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地球系统模式和数值模拟研究 被引量：1
1
作者 曾庆存 张明华 +1 位作者 戴永久 曾晓东 《气象学报》 北大核心 2025年第3期419-434,共16页
地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气... 地球系统是将大气、陆地、海洋、冰冻圈、土壤和岩石圈以及其中的生物视为一个整体,由一系列相互作用过程联系起来的复杂非线性的多重耦合系统。地球系统模式(ESM)是描述这一复杂耦合系统的数学物理模式。ESM已超越气候系统模式对大气、陆地和海洋状态的物理描述,故不仅可用来做天气和气候预测,还可以研究环境和生态系统的演变过程,研究人类活动对气候和生态环境的影响,以及研究人类调控自然界工程的合理或最优的方案。概述了“地球系统模式”提出和研究的一些历史,地球系统模式的构成;简介了中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)的一些主要特点,以及数值模拟的一些主要研究成果和应用;最后提出进一步发展的一些问题。 展开更多
关键词 气候系统模式 环境生态系统模式 耦合 地球系统模式 数值模拟 气候预测
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基于可变分辨率地球系统模式的海河流域极端降水变化预估
2
作者 张婧 许红梅 +2 位作者 郝立生 刘绿柳 向亮 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第4期373-386,共14页
基于1976~2005年格点化气候观测数据CN05.1,评估了均匀分辨率地球系统模式(UN-CESM)和可变分辨率地球系统模式(VR-CESM)对海河流域气候态降水和极端降水的模拟能力,分析了VR-CESM在RCP8.5情景下2021~2050年海河流域极端降水的变化。结... 基于1976~2005年格点化气候观测数据CN05.1,评估了均匀分辨率地球系统模式(UN-CESM)和可变分辨率地球系统模式(VR-CESM)对海河流域气候态降水和极端降水的模拟能力,分析了VR-CESM在RCP8.5情景下2021~2050年海河流域极端降水的变化。结果显示,相比UN-CESM[分辨率1°(纬度)×1°(经度)],VR-CESM[海河流域分辨率0.125°(纬度)×0.125°(经度)]弥补了全球模式在流域尺度模拟分辨率偏低的不足,模拟效果整体得到提高,对海河流域西南部和燕山南部的强降水频率、东部平原北部的强降水强度模拟的准确性有明显改进。与基准期(1976~2005年)相比,海河流域2021~2050年年降水量表现为北部以减少为主,中部和南部普遍增加;海河流域东南部7月降水量普遍增加10%以上。极端强降水频率以38°N为界,呈北部减少南部增加趋势;海河流域南部四省(河北省、河南省、山西省和山东省)交界地区强降水频率增加在20%以上;强降水量和强降水强度在北京东部和天津北部增幅最大,连续5日最大降水量在北京北部、太行山山前平原中部和山东、河北与河南三省交界处增加最多,较基准期增加80%以上。从预估的年降水量、强降水频率和强度变化发现,海河流域极端降水风险存在较大时空异质性,未来应对海河流域极端降水的复杂性将增加。 展开更多
关键词 极端降水 可变分辨率 地球系统模式 海河流域 气候模拟和预估
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基于纽曼系统模式指导的护理在青少年特发性脊柱侧凸手术患者中的应用效果
3
作者 刘璇 白玉树 +3 位作者 李明 杨芳 陈锴 张文静 《海军军医大学学报》 北大核心 2025年第3期318-324,共7页
目的探究基于纽曼系统模式指导的护理对行青少年特发性脊柱侧凸手术患者的临床效果。方法本研究为随机对照试验,选择2023年1月至12月在我院进行脊柱侧凸手术治疗的120例青少年特发性脊柱侧凸患者为研究对象,根据入组顺序随机分为试验组... 目的探究基于纽曼系统模式指导的护理对行青少年特发性脊柱侧凸手术患者的临床效果。方法本研究为随机对照试验,选择2023年1月至12月在我院进行脊柱侧凸手术治疗的120例青少年特发性脊柱侧凸患者为研究对象,根据入组顺序随机分为试验组和对照组,每组60例。对对照组患者进行常规护理,对试验组进行纽曼系统模式指导的护理。利用独立样本t检验、χ^(2)检验比较两组患者的手术疗效、术后恢复情况、生活质量和自我管理能力。