2020,78(3):332-350

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。   相似文献   

LASG耦合气候系统模式FGCM-1.0   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

俞永强  郑伟鹏  张学洪  刘海龙 《地球物理学报》2007,50(6):1677-1687

本文描述了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)最新发展的一个耦合气候系统模式的基本性能. 该模式是在LASG灵活的全球耦合气候系统模式（英文缩写为FGCM）的初始版本FGCM-0的基础上发展而来的,是该系列耦合模式的第二个版本，即FGCM-1.0. FGCM-1.0通过一个通量耦合器将大气、海洋和海冰三个分量模式耦合在一起，其中海洋分量模式是LASG发展的一个涡相容分辨率（eddy-permitting）全球海洋环流模式，大气和海冰分量模式则为美国国家大气研究中心（NCAR）的大气环流模式CAM2和海冰模式CSIM4. 耦合模式完整地考虑了海气界面上的动量、热量和淡水通量交换，尽管在模式中没有使用任何形式的人为的通量调整或者通量距平方案，模式还是比较合理地模拟出基本的气候形态. 通过对该耦合模式长期积分结果的进一步分析发现，模式能够比较好地模拟出厄尔尼诺－南方涛动（ENSO）以及印度洋偶极子事件的基本特征；与FGCM系列耦合模式的最初版本FGCM-0相比，FGCM-1.0模拟的北赤道逆流（NECC）和ENSO循环更加真实.  相似文献   

季节内振荡的数值模拟 I. 模拟的自然变率   总被引：1，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

蒋国荣  俞永强  何金海 《大气科学》2007,31(3):536-546

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)发展的耦合气候系统模式FGOALS 1.0_g控制试验(二氧化碳浓度保持工业革命前的浓度不变,代表无人类活动影响的自然变率)模拟结果,研究了模拟的自然变率下热带季节内振荡(Intraseasonal Oscillation,简称ISO)的基本特征与年际、年代际变化。研究发现,模拟的自然变率下全球ISO主要活跃区与近六十年的实测结果基本接近;ISO主要活跃区的季节变动特征与实际结果基本一致;全球ISO强度冬强、夏弱的季节变化也与实际结果一致;但模拟的ISO强度偏弱与ISO周期不明显。进一步利用控制试验模拟结果研究了模拟的自然变率下热带ISO特征的年际与年代际变化,得出:第一,模拟的自然变率下的热带ISO强度存在明显的年际与年代际变化,低强度指数阶段,全球ISO强度减弱,活跃区范围缩小,高强度指数阶段则相反;并存在季节性差异,冬季不明显,春秋季明显,实测结果有类似结论,但高、低指数似乎与增暖有关。第二,模拟的自然变率下的热带东传或西传ISO能量比值总体来看基本上维持一种平衡状态,不存在上升或下降趋势;与实际状况下的东传相对能量增强、西传相对能量减弱趋势明显不同。  相似文献   

海冰非均匀条件下大气环流模式和海洋环流模式耦合的实现   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘喜迎  张学洪  俞永强  宇如聪 《高原气象》2004,23(3):344-347

通过采用一种较好地考虑了海气通量交换对下垫面特征非线性依赖的通量计算方案,利用较成熟的逐日通量距平耦合方案实现了次网格尺度海冰非均匀条件下一个全球大气环流模式和一个全球海洋环流模式在高纬地区的耦合,并完成了一个50年的长期积分。模拟结果表明,通量计算方案中水道的作用是合理的,耦合模式能较好地模拟出北半球高纬海冰的主要地理分布特征,但夏季北冰洋内部靠近欧亚大陆部分边缘海区海冰密集度偏大。  相似文献   

TOPEX/Poseidon高度计资料在全球海洋环流模式中的同化及分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘娟  王斌  俞永强  刘海龙 《气候与环境研究》2008,13(6):697-707

