北半球高纬地区年际尺度循环过程中的气-海-冰相互作用关系

1

作者 刘喜迎 刘海龙 +3 位作者 李薇 张学洪 宇如聪 俞永强 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期384-392,共9页

基于一个全球气-海-冰耦合模式数值模拟结果,对北半球高纬度地区年际尺度的气-海-冰相互作用进行了分析。在所使用的全球气-海-冰耦合模式中,大气环流模式和陆面过程模式来自国家气候中心,海洋环流模式和海冰模式来自中国科学院大气物... 基于一个全球气-海-冰耦合模式数值模拟结果,对北半球高纬度地区年际尺度的气-海-冰相互作用进行了分析。在所使用的全球气-海-冰耦合模式中,大气环流模式和陆面过程模式来自国家气候中心,海洋环流模式和海冰模式来自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。采用一种逐日通量距平耦合方案实现次网格尺度海冰非均匀条件下大气环流模式和海洋环流模式在高纬地区的耦合。只对50 a模拟结果中的后30 a结果进行了分析。在分析中,首先对滤波后的北半球高纬度地区海平面气压、表面大气温度、海表面温度、海冰密集度及海表面感热通量的标准化距平做联合复经验正交函数分解,取第一模进行重建,然后讨论了在一个循环周期(约4 a)中北半球高纬度地区气-海-冰的作用关系。结果表明:(1)当北大西洋涛动处于正位相时,格陵兰海出现南风异常,使表面大气温度升高,海洋失去感热通量减少,海洋表面温度升高,海冰密集度减小;当北大西洋涛动处于负位相时,格陵兰海出现北风异常,使表面大气温度降低,海洋失去感热通量增多,海洋表面温度降低,海冰密集度增加。巴伦支海变化特点与格陵兰海相似,但在时间上并不完全一致。(2)多年平均而言,北冰洋内部靠近极点区域为冷中心。当北冰洋内部为低压异常时,因异常中心偏向太平洋一侧,使北冰洋内部靠近太平洋部分为暖平流异常,靠近大西洋一侧为冷平流异常。伴随着暖、冷平流异常,这两侧分别出现暖异常和冷异常,海表面给大气的感热通量分别偏少和偏多,上述海区海表面温度分别偏高和偏低,海冰密集度分别偏小和偏大。当北冰洋内部为高压异常时特点正好与上述相反。由上述分析结果可知,在海洋、大气年际循环中,大尺度大气环流变率起主导作用,海洋表面温度和海冰密集度变化主要是对大气环流变化的响应。 展开更多

关键词 耦合模式 气-海-冰相互作用 联合复经验正交函数分解

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基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋路径集合预报研究 被引量：25

2

作者 黄小刚 费建芳 陆汉城 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期468-478,共11页

构建了一个基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋集合预报系统,通过积云参数化方案和边界层参数化方案的9个不同组合,采用MM5模式进行了不同时间的短时预报。对预报结果使用“镜像法”得到18个初始成员,为同化提供初始背景集合。将人... 构建了一个基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋集合预报系统,通过积云参数化方案和边界层参数化方案的9个不同组合,采用MM5模式进行了不同时间的短时预报。对预报结果使用“镜像法”得到18个初始成员,为同化提供初始背景集合。将人造台风作为观测场,同化后的结果作为集合预报的初值,通过不同参数组合的MM5模式进行集合预报。对2003-2004年16个台风个例的分析表明,初始成员产生方法能够对热带气旋的要素场、中心强度和位置进行合理扰动。同化结果使台风强度得到加强,结构更接近实际。基于同化的集合路径预报结果要优于未同化的集合预报。使用“镜像法”增加集合成员提高了预报准确度,路径预报误差在48小时和72小时分别低于200 km和250 km。 展开更多

关键词 热带气旋 集合预报 集合kalman滤波数据同化 路径预报

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人工神经网络技术在海浪预报中的应用 被引量：10

3

作者 陈希 沙文钰 +1 位作者 李妍 张韧 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期11-15,共5页

利用人工神经网络中的算法,建立了南海硇洲岛海区风浪的预报方案。结果表明,人工神经 BP 网络方法在海浪的定性及定量预报上,均有较好的拟合历史风浪浪高的能力。该方案对风浪浪高的预报也达到了一定的精度。文中还针对网络容易产生振荡... 利用人工神经网络中的算法,建立了南海硇洲岛海区风浪的预报方案。结果表明,人工神经 BP 网络方法在海浪的定性及定量预报上,均有较好的拟合历史风浪浪高的能力。该方案对风浪浪高的预报也达到了一定的精度。文中还针对网络容易产生振荡,易发生不收敛的情况,建立了不同的预报方案并 BP 进行了对比分析,达到了较好的预报效果。 展开更多

