全球的海况变化

气候系统是包括大气圈、海洋、陆地、冰雪、生物圈的综合系统。海洋占地球总面积的70％,对气候的形成起很大的作用。一、全球海面水温的长期变化 1.综合海洋气象数据集美国国家海洋大气局(NOAA)根据全世界的船舶观测制作的综合海洋气象数据集,搜集了1854年到1986年的风、气压、     

全球海面温度图集介绍

全球海面温度图集介绍全球海面温度变化历来受到人们的重视。海洋探测的目的是研究海洋自身的变化规律，如海水的水平运动及上翻下沉等，而气象部门则特别关心海温场的长期演变趋势，因为大气环流对海温异常的响应是明显的，尤其是ＥＬＮｉｎｏ现象。在此期间，全球的天气...     

中-美联合海气考察期间热带西太平洋的海面热量平衡

根据1986年1—2月中美海气考察船所获得的气象资料和其它海洋气象报告,本文计算了热带西太平洋海面的热量平衡,指出该区域海面供给大气的热量大于它从大气接受到的能量。是一个重要的热源区。同时指出,海洋向大气输送热量最显著的地区是出现在西太平洋西部的热带地区,即在 10°N、130—150°E附近。此外,在该海域内,确定海面热量平衡特性的两个最重要的因素应属潜热通量和太阳辐射通量。      

热带西太平洋海面高度变化与华南3—4月降水异常的关系

随着海洋观测技术的进步,新的海洋数据在大气海洋研究中得到应用。卫星海面高度观测反映了海洋的热力及动力状况,是海洋状况的重要指标。利用多颗卫星观测融合的海面高度异常（Sea Level Anomaly,SLA）资料分析了海面高度异常与华南前汛期3—4月降水异常的关系。结果表明,从气候状况而言,华南前汛期3—4月降水的主要影响系统为西太平洋副热带高压（简称西太副高）,其外围的西南气流为华南提供充足的水汽输送;年际尺度,华南前汛期3—4月降水指数与850 hPa等压面上100~140 °E范围内的副高脊线的南北位置为显著负相关关系,与青藏高原东南侧（105~115 °E,20~25 °N）的西南风为显著正相关关系。利用大气向外长波辐射（OLR）及再分析资料的分析表明,西南太平洋（150 °E~170 °W,10~5 °S）的海面高度异常将引起菲律宾以东广大洋面上OLR异常及相应的潜热释放异常,当这一海域的海面高度偏高时,西太副高位置较常年偏北,青藏高原东南侧西南风将偏弱,不利于向华南地区的水汽输送及辐合,华南降水偏少。      

美国利用NOAA极轨环境卫星反演海面温度的发展现状

自1990年以来,美国国家海洋和大气局(NOAA),国家环境卫星资料和信息服务中心(NESDIS)一直利用改进的甚高分辨率辐射仪(AVHRR)多个红外通道数据和非线性算法,提供卫星海面温度(SST)资料.该文从辐射传输方程入手来描述线性及非线性SST算法,阐明非线性算法比线性算法精确,并介绍了目前美国在这方面工作的进展.     

我国东部梅雨期降水的年际和年代际变化特征及其与大气环流和海温的关系

基于我国160站59年(1951～2009年)的月降水观测资料、美国气象环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的再分析资料和Hadley中心的海表温度(Sea Surface Temperature,简称SST)资料,对我国东部(100°E以东,15°N～40°N)梅雨期(6月和7月)降水的时空变化特...     

科技动态

NCAR科学家发现全球增暖导致2005年飓风加倍NCAR的Kevin Trenberth和Dennis Shea的最新研究表明,2005年热带北大西洋海域的增暖是飓风增加的主要原因,其热量的一半来自全球增暖,自然循环只是次要原因。该研究发表在2007年6月27日的Geophysical Research Letters杂志上。Trenberth和Shea主要研究海洋温度升高。2005年飓风季节多数时候10°~20°N热带北大西洋海面温度比1901~1970年平均高1.7°F(1°F=℃×9/5 32)。Trenberth和Shea通过分析20世纪初以来全球范围的海面温度来探究热带北大西洋海面温度升高的原因。结果表明,全球增暖能…     