结果试验组术后6个月主弯Cobb角[(14.33±0.78)°]小于对照组[(16.65±1.02)°,P<0.001],术后卧床时间[(4.78±1.32)d vs(6.13±1.26)d]、切口愈合时间[(13.43±3.29)d vs(15.32±5.23)d]和住院时间[(13.17±5.36)d vs(16.93±3.14)d]均短于对照组(均P<0.05),并发症总体发生率低于对照组[5.00%(3/60)vs 21.67%(13/60),P=0.016]。与对照组相比,试验组术后6个月在生理机能、躯体疼痛、总体健康、生命活力、社会功能、情感职能和精神健康方面的评分更好(均P<0.05)。在患者自我管理方面,试验组术后6个月共性管理评分[(17.53±5.98)分vs(13.34±7.32)分]和症状管理评分[(30.95±8.12)分vs(27.32±7.87)分]均高于对照组(均P<0.05)。结论对青少年特发性脊柱侧凸手术患者实施基于纽曼系统模式指导的护理有利于患者术后恢复,改善患者生活质量,提高患者自我管理能力。 展开更多
关键词 青少年特发性脊柱侧凸 纽曼系统模式 手术后护理 生活质量
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FGOALS高分辨率气候模式系统模式研制与应用综述 被引量：1
4
作者 俞永强 安博 +7 位作者 刘海龙 包庆 林鹏飞 何编 郑伟鹏 栾贻花 白文蓉 李恬燕 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期200-217,共18页
当今气候系统模式发展的重要趋势之一,是通过提高模式的空间分辨率,改进对气候系统中多尺度相互作用过程和极端事件的模拟能力。过去5年里,中国科学院大气物理研究所发展并完善了25 km分辨率大气环流分量模式FAMIL2.2、1/10°分辨... 当今气候系统模式发展的重要趋势之一,是通过提高模式的空间分辨率,改进对气候系统中多尺度相互作用过程和极端事件的模拟能力。过去5年里,中国科学院大气物理研究所发展并完善了25 km分辨率大气环流分量模式FAMIL2.2、1/10°分辨率海洋环流分量模式LICOM3.0,并以此为基础建立了高分辨率气候系统模式FGOALS-f3-H。利用上述高分辨率模式,开展了大量的数值模拟试验和预报/预测研究,其中包括国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的高分辨率模式比较子计划(HighResMIP),建立了海洋环流预测系统(LFS)等。初步评估分析表明,相对于低分辨率模式,高分辨率模式对气候平均态和气候变率的模拟能力均有明显改进。其中高分辨率大气环流模式可以更好地模拟台风、极端降水事件,高分辨率海洋模式可以更好地模拟海洋中尺度涡旋和西边界流,而高分辨率耦合模式则可以更好重现中尺度海气相互作用过程、热带不稳定波动(TIW)等事件。 展开更多
关键词 气候系统模式 高分辨率 多尺度相互作用 国际耦合模式比较计划(CMIP)
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地球系统模式发展展望 被引量：64
5
作者 王斌 周天军 +1 位作者 俞永强 Bin Wang 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期857-869,共13页
在调研国际国内气候系统模式的基础上,给出了地球系统模式的定义和它的3个发展阶段:物理气候系统模式、地球气候系统模式和地球系统模式,阐述了未来的地球系统模式发展的战略意义,介绍了国际国内围绕地球系统模式的发展所提出的科学研... 在调研国际国内气候系统模式的基础上,给出了地球系统模式的定义和它的3个发展阶段:物理气候系统模式、地球气候系统模式和地球系统模式,阐述了未来的地球系统模式发展的战略意义,介绍了国际国内围绕地球系统模式的发展所提出的科学研究计划,并基于政府间气候变化委员会第四次评估报告的参评模式,回顾了国内外地球系统模式发展现状与动态,展望了未来的可能发展方向,希望能对国内的地球气候系统模式发展有所帮助。 展开更多
关键词 物理气候系统模式 地球气候系统模式 地球系统模式
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基于MTRDL的自动飞行系统模式需求建模与验证方法 被引量：1
6
作者 徐恒 黄志球 +3 位作者 胡军 陶传奇 王金永 石帆 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期4265-4286,共22页