利用一个新的四维变分海洋资料同化系统LICOM-3DVM对TOPEX／Poseidon高度计资料进行了同化。该同化系统是在LASG／IAP气候海洋模式LICOM1．0的基础上建立起来的,所用的同化方法为三维变分映射资料同化方法3DVM。高度计观测资料是采取间接的方式进行同化,即先建立起二维海面高度距平场与三维温度场的统计关系,并由此通过观测的海面高度距平信息反演出“观测”的三维温度场,然后利用LICOM-3DVM四维变分同化系统将此反演的温度场同化到海洋模式中。作者设计了两组试验并对结果进行了比较分析,积分时间从1993年1月至2001年12月共9年时间。结果表明,由于上混合层相关系数较小,因此同化后海温没有改进;而在温跃层以及更深层次,同化后的海温均有很大程度的改善。从对赤道太平洋地区海温的气候态、季节变化和年际变化以及Nino3区的Nino指数的模拟情况来看,由于同化时将海面高度异常和海温异常之间的相关参数取为常数,没有考虑其季节和年际变化,因此,同化后对于赤道太平洋的年际变化没有改善。对于黑潮地区,由于模式的分辨率较低,同化之前没有很好地模拟出温度锋面,温度和盐度梯度都偏小,流速也偏弱;而同化后使得温度锋面和盐度梯度与WOA01更加吻合,流速增强。  相似文献   

FGOALS_gg1.1极地气候模拟   总被引：4，自引：0，他引：4  

王秀成  刘骥平  俞永强  刘海龙  李立娟 《气象学报》2009,67(6)

对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发展的气候系统模式FGOALS_g1.1的极地气候模拟现状进行了较为全面的评估.结果表明,FGOALS_g1.1对南北极海冰的主要分布特征、季节变化和年代际变化趋势具有一定的模拟能力.但也注意到,与观测相比,模式存在以下几方面的问题:(1)模拟的海冰总面积北极偏多,而南极偏少.北极,北大西洋海冰全年明显偏多;夏季,西伯利亚沿海海冰偏多,而波弗特海海冰偏少.南极,威德尔海和罗斯海冬季海冰偏少.南北极海冰边缘都存在异常的较大范围密集度很小的碎冰区,夏季尤为显著.(2)海冰流速在南北极海冰边缘和南极大陆沿岸附近较大.北极,模式没能模拟出波弗特涡流,并且由于模式网格中北极点的处理问题,造成其附近错误的海冰流场及厚度分布.这些海冰偏差与模式模拟的大气和海洋状况有着密切的联系.进一步分析表明,FGOALS_g1.1模拟的冰岛低压和南极绕极西风带明显偏弱,其通过大气环流和海表面风应力影响向极地的热量输送,在很大程度上导致上述的海冰偏差.此外,耦合模式中大气-海冰-海洋的相互作用可以放大子模式中的偏差.  相似文献   

Bimodality of the South Asia High simulated by coupled models     

周宁芳  俞永强  钱永甫 《大气科学进展》2009,26(6):1226-1234

The observed South Asia High (SAH) center is characterized by two distinctive equilibrium modes during boreal midsummer, namely the center of SAH is located between 82.5^o--92.5^oE for the Tibetan Plateau mode and between 55^o--65^oE for the Iranian Plateau mode, respectively. The present study describes the ability of 15 coupled general circulation models (CGCM) used in the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) 4th Assessment Report to reproduce the observed bimodality of the SAH. These models reveal a wide range of skill in simulating this bimodality. Nearly half of the models reproduced the bimodality, while the other half of the models did not simulate well these two modes whereas usually preferring one mode. The models that reproduced the bimodality of the SAH present similar horizontal and vertical circulations as those features from the NCEP reanalysis data. The results from these models identify the warm characteristics of the SAH and indicate that these two modes have different dynamic and thermodynamic properties. Different characteristics of the simulated sensible heat and latent heat related to precipitation partly contribute to the difference in the simulations of the SAH bimodality. The majority of these models that prefer to simulate the Tibetan Plateau mode produce a small sensible heat flux difference between the Iranian Plateau and the Tibetan Plateau, and also generally simulate a very strong false precipitation center over the east of the Tibetan Plateau, which indicates strong latent release and thereby contributes to the preference of the SAH center on the Tibetan Plateau. Whereas, the models that reproduce the bimodality of the SAH tend to simulate large precipitation over the southern Himalayas and no obviously false precipitation is produced over the east of the Tibetan Plateau. In addition, the models resolution may also have important impacts on the simulations of precipitation.  相似文献   

一个大羊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          下载免费PDF全文

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