关键词 海浪预报 BP算法 南海 风浪浪高 预报效果 人工神经网络

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华南前汛期降水开始和结束日期确定方法综述 被引量：17

4

作者 强学民 杨修群 孙成艺 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期10-15,共6页

对目前有关前汛期开始和结束日期的研究工作进行了总结。提出应参照梅雨期和季风降水等有关日期划分问题的方法,使用比月平均资料更高精度的逐日(候)资料,选择能够表征华南前汛期降水特征的适宜区域和代表站点,综合考虑降水、环流及其... 对目前有关前汛期开始和结束日期的研究工作进行了总结。提出应参照梅雨期和季风降水等有关日期划分问题的方法,使用比月平均资料更高精度的逐日(候)资料,选择能够表征华南前汛期降水特征的适宜区域和代表站点,综合考虑降水、环流及其它物理要素在前汛期开始和结束前、后的演变特征,从而客观、准确地划定各年前汛期的起始和结束日期,以用于华南前汛期问题的研究。 展开更多

关键词 华南前汛期 开始期 结束期 确定标准 综述

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人工神经网络技术在台风浪预报中的应用 被引量：9

5

作者 陈希 李妍 +1 位作者 沙文钰 闵景忠 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期63-67,共5页

利用人工神经网络中的BP算法 ,结合南海硇洲岛海区近30年的台风及台风浪资料 ,经预报因子的选择并作对比试验 ,建立了本海区较为理想的台风浪人工神经网络预报模型。结果表明:人工神经网络方法在台风浪的预报上 ,有较好的拟合历史台风... 利用人工神经网络中的BP算法 ,结合南海硇洲岛海区近30年的台风及台风浪资料 ,经预报因子的选择并作对比试验 ,建立了本海区较为理想的台风浪人工神经网络预报模型。结果表明:人工神经网络方法在台风浪的预报上 ,有较好的拟合历史台风浪高的能力 ,利用该模型对台风浪高的预报也达到了一定的精度。为实际台风海浪的预报增加了新方法、新思路。 展开更多

关键词 人工神经网络技术 台风浪预报 应用 预报模型

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一个海冰气耦合模式中格陵兰海海冰年际变异及其成因的个例分析 被引量：7

6

作者 刘喜迎 张学洪 +1 位作者 宇如聪 俞永强 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第5期795-804,共10页

利用一个全球海冰气耦合模式模拟结果,选取冬季年际变率最大的海冰区———格陵兰海海冰区中的一个4年海冰剧烈变化过程展开分析,试图探讨此个例过程中海冰剧烈变化的原因。结果表明,在此个例中,该区域海冰年际变异主要是由大气环流异... 利用一个全球海冰气耦合模式模拟结果,选取冬季年际变率最大的海冰区———格陵兰海海冰区中的一个4年海冰剧烈变化过程展开分析,试图探讨此个例过程中海冰剧烈变化的原因。结果表明,在此个例中,该区域海冰年际变异主要是由大气环流异常驱动的,海表面温度和海冰密集度变化主要是对大气环流变化的响应。海表面温度变化决定着海冰范围及海冰密集度的变化,但海冰变化时通过相变潜热的释放或吸收反过来对海表面温度变化有一定影响。 展开更多

关键词 耦合模式 海冰变化 数值模拟 格陵兰海

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1998年夏欧亚阻塞高压对西太平洋副热带地区大气环流影响的数值研究 被引量：6

7

作者 陈希 沙文钰 李妍 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期368-373,共6页

利用T63L9大气环流模式,详细地研究了阻塞高压位于不同地区对我国东部西太平洋副热带高压地区大气环流的影响,得到了一些有意义的结果。个例研究表明:1998年夏季,中国大部分地区发生特大洪涝灾害期间,阻塞高压在欧亚中高纬地区的稳定维... 利用T63L9大气环流模式,详细地研究了阻塞高压位于不同地区对我国东部西太平洋副热带高压地区大气环流的影响,得到了一些有意义的结果。个例研究表明:1998年夏季,中国大部分地区发生特大洪涝灾害期间,阻塞高压在欧亚中高纬地区的稳定维持是大气环流的主要特征之一;阻塞高压位于不同的位置,对副热带高压的强弱、东西进退以及南撤北挺均有较大影响。 展开更多