在民机自动飞行过程中,自动飞行系统模式转换是影响安全的重要因素,随着现代民机机载系统的功能与复杂度的快速增长,在需求阶段对自动飞行系统模式转换的安全性分析和验证成为重要的挑战.飞行模式转换的复杂性不仅体现在自动飞行过程中... 在民机自动飞行过程中,自动飞行系统模式转换是影响安全的重要因素,随着现代民机机载系统的功能与复杂度的快速增长,在需求阶段对自动飞行系统模式转换的安全性分析和验证成为重要的挑战.飞行模式转换的复杂性不仅体现在自动飞行过程中必需的多重飞行模式之间的交互关系,还体现在模式转换与外部环境之间复杂的数据与控制交联关系,这些交联关系同时隐含了飞行模式转换的安全性质,这些特征提高了形式化方法的应用难度.提出一种领域特定的建模验证框架:首先,提出面向自动飞行系统模式转换的领域需求建模语言MTRDL和基于该语言扩展于SysML上的建模方法;其次,提出基于安全需求模板的安全性质辅助规约方法;最后,通过对某机型的若干条目化需求的实例研究,证明所提方法在自动飞行系统模式转换需求验证中的有效性. 展开更多
关键词 自动飞行系统模式 形式化方法 SysML建模 安全性质
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区域地球系统模式研究进展 被引量：4
7
作者 张焓 戴永久 张树磊 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期216-223,共8页
区域地球系统模式是区域气候模式下一阶段的主要发展目标。本文阐述了发展区域地球系统模式的重要意义,分析了近年来区域地球系统模式的研究进展和典型案例,指出其多圈层通量耦合、空间分辨率提高以及耦合数据同化的三个共性特征。建议... 区域地球系统模式是区域气候模式下一阶段的主要发展目标。本文阐述了发展区域地球系统模式的重要意义,分析了近年来区域地球系统模式的研究进展和典型案例,指出其多圈层通量耦合、空间分辨率提高以及耦合数据同化的三个共性特征。建议以开源共创的方式整合各界研究力量,加快建设我国自主可控的区域地球系统模式;围绕新建立的模式开展跨学科研究,特别关注其中多圈层、多尺度过程的相互作用;围绕高分辨率区域地球系统模式建立区域数字孪生监测预警平台,用于关键区域的防灾减灾和关键决策支撑。 展开更多
关键词 区域地球系统模式 多圈层耦合 区域数字孪生监测预警平台
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CMIP6计划中我国地球气候系统模式北极海冰空间分布的模拟评估 被引量：1
8
作者 李佳琦 王晓春 赵立清 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期254-268,共15页
世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长... 世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长期趋势的空间分布。研究表明,所有的模式都可以较好地模拟出3月北极海盆海冰的分布情况,误差主要分布在海冰边缘地区,其中鄂霍茨克海的中部以及巴伦支海地区误差最大,最高值可达90%。与3月相比,模式对9月海冰空间分布的模拟效果不佳,在北极海盆地区以及海冰边缘地区均存在15%以上的误差。在海冰密集度长期趋势空间分布方面,3月,9个模式总体高估了海冰下降区的海域面积,在鄂霍茨克海、巴伦支海以及格陵兰海北部海域为模式误差大值区(大于50%)。模式在模拟9月海冰下降趋势的区域及量级上较3月都有更大的偏差。另外,9个模式对海冰密集度多年平均季节变化的模拟能力与其对长期趋势的模拟能力有一定关联,对海冰密集度季节变化模拟准确的模式,其海冰长期趋势的模拟也较接近观测。海冰分量模式中参数化方案的改进可以明显提高模式的模拟能力。 展开更多
关键词 地球气候系统模式 CMIP6 北极海冰 空间分布
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中国地球气候系统模式研究进展:CMIP计划实施近20年回顾 被引量：64
9
作者 周天军 邹立维 +4 位作者 吴波 金晨曦 宋丰飞 陈晓龙 张丽霞 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期892-907,共16页