热带太平洋地热散量与厄尼诺事件

国内外有关专家从海气间相互作用对厄尼诺事件进行了有益的探讨。认为与厄尼诺有关联的秘鲁海岸外的海面温度上升,是由于东南信风减弱而引起的冷水上翻的减弱(Bjerknes,1966;Wooster和Guillen,1974)。然而,E.M.Rasmusson等指出,日界线以东(140—170°w)沿着赤道,风距平出现的东西减弱不是在厄瓜多尔—秘鲁沿岸海温正距平之前,而是在它之后。C.S.Ramage等通过统计,在单侧检验15％的水平上没有拒绝海面温度与风速无关的零假设。认为人们必须抛弃厄尼诺时期秘鲁海面的风异常弱的想法。     

一个混合型热带海洋-大气耦合模式 I. 模式构成及热带太平洋气候态模拟

本工作发展了一个用于研究热带海洋-大气系统相互作用和El Ni?o/Southern Oscillation动力过程的混合型(hybrid)耦合模式，其中的大气部分为一个由一阶斜压模表示的自由大气和混合行星边界层所组成的简单热带大气模式(区域为热带太平洋:120°E～80°W，30°N～30°S；水平分辨率为2°×2°)，海洋部分为大气物理研究所高分辨率自由表面热带太平洋环流模式(经纬圈方向水平分辨率分别为1°和2°，垂直方向分为不等距的14层)。两模式间的耦合是这样进行的:简单大气模式计算出海表风应力，热通量由松弛公式计算，淡水通量(蒸发与降水之差)由观测资料给定，它们一起作为海洋环流模式(OGCM)的强迫场；而OGCM计算出海表温度(SST)，在其以外地区给定观测到的气候海表温度或陆地温度，作为大气模式的边界条件。本文给出采用逐日、同步耦合方案时模式对热带太平洋气候态模拟结果，表明未采用任何通量修正(fluxes correction)，耦合模式未出现气候漂移(climate drift)现象，并且非常逼真地再现了热带太平洋气候态，特别是海表风场及相伴随的辐合带和降水、海表温度和流场及它们的季节变化。文中还进行了对耦合模式的比较研究，以验证其良好性能和对实际热带太平洋气候系统的模拟能力。     

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

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     

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

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NCAR CCM3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100 m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100 m,以致赤道两侧的上层海洋温度分布趋于对称,成为"double ITCZ"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是温跃层偏浅的两个可能原因;FGCM-0中与北太平洋中高纬地区深厚冷偏差相关的经圈环流也有利于热带温跃层误差的维持.     

国外科技信息

1.美国国家海洋大气局的国家环境卫星资料信息局研究出一种有关晴空湍流测量新技术,它使用地球静止业务环境卫星(GOES)的水汽云图来定位、跟踪和预报晴空湍流,由此所得到的晴空湍流新指标已被美国国家海洋大气局和加拿大气象中心用     

东亚季风区夏季海气系统位相关系的特殊性

利用28年的月平均降水、海面温度(SST)、向外长波辐射(OLR)、表层潜热通量和海平面气压资料,通过同期相关、超前一滞后相关和回归分析,揭示了东亚季风区夏季海气相互作用的特殊性,即由于东亚夏季风的爆发导致西太平洋暖池、中国南海以及黑潮区的海气系统位相关系发生改变,使秋冬春季降水与SST的正相关(海洋影响大气为主)转化为夏季降水与SST的负相关(大气影响海洋为主).同时还分析了东亚季风区夏季大气影响海洋的几种可能机制,并揭示了不同机制在各海区的重要性.     

南半球常定的大地形与热力作用对于一月份大气波谱与能量的影响

应用富里叶分析对于观测到的和4种不同地面条件下的半球环流谱模式所得的结果进行了波谱分析。分析的结果表明地形的强迫以及海面热力作用对南半球大气中的波谱产生了影响。 南半球三个低纬度的大陆及它们的地理位置以及海面的热力条件使得30°S处地面的气压波谱m=4、8和12变得显著。海面的热力条件又显示出它对波谱的其他影响。在纬向均匀的海面温度条件下,50°S处的绝大多数波都减弱了;而在30°S处的多数波增强了,而且位相也起了变化,向西移。大陆没有山脉的情况,会使得50°S处的多数波减弱。倘移去南极州,并代以海面时,30°S处,一直到波数8所有波都具有更大的振幅。 在本文中还对这4个实验中的能量问题进行了讨论。     