关键词 1998年 大气环流 阻塞高压 副高 数值模拟 洪涝灾害 中国

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热带季节内振荡研究新进展 被引量：18

8

作者 蒋国荣 刘庭杰 何金海 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期281-288,共8页

季节内振荡既是热带大气活动的强信号,也是热带海洋中较为普遍的现象。本文叙述了热带大气和热带海洋季节内振荡研究的进展,包括热带大气季节内振荡的观测研究、机制研究以及热带海洋季节内振荡方面的研究;讨论了海气相互作用、不同尺... 季节内振荡既是热带大气活动的强信号,也是热带海洋中较为普遍的现象。本文叙述了热带大气和热带海洋季节内振荡研究的进展,包括热带大气季节内振荡的观测研究、机制研究以及热带海洋季节内振荡方面的研究;讨论了海气相互作用、不同尺度间相互作用对季节内振荡的影响;在总结上述研究成果的基础上提出了热带季节内振荡研究进一步的发展方向。 展开更多

关键词 热带大气季节内振荡 热带海洋季节内振荡 海气相互作用

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MM5模式在热带气旋模拟中的应用 被引量：10

9

作者 钟中 张金善 黄瑾 《海洋预报》 北大核心 2004年第4期10-15,共6页

本文利用3重嵌套的中尺度非静力模式MM5系统,对热带气旋Winnie(1997)在我国登陆前后路径和强度演变进行了数值模拟。模拟结果表明,通过合理地选择Bogus的初始强度和模式启动时间,能较准确地模拟热带气旋登陆前后移动路径和强度演变,所... 本文利用3重嵌套的中尺度非静力模式MM5系统,对热带气旋Winnie(1997)在我国登陆前后路径和强度演变进行了数值模拟。模拟结果表明,通过合理地选择Bogus的初始强度和模式启动时间,能较准确地模拟热带气旋登陆前后移动路径和强度演变,所选个例路径模拟误差仅为54.5km。 展开更多

关键词 热带气旋 MM5模式 登陆 移动路径 中尺度 非静力模式 模拟 嵌套 启动时间 系统

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海-气界面通量计算模式的敏感性试验研究 被引量：3

10

作者 蒋国荣 何金海 +2 位作者 吴咏明 阎俊岳 姚华栋 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期346-354,共9页

利用《2000年南海海气通量观测》外场观测资料对海气通量计算模式进行了敏感性试验。试验分析结果表明:感热通量对观测要素的观测误差比较敏感,因而其计算结果的误差较大;相反,潜热通量和动量通量对观测要素的观测误差相对不太敏感,因此... 利用《2000年南海海气通量观测》外场观测资料对海气通量计算模式进行了敏感性试验。试验分析结果表明:感热通量对观测要素的观测误差比较敏感,因而其计算结果的误差较大;相反,潜热通量和动量通量对观测要素的观测误差相对不太敏感,因此,它们的计算结果比较可靠。试验结果也证实了表面通量计算的合理性,其结论可用于对实测资料进行误差检测。 展开更多

关键词 海-气界面通量 敏感性试验 海温 梯度资料

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初始扰动对积云发生发展影响的数值模拟 被引量：2

11

作者 樊明月 牛生杰 +2 位作者 雷恒池 张云 吴玉霞 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2008年第3期238-252,共15页

利用完全弹性三维冰雹云模式,模拟研究了初始扰动对积云发生发展的影响。模拟结果表明,对流发生层结条件满足的情况下,不同初始扰动会导致云不同的发生发展。扰动中心位温偏差大小适当,仅增加扰动厚度或降低扰动中心高度均能使积云发展... 利用完全弹性三维冰雹云模式,模拟研究了初始扰动对积云发生发展的影响。模拟结果表明,对流发生层结条件满足的情况下,不同初始扰动会导致云不同的发生发展。扰动中心位温偏差大小适当,仅增加扰动厚度或降低扰动中心高度均能使积云发展更快、强度更大;适当减小水平扰动半径能促使积云提前发展,但会导致对流强度减弱;而增大扰动中心位温偏差,不但能增加对流强度,还能促使积云提前发展。 展开更多

关键词 初始扰动 水平扰动半径 扰动厚度 扰动中心位温偏差 扰动中心高度

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ERA40中北半球高纬地区冬季气候变化和冰-气相互作用特征分析 被引量：5