在系统总结过去20年从CMIP1到CMIP4世界各国模式的综合情况基础上,回顾了中国气候模式参与CMIP科学试验的概况。在此基础上,慨述了CMIP5的试验设计,总结了参加CMIP5的5个中国气候模式的特点。随后,从高分辨率模式研发、地球系统模式研... 在系统总结过去20年从CMIP1到CMIP4世界各国模式的综合情况基础上,回顾了中国气候模式参与CMIP科学试验的概况。在此基础上,慨述了CMIP5的试验设计,总结了参加CMIP5的5个中国气候模式的特点。随后,从高分辨率模式研发、地球系统模式研发、地球气候系统模式最为关键的分量——大气环流模式和海洋环流模式研发的角度,提出了中国地球气候系统模式发展面临的挑战,指出了中国模式发展面临的机遇。针对如何从国家层次协调以实现地球气候模式的可持续发展问题,给出了美国国家科学院最近发布的《推动气候模拟的国家战略》所提出的九条措施作为参考。 展开更多
关键词 耦合模式比较计划(CMIP) IPCC报告 大气环流模式 海洋环流模式 气候系统模式 地球系统模式 高分辨率模式
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气候系统模式发展中的耦合器研制问题 被引量：29
10
作者 周天军 俞永强 +3 位作者 宇如聪 刘海龙 李薇 张学洪 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第6期993-1008,共16页
基于“耦合器”框架、采用模块化结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向。作者概述了耦合器的基本功能 ,对目前世界上应用比较广泛的 1 1个耦合器进行了综合评述 ,重点是美国通用气候模式耦合器和法国的OASIS耦合器 ,扼要概括了目... 基于“耦合器”框架、采用模块化结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向。作者概述了耦合器的基本功能 ,对目前世界上应用比较广泛的 1 1个耦合器进行了综合评述 ,重点是美国通用气候模式耦合器和法国的OASIS耦合器 ,扼要概括了目前较具影响力的三个耦合器发展计划 ,在此基础上 ,对耦合器的主要发展态势进行了总结 ,并结合自身模式发展的需求进行了讨论。 展开更多
关键词 气候系统模式 耦合器 模块化结构 数值模式 界面通量 CSM
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基于LASG/IAP大气环流谱模式的气候系统模式 被引量：66
11
作者 周天军 王在志 +8 位作者 宇如聪 俞永强 刘屹岷 刘海龙 包庆 王鹏飞 李薇 吴国雄 吴统文 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期702-715,共14页
文章扼要介绍了基于LASG/IAP大气环流谱模式(SAMIL)的气候系统模式的新版本FGOALS-s的发展和结构。出于发展一个在东亚季风模拟方面有一定优势的气候系统模式之目的,FGOALS-s的大气模式分量SAMIL采用了较高的水平分辨率R42,这相当于2.81... 文章扼要介绍了基于LASG/IAP大气环流谱模式(SAMIL)的气候系统模式的新版本FGOALS-s的发展和结构。出于发展一个在东亚季风模拟方面有一定优势的气候系统模式之目的,FGOALS-s的大气模式分量SAMIL采用了较高的水平分辨率R42,这相当于2.8125°(经度)×1.66°(纬度),高于三角截断T42的分辨率。对FGOALS-s在模拟大气、陆面、海洋和海冰的气候平均态,以及主要的年际变率信号方面的能力进行了检验。分析表明,FGOALS-s成功地控制了气候漂移趋势,能够较为真实地模拟大气、海洋和陆面的气候平均态,特别是受益于大气模式的较高分辨率,由中国西南向东北延伸的夏季风雨带的分布,在模式中得到较为真实的再现,表明该模式在东亚夏季风的模拟上具有较强能力。耦合模式能够成功再现El Ni^no事件的非规则周期变化,但是其年际变化的振幅较之观测要弱。赤道中西太平洋年际变率的强度较之赤道中东太平洋要强。在中高纬度,模式模拟的北大西洋涛动模态,在空间分布上与观测接近。FGOALS-s模式存在的主要问题,是模拟的热带海温偏冷、而中纬度海温则偏暖,原因是模式模拟的云量分布存在偏差,它直接影响到海表的净热通量收支。模式模拟的北大西洋高纬度地区的海温明显偏冷,令该地区的年平均海冰分布的范围明显偏大;然而受南极周边海温偏高影响,南极洲周围的海冰范围则偏少。FGOALS-s的未来工作重点,宜放在大气模式的云过程、海洋模式的经向能量输送过程、以及海洋与大气的淡水通量耦合方案的改进方面。 展开更多
关键词 气候系统模式 大气环流谱模式 耦合模式 LASG IAP 海陆气相互作用 气候变化
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黔东北高原斜坡地区4种岩溶地下水系统模式及特点——基于地貌和蓄水构造特征 被引量：23
12
