海洋环流模式中不同近似假设下的海表高度   总被引：1，自引：1，他引：1  

李薇  张学洪  金向泽 《海洋科学进展》2003,21(2):132-141

Boussinesq近似是现代海洋环流模式中经常采用的假设，但随着海洋模式的不断发展完善以及气候研究应用的需要，有必要估算Boussinesq近似造成的模式误差。分别利用一个非Boussinesq近似的海洋模式与另一个结构相同且采用Boussinesq近似的模式计算海表高度，并同时利用模式预报的温度、盐度资料计算了比容异常高度。分析结果显示，这3种不同定义的海表高度无论空间结构，还是时间演变，都基本类似，尤其在热带海区最接近，差值≤1cm。Boussinesq近似意味着在模式中以体积守恒代替质量守恒，通常的做法是对其进行简单的质量补偿来保持质量守恒。比较说明，以质量补偿方法进行的高度订正对减小Boussinesq近似带来的误差没有本质的意义。  相似文献   

Fine-resolution simulation of surface current and sea ice in the Arctic Mediterranean Seas   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘喜迎  张学洪  宇如聪  刘海龙  李薇 《中国海洋湖沼学报》2007,25(2):132-138

A fine-resolution model is developed for ocean circulation simulation in the National Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Chinese Academy of Sciences, and is applied to simulate surface current and sea ice variations in the Arctic Mediterranean Seas. A dynamic sea ice model in elastic-viscous-plastic rheology and a thermodynamic sea ice model are employed. A 200-year simulation is performed and a dimatological average of a 10-year period (141st-150th) is presented with focus on sea ice concentration and surface current variations in the Arctic Mediterranean Seas. The model is able to simulate well the East Greenland Current, Beaufort Gyre and the Transpolar Drift, but the simulated West Spitsbergen Current is small and weak. In the March climatology, the sea ice coverage can be simulated well except for a bit more ice in east of Spitsbergen Island. The result is also good for the September scenario except for less ice concentration east of Greenland and greater ice concentration near the ice margin. The extra ice east of Spitsbergen Island is caused by sea ice current convergence forced by atmospheric wind stress.  相似文献   

EXPERIMENTS OF A REDUCED GRID IN LASG/IAPWORLD OCEAN GENERAL CIRCULATION MODELS (OGCMs)     

刘喜迎  刘海龙  张学洪  宇如聪 《热带气象学报(英文版)》2006,12(1):9-15

Due to the decrease in grid size associated with the convergence of meridians toward the poles in spherical coordinates, the time steps in many global climate models with finite-difference method are restricted to be unpleasantly small. To overcome the problem, a reduced grid is introduced to LASG/IAP world ocean general circulation models. The reduced grid is implemented successfully in the coarser resolutions version model L30T63 at first. Then, it is carried out in the improved version model LICOM with finer resolutions. In the experiment with model L30T63, under time step unchanged though, execution time per single model run is shortened significantly owing to the decrease of grid number and filtering execution in high latitudes. Results from additional experiments with L30T63 show that the time step of integration can be quadrupled at most in reduced grid with refinement ratio 3. In the experiment with model LICOM and with the model’s original time step unchanged, the model covered area is extended to the whole globe from its original case with the grid point of North Pole considered as an isolated island and the results of experiment are shown to be acceptable.  相似文献   

耦合海-气环流模式中双热带辐合带现象及其热收支分析   总被引：7，自引：2，他引：7       下载免费PDF全文

李江龙  张学洪  俞永强  戴福山 《气象学报》2003,61(1):39-51

文中研究了耦合海-气环流模式中的双热带辐合带(Double ITCZ)现象,并对这一现象的成因从海洋热量收支的角度进行了初步分析。Double ITCZ现象是在热带太平洋赤道南北两侧各出现一条ITCZ的现象,这是耦合海-气环流模式中的较为普遍的一种异常现象,与实际气候中出现的Double ITCZ现象并非指同一问题。文中对比观测和模式结果,指出了Double ITCZ现象的主要特征,针对它的出现过程进行细致分析,再利用模式输出的热量收支各项进行统计,得到了从海洋热收支分析得到的海表温度变化原因。与观测到的正常模态相比,Double ITCZ是一个异常的模态,它的特征突出地表现为西太平洋暖池区的降温和东南太平洋10°S附近的升温。海洋热量收支分析表明,暖池区的降温主要是受到扩散的作用,而表层平流的异常增暖在决定异常辐合带区升温过程中占第一位的作用。  相似文献   

一个大洋环流模式和相应的海气耦合模式的评估 I.热带太平洋年平均状态     

张学洪  俞永强  宇如聪  刘海龙  周天军  李薇 《大气科学》2003,(6)

