地球自转与E1Nino—海气耦合理论

从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发，运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响，研究表明：地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化，另一6方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化，特别是在地球自转减慢时，通过海气耦合，出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加，从而导致引起全球气候异常的ElNino现象。     

地球自转与El Ni 0--海气耦合理论

从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响.研究表明:地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化,另一方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化.特别是在地球自转减慢时,通过海气耦合,出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加,从而导致引起全球气候异常的El Ni o现象.     

简单热带海气耦合模型中不同扰动形式的作用

在局地热平衡情况下,将物理量先用韦伯函数展开,然后去掉相应分量的滤波方 法,讨论了简单热带海气耦合模型中不同形式扰动的作用和贡献,结果表明,在热带海气耦合 系统中,大气准定常 Ｒｏｓｓｂｙ波和海洋 Ｒｏｓｓｂｙ波对于耦合系统贡献较大,它们决定着耦合系统 与耦合扰动的性质,而大气准定常Ｋｅｌｖｉｎ波和海洋Ｋｅｌｖｉｎ波对于耦合系统贡献相对较小．     

地球自转与El Nio——海气耦合理论

从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发 ,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响 .研究表明 :地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化 ,另一方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化 .特别是在地球自转减慢时 ,通过海气耦合 ,出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加 ,从而导致引起全球气候异常的ElNi no现象     

区域海气耦合模式研究进展

本文扼要回顾了海气耦合模式的发展历程,然后介绍了国内外区域海气耦合模式的研究现状与最新进展,并对发展区域海气耦合模式所涉及的一些核心技术和科学问题进行论述,其中包括耦合技术、侧边界处理、海气与海浪(海冰)的耦合和资料同化等问题.另外,文中还讨论了区域海气耦合模式在数值模拟和动力降尺度中的应用.文章最后指出当前区域海气耦合模式发展中有待解决的一些问题,并就未来的发展方向提出了几点建议和想法.     

边界层参数化方案及海气耦合对WRF模拟东亚夏季风的影响

区域气候模式的边界层参数化方案很大程度上影响着陆地-海洋-大气间水汽、动量及热量的交换,该方案的不确定性会给模式结果带来明显误差.本文基于WRF区域气候模式中四种常用的边界层参数化方案(YSU,ACM2,BouLac和MYJ)分别对东亚夏季风进行模拟研究,分析了不同的边界层方案对东亚夏季风环流及降水模拟的影响.结果表明,局地湍流动能方案BouLac和MYJ对东亚夏季风的模拟结果相对于非局地闭合方案YSU和ACM2更接近于观测,前者能更好的模拟出中国东部中低空西南风气流和西太平洋副热带高压.对于东亚夏季风降水,无论是空间分布还是季节内演变,BouLac和MYJ方案都要明显优于YSU和ACM2.此外,通过对比YSU和BouLac两种方案的模拟结果,发现边界层方案对东亚夏季风的模拟在海洋区域的影响更为显著.造成不同方案模拟差异的主要原因是非局地方案YSU和ACM2的边界层垂直混合偏强,使得海表向上输送的潜热通量明显偏强,对流更活跃,导致降水偏多以及相应季风环流的异常偏差.进一步研究指出缺少海气反馈过程使得WRF模式由边界层方案引起的模拟误差在海洋区域更为突出,引入海气耦合可以减小海表热通量误差并明显改善东亚夏季风的模拟结果.     

热带太平洋外海气耦合作用对东亚夏季风年代际变化的可能影响

利用1950—2000年逐月观测的热带太平洋海表温度分别驱动NCAR CCM3全球大气环流模式以及该模式耦合SOM(Slab Ocean Model)混合层海洋模式进行长时间积分试验,将两组试验结果相减来研究热带太平洋外海气耦合作用对20世纪70年代中后期东亚夏季风年代际变化的可能影响.模拟结果表明:热带太平洋外的海气耦合作用使得孟加拉湾、南海附近存在反气旋环流异常,导致我国东部存在偏南风异常,从而引起东亚夏季风年代际增强.其中热带印度洋的年代际增暖对东亚夏季风年代际增强有一定影响.     