与冬季北太平洋大范围海温异常相联系的海气特征

采用1948—2014年NCEP/NCAR大气再分析资料以及延伸重建海温资料,基于大气海洋间不同的主导关系对冬季北太平洋大范围海温异常进行分类,探究其相应的海气结构特征。结果表明:1)大气影响海洋的个例多于海洋影响大气的个例,即在冬季北太平洋大气强迫海洋占主要地位,但也存在海洋对大气的反馈作用。2)对于大气影响海洋而言,SST(Sea Surface Temperature)暖异常区上空主要伴随着东北—西南走向的相当正压高低压异常(东北高西南低),对应东南风异常以及显著的深厚暖异常,表现出相当正压暖/脊结构,冷异常情况与此相反。SST异常为净热通量异常与风速异常共同作用引起。3)对于海洋影响大气而言,在SST暖异常区上空西部为南北向高低压异常(北高南低),东部为低压异常,对应偏东风异常。在SST冷异常区上空为偶极型的南北向高低压异常(南高北低),对应偏西风异常;位势高度异常表现出相当正压结构且较大气影响海洋时相对偏弱,大气暖(冷)温度异常比较浅薄且主要局限于对流层低层。4)海洋温度结构异常主要表现为,在大气影响海洋时海温异常由表层下传,海洋影响大气时为上下一致的温度异常。     

北半球春季大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流场的影响

该文利用美国1978～1993年TOMS臭氧资料以及NCEP提供的全球再分析资料,研究北半球大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流的影响.研究表明1987年前后北半球40°N以北的中高纬地区春季大气臭氧柱总量的趋势变化存在明显的突变,大部分地区突然减少,与其相对应的对流层(平流层)平均温度突然升高(降低),300 hPa(30 hPa)层位势高度也突然增高(下降).但是在北大西洋北部和哈德逊湾地区大气臭氧柱总量却突然增加,与其相对应的对流层(平流层)平均温度突然降低(升高),300 hPa(30 hPa)位势高度突然下降(增高),平均温度突然升高(降低 )1～2°C.研究还表明,大气温度和环流的趋势变化主要是由于大气臭氧的趋势变化所引起.另一方面,在同一地区1979～1992年春季大气臭氧柱总量强弱异常年的大气温度场和环流场的差异也存在相同的分布特征,这一事实进一步说明大气臭氧柱总量的多少是决定大气温度场和环流场差异的重要原因.     

海水温度的长期变动

1.前言在海洋和大气之间,相互都有很大的影响,这是毫无疑问的。特别是1960年以后,关于大范围海面水温的变动和气候之间的关系一直进行着大量的研究。赤道海域上的海面水温和大气的大规模变化有非常密切的联系。例如,在我们熟悉的太平洋上,发现了赤道贸易风(即信风带)的强弱与东部赤道海域上海面的水温的异常变化(厄尼诺现象),及其与此相应的阿留申低压强度的变化,这样一些大规模的海洋与大气的相互作用有关(皮雅克尼斯·1966,1969)。在此,我们根据日本气象厅的凌风丸(1598吨)1967年以来的每年一月(1972年以来每年还有六、七月)从日本的南海岸开始,一直到新几内亚沿     

Meridional Wind Stress Anomalies over Tropical Pacific and the Onset of El Nino. Part Ⅰ: Data Analysis

对热带太平洋海表经向风应力异常与EI Nino事件之间的关系进行了诊断分析。结果表明，超前的经向风应力距平场与NINO3区(150°-90°W，5°S-5°N)的海面温度异常(SSTA)有显著的超前相关，这种相关性在超前6个月甚至更早一些就有显示。利用奇异值分解方法分析超前的经向风应力距平场与太平洋海表温度异常场之间的耦合模，结果表明对应于赤道中东太平洋的海面温度异常升高，大气风应力场在超前6个月甚至更早的时候，在赤道中东太平洋表现为辐合的经向异常风应力场，即赤道以北为北风异常应力，赤道以南为南风异常应力。这种耦合模的时间系数与NINO3 SSTA指数所表示的El Nino事件有很好的对应关系，表明这种耦合模反映的正是超前的经向风应力异常与El Nino事件所对应的海表温度异常之间的相关模态。通过与热带西太平洋纬向风应力异常的比较，赤道中东太平洋辐合的经向风应力异常与El Nino事件发生的同样具有重要的联系。     

热带太平洋海面盐度年际变化的海洋同化数据分析

用诊断与统计方法分析了海洋同化数据和综合海洋大气数据集COADS海面淡水通量.结果显示热带太平洋海面盐度具有年际变化特征,并且和ENSO循环具有内在的联系.从相关统计的角度评估了热带太平洋海面盐度年际变化中海面蒸发与降水、温跃层调整、水平盐分平流等主要因子的不同贡献.     

资料

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)是属于商业部,它是管理全国气象、水文、海洋、地震业务的一个总的机构。在它下面设立许多机构,最主要的有6个:国家天气局(NWS),