北半球大气环流与热带太平洋海表温度3-4年振荡相互作用的若干事实

本文应用统计学上的带通滤波方法,对COADS资料集中的热带海表温度资料以及大气环流资料(500hPa高度场)进行了处理,使处理后的资料只保留3—4年周期变化的信息。由此计算了海温和高度场之间的时滞相关场,并分析了相关系数的时间经度和时间纬度剖面图,从而对东、中和西太平洋热带海表温度与大气环流之间的相互作用,揭露了一些有意义的现象。作者认为大尺度海气相互作用是复杂的,它依赖于信号的时间尺度以及海洋加热(或冷却)的地理位置。     

海冰在大气环流模型中的重要作用

文章简要综述了次网格尺度海非均匀性大对大气环流模式性能的影响，南极冰在全球环流和短期气候变化中的作用，以及模式中不同的海冰反照率参数化对地表温度和辐射的影响等研究结果，说明海冰对极地海洋和大气的能量收支及短期气候变化有重要作用，不同的海洋参数化方案对气候模拟结果有重要影响。     

评《OLR的应用和图集》

气象卫星观测的射出长波辐射(OLR)资料为天气学和气候学研究提供了新的信息和工具,在大气环流、气候变化和海气相互作用等方面的研究以及天气分析预报中得到越来越广泛的应用,尤其是在低纬度地区应用更为广泛。由于 OLR 主要决定于云顶温度和下垫面温度,可以反映出大气和海洋的大量信息,能分析出有关的大气和海洋状况与变化,所以近年来在 OLR 资料的应用方面已取得大量有意义的研究成果。显然,对这方面的工     

西藏高原对于大气环流影响的季节变化

海陆分布对於大气环流的影响有两方面,一方面是由於热力的,冬季大陆上的气温低於海洋,夏季反之,与这种温度的分布有关系的气象上的现象,我们可以观察到很多,例如西伯利亚的冬季高压就是因为当地的低温所致,再如东亚夏季的东南季风也是因为大陆上的高温结果。Bleeker对於冷热在大气变化中的作用,特别强调。著者对於海陆温度的分布和大气环流亦会稍加讨论,本文不拟对此再多伸述。     

北太平洋700毫巴月平均环流形势与海温的相互关系

北太平洋700 mb环流形势具有相当鲜明的季节性与地域性特征.北太平洋的海、气相互作用是这些特征以及东亚季风形成的一个原因.从海、气相互作用的角度出发,对比分析北太平洋700 mb环流形势和海表温度距平的分布,可以看出:有些情况下,大气对海洋的影响比较明显;在另一些情况下,海洋对700 mb环流形势的影响较为明显.它们之间的矛盾与矛盾的主要方面是不断地、经常地在转化以及相互影响着.它们的转化、演变对我国副热带高压及旱涝天气的变化有一定的关系。     

海冰在大气环流模式中的重要作用

文章简要综述了次网格尺度海冰非均匀性对大气环流模式性能的影响；南极冰在全球环流和短期气候变化中的作用；以及模式中不同的海冰反照率参数化对地表温度和辐射的影响等研究结果．说明海冰对极地海洋和大气的能量收支及短期气候变化有重要作用，不同的海冰参数化方案对气候模拟结果有重要影响．     

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

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。     

南半球环流与广西主汛期旱涝的关系分析

通过分析南半球大气环流与广西旱涝的关系发现,广西汛期旱涝与前期南半球大气环流场之间有显著相关,从澳大利亚西南侧的南印度洋至罗斯海之间的海洋地区是最主要的高相关区,也是旱、涝年份距平场差异最大的地区.     

关于夏季东亚大气环流的研究

东亚位于世界最大的欧亚大陆东部,具有世界最高的大高原——我国青藏高原,东、南毗连广大海洋——太平洋和印度洋,地理特征在全球范围内富有鲜明的特点,因此这一地区的大气环流及其相连系的天气过程也具有许多复杂的鲜明的特色。我国气象学研究工作者在五十年代就对东亚大气环流作了一系列研究,引起国内外的注意。东亚是世界上最著名的季风活动区域之一,夏季的大气环流及天气过程更为特殊和复杂,在天气预报上也更为重要,因此六十年代以来,对这方面的研究日益增多,为了纪念我们伟大的祖国建国30周年,本文回顾了有关东亚夏季大气环流的研究。     