作者 潘晓东 梁杏 +2 位作者 唐建生 苏春田 孟小军 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期85-93,共9页
受深切河谷地貌控制,黔东北大部分地区岩溶地下水深埋且排泄于河谷岸边,以快速的管道裂隙流为主,给地下水资源勘探开发带来了极大的困难,局部地区受蓄水构造控制形成勘探有利的地下水富集区。笔者基于地貌和蓄水构造将研究区岩溶地下水... 受深切河谷地貌控制,黔东北大部分地区岩溶地下水深埋且排泄于河谷岸边,以快速的管道裂隙流为主,给地下水资源勘探开发带来了极大的困难,局部地区受蓄水构造控制形成勘探有利的地下水富集区。笔者基于地貌和蓄水构造将研究区岩溶地下水系统归纳总结为深切河谷型、向斜山地型、单斜夹层型和背斜槽谷型4类模式。深切河谷型岩溶地下水系统地下水水力坡度大,地下水以快速的管道流为主,排泄点低,开发利用方式建议直接在地下河出口或天窗中抽提地下水,经济效益明显地区可堵洞成库进行综合利用;向斜山地型岩溶地下水系统发育高位岩溶泉或地下河出口,排泄点高,适合直接引水利用;单斜夹层型岩溶地下水系统在岩性接触带出露一系列接触泉,排泄分散,开发利用方式建议直接利用或抽提岩溶泉水,受夹层隔水顶底板影响局部地区可钻井取水;背斜核部出露寒武系白云岩地层,导致背斜槽谷型岩溶地下水系统含水岩层均匀厚度大,分布大量非全排型岩溶泉,地下水开发适合抽提泉水或钻井抽取地下水。 展开更多
关键词 岩溶水 地下水系统模式 地下水开发利用 黔东北高原斜坡
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气候系统模式对于北极海冰模拟分析 被引量：13
13
作者 邱博 张录军 +2 位作者 储敏 吴统文 谭慧慧 《极地研究》 CAS CSCD 2015年第1期47-55,共9页
利用全球耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)模拟试验的结果,并与观测资料对比分析,评估了CMIP5模式对北极海冰的模拟效果。结果表明:多数模式可以较好地模拟出北极海冰的空间分布以及季节变化特征。1979—2005年北极海冰迅速减少,所有模... 利用全球耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)模拟试验的结果,并与观测资料对比分析,评估了CMIP5模式对北极海冰的模拟效果。结果表明:多数模式可以较好地模拟出北极海冰的空间分布以及季节变化特征。1979—2005年北极海冰迅速减少,所有模式均模拟出北极海冰减少的趋势,但减少趋势大小与观测差别较大。在全球变化的背景下,全球地表气温升高1℃,北极海冰的面积减少1.02×106km2,而在模式中减少的北极海冰面积在0.62×106—1.68×106km2之间,说明模式对于北极海冰的模拟仍然存在很多不确定性。 展开更多
关键词 北极海冰 气候系统模式 CMIP5
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北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用 被引量：50
14
作者 吴统文 宋连春 +24 位作者 李伟平 王在志 张华 辛晓歌 张艳武 张莉 李江龙 吴方华 刘一鸣 张芳 史学丽 储敏 张洁 房永杰 汪方 路屹雄 刘向文 魏敏 刘茜霞 周文艳 董敏 赵其庚 季劲钧 Laurent Li 周明煜 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期12-29,共18页
较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(... 较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。 展开更多
关键词 北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM) 大气环流模式 陆面过程模式 海洋环流模式
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中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估 被引量：59
15
作者 周天军 陈梓明 +21 位作者 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》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期332-350,共19页
