利用有限区域数值模式进行气候模拟研究的综合介绍

利用有限区域数值模式进行气候模拟是近年来发展的一种研究区域气候的新方法。本文综合介绍了用区域模式进行气候模拟的必要性、可靠性及其研究现状和主要进展，并指出区域气候模拟存在的一些问题及在我国发展区域气候模式的迫切性。     

气候模式

气候模式建立在物理、化学、生物学等基础上,用数学方程式表现地球气候系统各个圈层相互作用和反馈的主要过程以及与外强迫的关联,广泛应用在气候与气候变化研究中,因此气候模式是气候变暖研究的核心技术。气候变暖的预估几乎完全依赖模式的模拟。历届IPCC第一工作组的评估报告,均     

美国第19届气候诊断年会

本文介绍了美国第１９届气候诊断年会的内容。     

美国第20届气候诊断年会

文章介绍了１９９５年１０月在西雅图召开的美国第２０届气候诊断年会，着重讨论了如下８个问题：气候变暖，ＥＮＳＯ影响，全球降水分析，年代际气候变率，ＥＮＳＯ预测，数值气候预测，统计气候预报及气候模拟。     

气候模拟研究进展

根据地回顾了大约４０年来气候模拟研究的发展过程，指出根据研究的目标可以分为三个阶段；模拟大气平均状况、敏感性实验及气候变率的模拟，着重总结了近年来气候变率模拟的最新成果，包括对印度夏季风降水，萨赫勒干旱、气候变率、世界三大涛动、ＥＮＳＯ循环及中国旱涝型的模拟研究。     

基于一个不同网格相互嵌套的陆气耦合模式的气候模拟研究

将一个大气植被相互作用模式(AVIM)与大气所LASG的R15九层大气环流模式GOALS相耦合．用来模拟多年平均的全球气候状况。AVIM是一个陆地表面陆面和生理过程相互反馈的模型。作为陆气耦合的第一步,暂不考虑AVIM中的生理过程,而首光将其物理过程[相当于通常的SVAT(土壤—植被—大气—传输方案)模型]与大气所LASG的九层大气环流模式耦合起来．其中海洋模式部分不参与积分,海面温度是多年平均的气候伯。考虑到GCM的分辨率较低(7．5°×4．5°)而植被分布必须有较高的分辨率(1.5°×1.5°),采取广大气与地表面粗细网格的嵌套耦合。模式积分15年,取最后10年的平均值作分析。将模拟的气候要素场与观测值和NCEP再分析资料作了比较,气候模拟结果反映了全球环流与温湿场的主要特征,特别是降水和地面气温的模拟效果较好。这为今后气候模式与生物圈的耦合奠定广一个良好的基础。     

华南区域短期气候模式及其性能分析

分析了新开发的“华南区域短期气候预测模式系统”,实例模拟分析表明系统具有良好的性能,适合作短期气候预测。模式对月平均、逐修平均及逐日的形势场都有良好的模拟效果,并能刻画更多的细节。天气、气候信息能通过边界无阻尼地传入和移出区域模式。预报能反映几乎所有的天气、气候变化过程,预报变化的趋势、幅度、速度、位相等都与实况相当。降水预报的雨区大小、位置、强度民实况较一致,产能反映一些小的降水中心。     

一有限区域模式对1979年7月气候平均场的模拟

使用一个有限区域数值模式，以１９７９年７月１日００：００为初值，用７月份每天的实况资料进行侧边界嵌套，对模式连续发３１ｄ。模拟的７月气候平均状态与实况比较表明：模拟结果与实况场较为一致，该模式可用于研究区域气候变化问题。     

华南区域短期气候预测模式的初步试验

本文介绍一个中尺度区域气候模式,并通过个例预报分析该模式的预报性能。结果表明,模式能对大尺度系统作出良好的预报,同时能细致描述华南弯曲冷锋、中尺度地形山谷气流、过山气流、海峡强风等现象,能有效预报出局地降水、温度、气压等要素时间变化的主要特征,并可对这些要素的中期变化趋势作出预报,对中期意义的系统生消也有较强的预报能力。模式能有效保证天气系统从边界流入和移出,满足区域气候模式的基本要求。但对对流性降水的估计过强,对局地要素时间变化的一些细节还不能很好反映。１　引　言　　所谓短期气候数值预测是指用…     

华南区域短期气候模式产品时间过滤方案及实例分析

用尺度分离方法分析了短期气候预测序列中所包含的各种尺度的过程,建立了不同尺度变化的过滤、提取方法;分析讨论了各种过滤序列所具有的气候意义和重要程度;用模拟实例分析了所提出和使用的尺度分离方法的有效性及模式的性能     