月平均环流异常的持续性与韵律性和海气相互作用

首先,讨论了环流异常的形成与海气相互作用的关系。指出在明显洋流区,尤其是暖洋流区,海洋为热源,对环流异常的形成有重要影响。在大洋中部的非洋流区,更大程度上是海洋热状况受大气环流控制。 其次,研究了环流异常的持续性。发现中纬度3—4月及9—10月有两次持续性的最低点,并且指出,这与冷热源的月际变化在春秋期间最大有关。但在低纬度,尤其在大洋上的暖洋流区,一年中只有一次持续性最低点,发生在夏末秋初。分析表明,这与那里冷热源强度的年变程有关。 最后,根据相似分析,讨论了环流及海温异常变化的韵律性问题。发现当两个月的环流异常相似时,以后并不是随着时间的推移相似性愈来愈小,而是在相隔4—5个月及9—11个月时相似性较大。这种大气与海洋的韵律活动在长期预报中有重要作用。     

Response Characteristics and Mechanism Analyses on Monthly Circulation to SST Anomaly Force

利用全球中期数值预报谱模式,通过在海表温度气候态上叠加不同扰动的方法,研究了不同季节月尺度大气环流对海表温度变化的响应特征及机理。结果表明,大气响应首先出现海表温度的高值区和海温扰动变化的大值区,其发展和演变还与大气环流的背景场有关,大气响应发展达到稳定的状态是沿南、北半球西风急流附近的纬向波状分布;在不同季节,对不同分布的海表温度变化,大气环流响应的速度不同,但在月尺度内大气响应都能达到最大值;相对于夏季,冬季大气响应最大值达到的高度更高,大气响应对扰动的形态更敏感。     

月尺度环流对SST强迫的响应特征及机理分析

利用全球中期数值预报谱模式,通过在海表温度气候态上叠加不同扰动的方法,研究了不同季节月尺度大气环流对海表温度变化的响应特征及机理。结果表明,大气响应首先出现海表温度的高值区和海温扰动变化的大值区,其发展和演变还与大气环流的背景场有关,大气响应发展达到稳定的状态是沿南、北半球西风急流附近的纬向波状分布;在不同季节,对不同分布的海表温度变化,大气环流响应的速度不同,但在月尺度内大气响应都能达到最大值;相对于夏季,冬季大气响应最大值达到的高度更高,大气响应对扰动的形态更敏感。     

西太平洋黑潮、流冰和中国东部地区降水的关系

前言海-气作用是近年来人们感兴趣的课题,把大尺度海气相互作用与天气、气候相联系,开始取得某些有实际预报意义的结果。现试从海-气长期反馈效应来探讨我国东部地区降水气候趋势。海洋的巨大体积和热容量以及它的内部交换使得它的变化比大气缓慢得多,具有明显的滞后性,特别是下层海洋参数比较稳定,似可作为长期预报的一个指标。某些研究表明,强洋流区是海洋与大气之间相互作用最活跃的区域。黑潮是太平洋西部一股巨大的暖洋流,它经台湾向北至日本,约在35°N—40°N转向东去,挟带了大量热量向北输送,因而在海洋的反馈作用上占有重要位置,东亚及西太平洋大气环流及气候状况已经     

两半球的相互作用

一、引言一个半球的大气环流能在多大程度上影响另一半球的环流,这一问题在很长时间里都是一个相当有争论的题目。传统的看法认为季节性振动的热赤道对应两半球温带区域之间是一个屏障。在这个意义上,每个半球中的环流是相互独立地被驱动的,它们以各自的方式对特定的加热梯度及地理结构作出反     