评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室海洋环流模式L30T63和海气耦合模式FGCM 0模拟的热带太平洋年平均状态 ,资料取自L30T63由观测的大气强迫驱动的Control试验、由NCARCCM3大气强迫驱动的Spinup试验、以及相应的海气耦合模式FGCM 0。主要的结论是 :( 1 )在“准确”的海表强迫下 ,Control模拟的海面温度和温跃层与观测结果相当接近 ,模式的固有误差是赤道冷舌过分西伸和东南太平洋温跃层偏浅。 ( 2 )Spinup能模拟出合理的热带太平洋上层海洋环流 ,但存在两个问题 ,即 :暖池区海面温度显著偏高、沿赤道的梯度过大 ;赤道温跃层偏浅、东西向坡度偏小 ,它们分别与CCM3提供的海表短波辐射通量和风应力的系统误差有关。这两个问题很可能是海气耦合模式FGCM 0运行初期误差迅速发展的重要原因。 ( 3)FGCM 0模拟的赤道暖池区上层 1 0 0m的平均温度比观测低 3℃。分析表明FGCM 0夸大了暖池区海洋动力过程的降温作用 ,使得模拟的“暖池”在一定程度上具有冷舌的属性。FGCM 0模拟的热带南太平洋温跃层比观测结果偏浅数十米到 1 0 0m ,以致赤道两侧的上层海洋温度分布趋于对称 ,成为“doubleITCZ”现象在上层海洋中的表现。风应力旋度的系统误差和垂直混合随深度衰减过快  相似文献   

大洋温盐环流的稳定性及变率模拟研究进展   总被引：11，自引：2，他引：9  

周天军  王绍武  张学洪 《地球科学进展》1998,13(4):334-343

围绕大洋温盐环流的稳定性和变率,以三维原始方程大洋环流模式（OGCM）和海气耦合模式为重点,兼顾理想概念模式,总结了近年来模拟研究的主要成果。概括了几个主要前沿方向——大洋温盐环流的多平衡态现象、数十年／年代际变率以及百年到千年尺度的变率特性等的研究成果,探讨了其内部机制。  相似文献   

基于通量距平的大气-海洋-海冰耦合模式   总被引：2，自引：0，他引：2  

张学洪  俞永强  金向泽  刘辉 《应用气象学报》1997,(Z1)

该文是对基于月平均通量距平（ＭＦＡ）的海气耦合方案及其在４个海气耦合的环流模式中应用情况的一个综合评述．这些模式的实施情况表明，由于采用精细化了的参考通量，修正的ＭＦＡ（ＭＭＦＡ）比它的原型具有更为稳定的控制气候漂移的能力．  相似文献   

正压大气非线性波的二级近似(二)——位涡度方程的求解     

张学洪 《大气科学》1984,8(1):54-65

本文是用摄动法求取正压原始方程一类非线性大尺度慢波解的二级近似的第二部分,提出了一种在电子计算机上进行某些初等函数非数值运算的方法,由此求得了二级问题中位涡度方程的解.数值试验的结果表明,所求得的二级近似是合理的.  相似文献   

正压原始方程组保持总能量守恒性质的Galerkin近似     

张学洪 《大气科学》1982,6(4):442-448

在分析能量变化过程的基础上改写了正压原始方程组,引进新的因变量和“河灵活因子”,得到了一种保持总能量守恒性质从而计算稳定的Galerkin近似。其中,非线性的隐式方程可以为线性隐式方程所代替。  相似文献   

温盐环流与全球增暖的数值模拟 (一)纬向平均温盐环流的模拟     

金向泽  张学洪 《大气科学》1994,18(Z1):769-779

本文是用简单海一气耦合模型模拟温盐环流在全球增暖事件中作用的研究工作的第一部分。为了建立一个简单海一气耦合模型，我们首先根据Ｗｒｉｇｈｔ和Ｓｔｏｋｅｒ等人的设计复制出一个包括大西洋、太平洋和南大洋在内的二维温盐环流模式，从等温、等盐和无运动的初始状态出发，在给定的年平均海表强迫下将模式积分了４０００年，模拟出了和原作相似的温盐环流。对模拟结果的分析表明，相对于北太平洋而言，北大西洋北部的高盐、低温特点（后者是由两大洋在地理上的差别决定的）是形成当代温盐环流的主要原因；从与温盐环流相联系的海表热通量来看，北大西洋北部是向大气提供热量的主要源地；模式温盐环流对于海表盐度通量的敏感性试验的结果表明，对于纬圈平均的二维模式而言，要想模拟出合理的温盐环流就必须人为地提高北大西洋北部的海表盐度，文章分析了这种作法的物理根据；模式中的对流过程对于温盐环流的维持是至关重要的，对比有无季节循环的试验结果可以看出，虽然温度场的明显的季节变化只出现在模式的最上面两层，但由于引进季节循环后冬季高纬海洋的对流活动加强，后者直接影响到温盐环流，使更多的深海热量上传并向大气释放。这是使海洋温跃层得以保持合理．厚度的一个重要原因。  相似文献