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... 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。 展开更多
关键词 中国地球气候系统模式 耦合模式比较计划第6阶段(CMIP6) 模拟性能 气候预测与预估 未来展望
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IAP第四代大气环流模式的气候系统模式模拟性能评估 被引量：31
16
作者 孙泓川 周广庆 曾庆存 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第2期215-233,共19页
本文首先扼要介绍了基于中国科学院大气物理研究所(简称IAP)第四代大气环流模式的新气候系统模式——CAS-ESM-C(中国科学院地球系统模式气候系统模式分量)的发展和结构,之后主要对该模式在模拟大气、海洋、陆面和海冰的气候平均态、季... 本文首先扼要介绍了基于中国科学院大气物理研究所(简称IAP)第四代大气环流模式的新气候系统模式——CAS-ESM-C(中国科学院地球系统模式气候系统模式分量)的发展和结构,之后主要对该模式在模拟大气、海洋、陆面和海冰的气候平均态、季节循环以及主要的年际变率等方面的能力做一个初步的评估。结果表明:模式没有明显的气候漂移,各分量的气候平均态整体上都比较合理。模式能相对真实地模拟出沿赤道SST的季节循环,海冰覆盖的季节循环。东亚季风降水的季节迁徙特征在模式中的再现,说明模式对东亚季风气候有着不错的模拟能力。除了ENSO周期略短,平均振幅偏强外,模式能够较好地模拟出热带太平洋SST的年际变率的各种特征。特别是得益于模式对于沿赤道SST的季节循环的较好模拟能力,国际上公认较难模拟ENSO的季节锁相特征在CAS-ESM-C中得到了真实的再现。模式最主要的问题是存在以"双ITCZ(赤道辐合带)"现象为代表的热带偏差,这是当今气候系统模式中常见的问题。进一步的分析表明:单独大气模式IAP4对于降水和云的模拟存在一定的原有误差,这些误差耦合后在海洋—大气反馈作用下演变,最终形成了模式的热带偏差。CAS-ESM-C未来改进工作的重点宜首先放在云和降水过程,可以考虑对大气模式中的低云方案和对积云对流参数化方案进行改进调整。 展开更多
关键词 气候系统模式 模式评估 气候平均态 热带偏差 季节循环 年际变化
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从检验CMIP5气候模式看CMIP6地球系统模式的发展 被引量：34
17
作者 赵宗慈 罗勇 黄建斌 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期643-648,共6页
世界气候研究项目(WCRP)正在组织第六次气候模式对比计划(CMIP6),全球各个气候模式组正在抓紧发展新模式和做多种相关的数值试验。此时,有必要回顾大量CMIP5气候模式模拟气候变化的效果,以便展望CMIP6的地球系统模式的可能发展前景。目... 世界气候研究项目(WCRP)正在组织第六次气候模式对比计划(CMIP6),全球各个气候模式组正在抓紧发展新模式和做多种相关的数值试验。此时,有必要回顾大量CMIP5气候模式模拟气候变化的效果,以便展望CMIP6的地球系统模式的可能发展前景。目前IPCC第六次评估报告正在启动和进行中,其中所用的主要工具是CMIP6的地球系统模式。 展开更多
关键词 地球系统模式 CMIP5 气候模式 检验 对比计划 世界气候 数值试验 气候变化
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气候系统模式FGOALS_gl模拟的20世纪气温变化 被引量：15
18
作者 满文敏 周天军 +1 位作者 张洁 吴波 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期644-654,共11页
分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的快速耦合气候系统模式FGOALS_gl对近100年气温变化的模拟,讨论了20世纪气温变化的机理。结果表明,在自然因素和人为因素的共同强迫作用下,FGOALS_g... 分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的快速耦合气候系统模式FGOALS_gl对近100年气温变化的模拟,讨论了20世纪气温变化的机理。结果表明,在自然因素和人为因素的共同强迫作用下,FGOALS_gl能够合理再现20世纪全球平均和纬向平均地表气温随时间的演变。利用太阳辐照度等自然强迫、温室气体和气溶胶等人为强迫因子来驱动耦合模式,能够模拟出过去100年全球平均气温的增温趋势和年代际变化。耦合模式可以较好地模拟出20世纪全球气温变化趋势的空间分布。对区域气温变化模拟效果的分析表明,除北大西洋外,FGOALS_gl对其他地区具有较高的模拟技巧,表明外强迫是造成多数地区气温变化的主要原因。FGOALS_gl的主要缺陷在于模拟的变暖强度偏弱,大气模式自身的偏差以及耦合模式对温室气体响应的敏感度偏低是造成上述缺陷的主要原因。总体而言,FGOALS_gl对20世纪气温变化的模拟效果较为理想,特别是在全球、半球和大陆尺度上,该模式对过去100年气温变化的模拟较为合理。 展开更多
