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认识大气环流和气候系统动力学100年进步
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作者 李建平 陈文 +17 位作者 周天军 刘屹岷 黄刚 刘晓东 侯兆禄 丁瑞强 胡鹏 陈尚锋 谭本馗 付遵涛 封国林 罗德海 段晚锁 陈晓龙 姜继兰 唐颢苏 胡开明 屈侠 《气象学报》 北大核心 2025年第3期582-636,共55页
回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围... 回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围、篇幅和能力,可能仍有遗漏,敬请谅解。在大气环流遥相关方面,中国学者对大气环流的基本特征及其与气候变化的关系进行了深入研究,揭示了包括东亚-太平洋型、丝绸之路型等多种遥相关型的形成机制和影响。这些研究成果构成了北半球夏季环流异常的核心理论框架,不仅深化了对大气环流遥相关现象的理解,也为国际气候预测和研究提供了新的视角和工具,显著提升了对大气环流变化的预测能力。季风环流研究方面,中国学者系统揭示了东亚季风的形成机制及其与热带三大洋(太平洋、印度洋、大西洋)的相互作用。通过深入分析季风年际和年代际变率的海-气相互作用机理,显著提升了对季风系统变化规律的理解,中国主导的全球季风模式对比计划被纳入CMIP6框架,其成果为IPCC第六次评估报告提供了关键支撑。同时,对东亚季风指数的定义、历史变化检测归因以及未来预估进行了全面回顾。该指数为季风气候的预测和应对提供了理论基础和技术支持,促进了全球季风研究的深入发展。气候系统动力学领域的研究涵盖了全球变暖动力学、大气层结变化、快速气候调整以及气候变率调整等多个方面。中国学者通过数值模拟试验和理论分析,深入探讨了全球变暖背景下的降水变化机制、大气环流调整以及气候反馈作用等关键问题。中国研发的气候系统模式在CMIP6中表现突出,相关结论被IPCC AR6直接引用,标志着中国模式在国际评估中的话语权显著提升。特别是针对东亚季风、北太平洋副热带高压等关键气候系统的研究,为中国乃至全球的气候预测和应对提供了有力支持。青藏高原作为地球上一个独特的地形单元,其对大气环流和气候系统的影响受到了广泛关注。中国学者通过大量观测和数值模拟试验,揭示了青藏高原对大气环流的动力和热力强迫作用。研究表明,青藏高原不仅改变了周边地区的大气环流结构,还对亚洲季风、区域气候乃至全球气候产生了深远影响,相关理论被国际气象学界认为是解释亚洲气候变率的核心机制之一。在古气候研究方面,中国学者利用丰富的历史文献和自然档案,重建了历史时期和地质时期的气候变化序列,揭示了气候变化的周期性、突变性和区域性特征。这些研究成果不仅填补了中国古气候研究的空白,也为国际古气候研究提供了宝贵的资料和数据支持,推动了全球古气候研究的深入发展。在非线性大气动力学方面,中国学者在大气非线性波动方程、阻塞非线性动力学、可预报性等方面做出了重要贡献,提出了条件非线性最优扰动方法和非线性局部Lyapunov指数,成为世界气象组织推荐的可预报性分析工具。这些创新性的理论和方法不仅丰富了非线性大气动力学的理论体系,也为国际大气和海洋系统的可预报性研究提供了新思路和技术支持,推动了该领域的国际前沿研究。过去100年,中国气象学界在认识大气环流和气候系统动力学方面取得了丰硕成果,为理解气候变化、提高气候预测能力做出了重要贡献。展望未来,中国气象学者将继续在这一领域深耕细作,不断开拓创新,为全球气象事业的进步贡献更多中国智慧和力量。 展开更多
关键词 大气环流遥相关 非线性大气动力学 季风环流 青藏高原动力学 气候系统动力学 古气候 大气动力学 全球变暖 动力学 历史气候重建
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