大气环流模式（SAMIL）海气耦合前后性能的比较

基于耦合器框架，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大气环流谱模式 （SAMIL）最近成功地实现了与海洋、海冰等气候分量模式的耦合，形成了“非通量调整”的海－陆－气－冰直接耦合的气候模式系统（FGOALS-s）。在耦合系统中，由于海温、海冰等的分布由预报模式驱动，大气与海洋、海冰之间引入了相互作用过程，这样大气环流的模拟特征与耦合前会有不同。为分析耦合系统的性能，作者对耦合前后的模拟结果进行了分析比较，重点是大气模拟特征的差异。结果表明，耦合前、后大气环流的基本特征相似，都能成功地模拟出主要的环流系统分布及季节变化，但是由于海温和海冰的模拟存在系统性的偏差，使得耦合后的大气环流受到明显影响。例如耦合后热带海温偏冷，南大洋、北太平洋和北大西洋等中纬度地区的海温偏高，导致海温等值线向高纬海域的伸展较弱，海温经向梯度减小。耦合后海冰在北极区域范围偏大，在南极周边地区则偏小。海温、海冰分布模拟的偏差影响到中、高纬低层大气的温度。热带海温偏低，使得赤道地区降水偏弱，凝结潜热减少，热带对流层中高层温度比耦合前要低，大气温度的经向梯度减小。经向温度梯度的改变，直接影响到对平均经圈环流及西风急流强度的模拟。尽管耦合系统中海温、海冰的模拟存在偏差，但在亚洲季风区，耦合后季风环流及降水等的分布都比耦合前单独大气模式的结果合理，表明通过海[CD*2]气相互作用可减少耦合前季风区的模拟误差，改善季风模拟效果。比较发现，海温、海冰模拟的偏差，除与海洋模式中经向热输送偏弱、海冰模式中海冰处理等有关外，也与大气模式中总云量模拟偏低有关。大气模式本身的误差，特别是云、辐射过程带来的误差，对耦合结果具有极为重要的影响。完全耦合后，这些误差通过与海洋、海冰的反馈作用而放大。因此，对于FGOALS-s而言，要提高耦合系统的整体性能，除改进各气候分量模式的模拟性能外，需要重点改进大气模式中的云、辐射过程。     

一个简单的热带海-气耦合系统中短期气候振荡的数值试验

用一个包括了湍流热交换、凝结、蒸发、辐射冷却、云量对辐射调节及海水上翻等各种物理过程在内的简单海-气耦合模式,进行了长期的数值积分。结果表明,热带海温异常通过热力过程影响大气的垂直环流,这种效应首先是局地的,以后这种影响会扩展到中纬度,而反过来,大气又对海洋产生动力影响,使海温发生变化。在只考虑上层海洋的情况下,试验表明在这一耦合系统中,存在着短期气候振荡,并且在赤道中太平洋和赤道东太平洋之间大尺度海表温度异常存在着落后相关。     

七月份全球海表温度场的遥相关结构

Walker等在半个多世纪前曾用简单的相关分析的方法研究了海平面气压场的遥相关结构,提出了“三大涛动”理论。近年来,Wallace和John等利用正交函数及旋转主分量的研究方法得到了遥相关结构的“载荷向量”。王盘兴等进一步提出了遥相关模态的概念,将分析遥相关结构的方法归纳为正交模态两种方案,这种方法在分析大气环流的遥相关结构中取得了显著效果。 我们知道海洋具有多种天气气候意义的特性,它在地一气系统热量平衡及水分平衡中具有重要作用。其中海表温度不仅是海洋表面物理状态的重要参数,还是影响大气环流及长期     

青藏高原对大气环流的影响 三、青藏高原对天气系统的影响

大气环流是各种不同尺度环流系统的总和,它们之间是互相影响的,一般很难把各个因子严格地分开。但各种尺度的环流系统还有各自的发展规律和特点,先分别对它们进行研究,然后研究他们之间的相互影响,这既有利于我们了解具体的天气系统,也有利于我们了解大气环流的全貌。从这个观点出发,我们具体的了解青藏高原对天气系统的影响是很有意义的。     

海洋碳循环模式（Ⅰ）一个包括海洋动力学环流、化学过程和生物过程的二维碳模式的建立

利用一个全球海洋动力学环流模式所模拟的海洋环流场,建立了一个全面的二维海洋碳循环模式。此模式摒弃了传统箱模式的缺陷,充分考虑了诸如大气与海洋间的碳交换、光合作用和氧化分解、碳酸钙的产生和溶解、悬浮颗粒物的下沉等过程,尤其是在模式中耦合进了以往甚少考虑的海洋生物过程对碳循环的影响,引入了详尽合理的参数化方案。通过模拟发现：在稳定状态下,大气和海洋中总碳含量分布依赖于发生在海洋中的各种物理化学过程及边界条件,水平扩散系数和光合作用常数率对各化学量的分布有很大影响。     

英国长期天气预报的一些情况

一、概述 1970年,默里(Murray)将英国气象局的长期天气预报方法概括为“物理讨论”和“选择相似”两个方面: 1.“物理讨论”的主要项目是:海冰、雪盖和下垫面状态、海洋表面温度距平、北半球大气环流、天气气候、统计学与天气规则。一般来说,“物理讨论”主要是考虑大气环流及其下垫面的异常之间的交互作用,并试图去估价下垫面对未来大气环流变化的反馈作用。由于有卫星和飞机的探测,对前两项已能获得比较完整和系统的资料,但如何具体应用,尚不清楚。