关键词 气候系统模式 20世纪气温变化 模式评估
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鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水系统模式及特点 被引量：36
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作者 梁永平 韩行瑞 +1 位作者 时坚 尹立河 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期365-369,共5页
鄂尔多斯盆地周边岩溶分布区由22个汇水面积不等的岩溶地下水子系统组成。本文从区域构造与地貌背景条件出发,将这些子系统归结为具有相似岩溶地下水系统循环特征的5种模式,每一种模式在岩溶地下水富集规律、水资源循环以及环境地质问... 鄂尔多斯盆地周边岩溶分布区由22个汇水面积不等的岩溶地下水子系统组成。本文从区域构造与地貌背景条件出发,将这些子系统归结为具有相似岩溶地下水系统循环特征的5种模式,每一种模式在岩溶地下水富集规律、水资源循环以及环境地质问题等方面有着不同的特征表现。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 岩溶地下水 系统模式 周边 特点 环境地质问题 地下水系统 汇水面积 地貌背景 区域构造
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气候系统模式FGOALS_s1．1对热带降水年循环模态的模拟 被引量：12
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作者 张丽霞 周天军 +1 位作者 吴波 包庆 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期968-981,共14页
文中评估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/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals_s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦... 文中评估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/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals_s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦合过程对年循环模态模拟效果的影响。结果表明Fgoals_s1.1能合理再现热带地区降水年循环模态的基本特征。Fgoals_s1.1模拟出了年平均降水场中的主要降水中心,但模拟的赤道和南太平洋降水偏多,而北太平洋降水则偏少。Fgoals_s1.1的季风模态降水呈现与观测一致的关于赤道反对称的特征,其模拟偏差大部分来自大气分量,尤其是在赤道外。Fgoals_s1.1的主要缺陷在于它对春秋非对称模态模拟能力低于单独大气模式,这主要是由于耦合模式模拟的SST距平的年循环位相与观测相反。SST纬向梯度的位相偏差使得太平洋沃克环流和印度洋的反沃克环流在春季强于秋季,最终导致模拟的春秋非对称模态的偏差。Fgoals_s1.1模拟的季风区范围接近观测,存在的问题在于模拟的西北太平洋季风区、东亚季风区都偏小。本文结果表明,大气模式偏差仅是Fgoals_s1.1在降水年循环模态模拟上的偏差的部分来源,改进模式模拟的SST,特别是赤道地区SST季节循环,是今后Fgoals_s1.1发展过程中急需解决的问题。 展开更多
关键词 气候系统模式 降水年变化模态 全球季风
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