西北太平洋海气界面湍流热通量低频振荡强度的特征

利用美国伍兹霍尔海洋研究所客观分析海气通量项目提供的1985～2006年日平均的湍流热通量及相关基本变量数据,通过小扰动方法和相关分析,详细讨论了西北太平洋湍流热通量低频振荡强度的特征．结果表明：（1）西北太平洋潜热低频振荡强度的空间分布主要受海气比湿差低频振荡强度（△q＇）和海气比湿差平均值（△q^-）的空间分布影响;感热低频振荡强度的空间分布主要受海气温差低频振荡强度（△T）的空间分布影响．（2）湍流热通量低频振荡强度冬季最强,夏季最弱．潜热低频振荡强度的季节变化受△q＇强度季节变化、海表面风速低频振荡强度（U＇）季节变化、△q^-季节变化和风速平均值U^-季节变化共同影响;感热低频振荡强度的季节变化主要受△T强度季节变化和U^-季节变化的影响．（3）20°N以北海域和热带西太平洋,潜热（感热）低频振荡主要受大气变量q＇a（Ta＇）和U＇的影响,表现为海洋对大气强迫的响应;20°N以南的热带中东太平洋,qs＇（Ts＇）的变化对潜热（感热）的低频振荡也有较大影响．     

ENSO循环之中的海气相互响应——对次表层海温和大气旋度的资料分析

利用美国国家环境预测中心（NCEP）和联合环境数据分析中心（JEDAC）资料，分别定义了表征海洋和大气变异的风场涡度指数和温度场指数，对热带太平洋海域的极值曲面上的温度距平、850 hPa风应力旋度进行了分析.结果显示，大气对海洋热力强迫的响应主要是Gill型，而大气又可以通过风应力旋度造成的Ekman抽吸作用来影响海洋，这种海气相互作用影响着ENSO循环的发展.通过简单的统计分析，解释了二者在ENSO循环之中所起的作用，并从资料中验证了El Nio事件具有3～4年的循环周期.这在一定程度上支持了ENSO的时滞振荡子和自然振荡子理论.     

洋壳、海水、大气间的相互作用——关于厄尼诺成因的探讨

本文通过海底火山和海底水热活动对海温影响实例,指出海水温度不仅受大气状态的影响,而且还受海洋地壳热力状态的影响。在对海温变化的研究中,除考虑海气间的相互作用外,洋壳对海温的影响也是不可忽视的。对全球气候有重大影响的厄尼诺事件可能是洋壳、海水、大气相互作用的结果。     

井水位气压加卸载响应比

将加卸载响应比的理论和方法引入到地下水位资料中．根据承压井水位的气压效应，将地球表面大气压的随机变化做为加载和卸载的力源，从理论上论征可以应用大气压变化而引起的井水位变化来计算加卸载响应比，并给出了计算方法．以此方法计算了1995年9月20日山东苍山Ms5．3地震前后鲁14井、鲁15井水位的气压加卸载响应比，分析了其变化特征。     

Effect of climate change on sea water intrusion in coastal aquifers

There is increasing debate these days on climate change and its possible consequences. Much of this debate has focused in the context of surface water systems. In many arid areas of the world, rainfall is scarce and so is surface runoff. These areas rely heavily on groundwater. The consequences of climate change on groundwater are long term and can be far reaching. One of the more apparent consequences is the increased migration of salt water inland in coastal aquifers. Using two coastal aquifers, one in Egypt and the other in India, this study investigates the effect of likely climate change on sea water intrusion. Three realistic scenarios mimicking climate change are considered. Under these scenarios, the Nile Delta aquifer is found to be more vulnerable to climate change and sea level rise. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

由TOPEX/Poseidon和Jason-1/2探测的1993—2012中国海海平面时空变化

海平面变化是社会经济发展和科学研究的重要内容.利用1993年1月至2012年12月共20年的TOPEX/Poseidon、Jason-1和Jason-2卫星测高数据,研究中国海海平面的时空变化.首先通过三颗卫星伴飞阶段数据得到三颗卫星之间的逐点海面高系统偏差,进行逐点海面高改正,建立了20年的中国海海面高异常时间序列.分析了中国海海面高异常空间分布,给出了1月到12月月均平均海平面异常的空间变化规律.分析了中国海海面高异常的时变规律,分别给出了年、季度和月的海面上升速率.利用小波分析研究了中国海海面高异常周期变化规律,分别给出了渤海、黄海、东海和南海的海面高变化周期.讨论了ENSO对海面高异常的影响.     

GEOSAT卫星的ERM测高数据处理与中国近海海平面

对ＧＥＯＳＡＴ测高卫星在中国近海区域（０°－３５°Ｎ,１０５°－１２７°Ｅ）以及１２７°－１３５°Ｅ内６个ＥＲＭ周期（１９８７年１月１日－４月１２日）的地球物理数据记录（ＧＤＲ）中的数据进行了编辑和预处理．根据卫星弧段的实际长度选取了混合轨道误差模型,并采用最小二乘技术对上升弧段与下降弧段交叠点处的不符值进行了平差计算．处理结果表明,所选用的方法可以大大地消除径向轨道误差的影响,使交叠点处的不符值由原来的５６ｃｍ（ＲＭＳ）降低到现在的２４ｃｍ（ＲＭＳ）在此基础上,构造出６个１°×１°的中国近海海平面及其平均海平面．该平面被称为＂测高大地水准面＂与美国Ｏｈｉｏ州立大学的ＯＳＵ９１Ａ重力场模型的大地水准面相比,两者具有同等量级的精度及一致的形态。     