12

作者 刘喜迎 《极地研究》 CAS CSCD 2005年第3期203-214,共12页

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析资料(ERA40)分析了最近几十年冬季北半球高纬地区的气候变化和冰-气相互作用特征。在全球增暖背景下,冬季北半球高纬地区增温幅度更大,但温度变化明显具有区域性特点。20世纪70年代末期开始,格陵... 利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析资料(ERA40)分析了最近几十年冬季北半球高纬地区的气候变化和冰-气相互作用特征。在全球增暖背景下,冬季北半球高纬地区增温幅度更大,但温度变化明显具有区域性特点。20世纪70年代末期开始,格陵兰海、巴伦支海及欧亚大陆大部分区域和北美大陆部分区域在增暖,而拉布拉多海、格陵兰和白令海峡区域却变冷。与此对应,中央北极区及气候冰岛低压中心海平面气压在降低,而再往南区域海平面气压在升高。从20世纪70年代开始,格陵兰海和巴伦支海给大气的感热通量和潜热通量增多,这说明由于气温增加,使得海冰密集度减小,海冰对海气感热通量和潜热通量交换的隔离层作用减小,通量交换大大增加。而在挪威海非海冰区,由于气温增加,海气温差减小,海洋给大气的感热通量和潜热通量减少。在拉布拉多海,由于气温降低,海气温差增大,使得海洋给大气的感热通量和潜热通量增加,有利于拉布拉多海海冰的增多。海平面气压、海冰密集度及表面感热通量和潜热通量之和对大气表面温度 EOF 展开第一模时间系数的线性回归结果均与各自的EOF 展开第一模空间分布特征接近。 展开更多

关键词 ERA40 高纬气候变化 冰-气相互作用

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非线性不适定问题一种双循环的牛顿型迭代格式 被引量：3

13

作者 张瑰 黄思训 《数学年刊（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第3期321-330,共10页

本文研究非线性算子方程F(x)=y的解,结合最速下降法,Newton-Landweber迭代格式及正则化思想,在F满足适当的条件下,构造出新的双循环迭代格式。本文对格式的收敛性进行了严格论证,并估计出迭代格式的收敛精度。

关键词 非线性算子方程 非线性不适定问题 牛顿型迭代格式 迭代终止原则 收敛阶估计

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采用耦合器组件的区域冰—洋耦合模式的实现 被引量：2

14

作者 刘喜迎 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第1期24-27,共4页

采用耦合器组件形式的耦合技术现已成为数值模拟中不同模式物理过程间实现复杂相互作用的主流方法。以美国阿尔贡国家实验室(Argonne National Laboratory)开发的模式耦合工具包(MCT)为基础构建了耦合器组件,并利用其实现了海冰模式CSIM... 采用耦合器组件形式的耦合技术现已成为数值模拟中不同模式物理过程间实现复杂相互作用的主流方法。以美国阿尔贡国家实验室(Argonne National Laboratory)开发的模式耦合工具包(MCT)为基础构建了耦合器组件,并利用其实现了海冰模式CSIM5与区域海洋环流模式ROMS3在北极地区的耦合。耦合模式以多任务多数据(MPMD)并行方式运行,在采用Linux系统和pgi编译器的高性能微机及银河集群计算机系统下已实现利用其开展冰—洋相互作用数值模拟研究的功能。 展开更多

关键词 耦合器组件 耦合模式 冰—洋相互作用 海冰数值模拟 北极海洋数值模拟

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一个冰气相互作用数值模拟结果的可能统计解释

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作者 刘喜迎 刘海龙 +2 位作者 李薇 张学洪 俞永强 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第5期638-646,共9页

基于一个全球海-冰-气耦合模式的数值模拟结果,选取冬季格陵兰海海表面温度(SST)、海冰密集度、海表面感热通量等物理量以及3个相关区域海平面气压分别作经验正交函数展开,取第一模时间系数作相关分析。结果表明,上一年海冰密集度偏大(... 基于一个全球海-冰-气耦合模式的数值模拟结果,选取冬季格陵兰海海表面温度(SST)、海冰密集度、海表面感热通量等物理量以及3个相关区域海平面气压分别作经验正交函数展开,取第一模时间系数作相关分析。结果表明,上一年海冰密集度偏大(小)与来年的SST偏低(高)相联系,但二者同期相关性最大。当海气热通量交换变化超前一年时,其与SST相关性最大。模式最低层大气温度与海洋表面热通量之间的同时相关性最大,冬季模式最低层气温偏高(低)与海洋表面失去的感热、潜热通量偏少(多)相联系。气温、比湿都和冰岛低压区及格陵兰海的海平面气压相关性最强,冰岛低压气压偏低(高)与模式最低层气温和比湿偏高(低)相联系。所以,在海-冰-气年际尺度的相互作用中,主要关系是大气环流调整造成大气中云量和低层气温、湿度变化,进而影响海气界面上的通量交换,造成SST的变化。SST变化决定着海冰范围及海冰密集度的变化,但海冰变化时通过相变潜热的释放或吸收反过来对SST变化有较明显影响。 展开更多

关键词 耦合模式 海-冰-气相互作用 格陵兰海

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