全球及中国近海海平面变化趋势研究进展及展望

海平面变化是全球气候系统变化的一个组成部分,是环境变化的重要指标,也会影响沿海区域及岛屿的生态环境甚至存亡.全球海平面变化由海水质量变化和比容海平面变化构成.海水质量变化主要是由于两极冰盖和高山区的冰川融化流入海洋所致;比容海平面变化是由海水的温度和盐度变化所引起的,其中温度变化是最主要的因素.本文介绍了海平面变化各种监测技术的发展过程,并对海平面变化的研究现状进行了总结.所有研究成果均表明,近100多年以来,全球海平面一直处于上升态势;近几十年以来,海平面呈现加快上升并且越来越快的趋势.目前仍然存在一些问题:人们还没有完全掌握海平面变化规律,对未来海平面变化预测有较大不确定性;深海缺乏实测数据;厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)的变化规律以及对海平面的影响;GRACE陆地与海洋信号无法完全分离以及GRACE与GRACE-FO之间的一致性分析等.这些问题都需要进一步开展研究.     

Imprints of wave climate and mean sea level variations in the dynamics of a coastal spit over the last 250 years: Cap Ferret,SW France

In coastal areas, sea level rise (SLR) and changing wave climates are expected to be the main oceanic drivers of shoreline adjustments. These drivers have been shown to vary on a wide spectrum of spatial and temporal scales. Nonetheless, a general rule about how this variability impacts global shorelines remains to be articulated. Here, we discuss the impacts of wave climate changes and SLR on the evolution of a barrier spit–inlet system over the last 250 years. The distal end of the Cap Ferret barrier spit, SW France, has undergone large-scale oscillations that were well correlated with variations of the decadal average of the winter North Atlantic Oscillation (NAO) index. The local wave climate hindcast supports that increased alongshore wave energy fluxes associated with the positive phase of the NAO were responsible for the updrift retreat of the spit. By opposition, the spit has elongated downdrift when waves were less energetic and more shore normal, as during the negative phase of the NAO. In addition, lower rates of SLR appeared to be necessary for the spit to develop, as higher rates of SLR very likely forced the adjacent inlet to enlarge, at the expense of the spit. These results should help to predict and detect coastal adjustments driven by climate change and by climate variability. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.     

气压变化对SS-Y伸缩仪观测日变曲线的干扰分析

根据SS-Y伸缩仪的原理,从理论和实际观测分析了气压变化对伸缩应变观测日变曲线的影响及两者间的相关性。分析表明,应变观测值波动与气压变化呈正比例关系,也就是说两者之间是正相关。因此认为气压变化是伸缩仪观测日变曲线畸变的主要因素之一。为减小气压变化对观测的影响还对台站仪器架设提出了几点改进建议。     

Steric Sea-level Variations Inferred from Combined Topex/Poseidon Altimetry and GRACE Gravimetry

In this study, we propose to estimate the steric sea-level variations over a < 2-year period (April 2002 through December 2003) by combining global mean sea level (GMSL) based on Topex/Poseidon (T/P) altimetry with time-variable geoid averaged over the oceans, as observed by the GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) satellite. In effect, altimetry-derived GMSL changes results from two contributions: Steric (thermal plus salinity) effects due to sea water density change and ocean mass change due to water exchange with atmosphere and continents. On the other hand, GRACE data over the oceans provide the ocean mass change component only. The paper first discusses the corrections to apply to the GRACE data. Then the steric contribution to the GMSL is estimated using GRACE and T/P data. Comparison with available thermal expansion based on in situ hydrographic data is performed. G. García: On leave from Space Geodesy Laboratory, Applied Mathematics Department, EPS, University of Alicante, Alicante, Spain.     

Re-calibration of Arctic sea ice extent datasets using Arctic surface air temperature records

A new seasonal and annual dataset describing Arctic sea ice extents for 1901–2015 was constructed by individually re-calibrating sea ice data sources from the three Arctic regions (North American, Nordic and Siberian) using the corresponding surface air temperature trends for the pre-satellite era (1901–1978), so that the strong relationship between seasonal sea ice extent and surface air temperature observed for the satellite era (1979-present) also applies to the pre-satellite era. According to this new dataset, the recent period of Arctic sea ice retreat since the 1970s followed a period of sea ice growth after the mid-1940s, which in turn followed a period of sea ice retreat after the 1910s. Arctic sea ice is a key component of the Arctic hydrological cycle, through both its freshwater storage role and its influence on oceanic and atmospheric circulation. Therefore, these new insights have significance for our understanding of Arctic hydrology.

EDITOR D. Koutsoyiannis

ASSOCIATE EDITOR not assigned