大尺度气候数值模拟的一些情况

本文就大尺度气候数值模拟的一些情况作了简要介绍。内容包括气候数值模拟的重要性,用作气候数值模拟的两类数值模式,国内外近年来气候数值模拟的主要进展以及气候数值模拟中存在的若干主要问题等。     

一个三重嵌套的中尺度模式及暴雨模拟试验

该文介绍了新近发展的一个高分辨率有限区模式(HLAM)。它是通过三重嵌套在现有计算机(CYBER-992)条件下实现的,其范围、地理位置及侧边界宽度均设计为灵活可变,尤其水平分辨率可按任意倍数提高。利用水平分辨率为50km左右的模式版本进行了实际资料的降水个例实验。结果是令人鼓舞的：(1)与嵌套的低分辨率(格距增大4倍)模式预报比较,不论低压中心位置、强降水落区、雨带走向及降水中心位置的预报都更接近实况;(2)高分辨率模式积分区域虽然缩小,但并未影响预报效果,其48小时预报仍有较高精度。初步试验表明,进一步完善和改进后的HLAM完全可以发展为一个用于中尺度研究及业务使用的高分辨率区域模式。     

高分辨嵌套区域气候模式对我国中、东部地区夏季气候的数值模拟

利用引进的ＮＣＡＲ＿ＲｅｇＣＭ２模式在较高分辨率情况下,对我国东部地区夏季气候状况进行了数值模拟。结果表明,模式能够较真实地再现我国东部 地区夏季气候的基本状况。模拟的海平面气压场、５００ｈＰａ高度场、地表温度场以及对流层高、低层风场等的分布形式,都与实测场比较一致。并且较好地模拟出了７月中旬副热带的北跳。模式模拟的夏季降水场分布形式也与观测结果一致。高、低值中心等对应较好,不足之处是模拟中心值测     

东亚区域极端气候事件变化的数值模拟试验

使用ResCM2区域气候模式,嵌套澳大利亚CSIRO R21L9全球海气耦合模式,进行了温室效应（二氧化碳加倍）对东亚（主要是中国区域）极端气候事件影响的数值试验。控制试验的结果表明,区域模式能够较好地模拟中国区域的极端气候事件。对温室效应引起的它们的变化进行了信度检验,分析结果表明,温室效应将引起日最高和最低气温增加,日较差减小;使得高温天气增多,低温日数减少。降水日数和大雨日数在一些地区将增加。同时还会引起影响中国的台风活动的变化。     

气候动力学与气候预测理论的研究

主要概述了中国科学院大气物理研究所近些年来在气候动力学与气候预测理论研究领域的若干重要研究进展.通过对气候系统变化多尺度特征及其动力学的分析和研究,提出了一系列气候系统动力学理论,并在此基础上提出了适合于我国季风气候特点的气候预测理论和方法,在国际上率先开展了跨季度数值气候预测,进一步建立了先进、完善的短期数值气候预测系统,并应用于我国夏季旱涝预测业务.这些工作既带有极大的基础性意义,同时也具有巨大的应用价值,为我国大气科学及气候科学乃至环境科学的研究提供了重要工具.     

21世纪的气候模拟——Casino-21实验

环境与气候的变化是全球变化研究领域中的中心课题。21世纪的气候将向什么方向发展决定着世界各国可持续发展战略的制定和实施。量气候模拟需要巨大的计算机资源，而通过互联网将分布在世界各地的PC机的空闲资源加以利用以实现气候模拟中集合预报的思想则不失为互联钢时代科学研究的一种创新。     

气候模式的年际变率和可预测性

该文研究了大气物理研究所９层格点大气环流模式模拟的年际气候变率，一种试验采用多年平均的观测海温作为下边界条件，另一种试验是有年际变化的实测海温作为下边界条件，两种试验的年际变率分别为记为Ｖ１和Ｖ２，其比值Ｒ（Ｖ２／Ｖ１）则可代表以实测海温为边界条件的模式可预测性，研究结果显示：两种试验的年际变率差异主要热带区，Ｖ２一般大于Ｖ１，并且更接近实际变率，气温和高度场的可预测性在热带区较高，在热带以外区域     

区域随机动力统计气候模式及其预报试验

本文从大气热力学与动力学原理出发,设计并推导了一个以高度场和海温场为主要变量的多网格点的海气耦合随机动力模式,用此模式作500hPa平均高度场的预报试验。预报以春季月份(2月)为初始场,取西太平洋副热带高压活动地区(10°N-40°N,110°E-170°W)6月500hPa高度场作为预报场。另外取赤道东太平洋地区5°S—10°S范围内海温场作为耦合场,把该模式中的微分方程组化为差分形式,以前期月平均高度场和海温场为初始场,以时间步长1天进行积分,积分系数是用依赖资料(1951—1980年)反演估计出来的,然后对独立样本(1981—1986年)作预报试验。方程中的随机项假设为白噪音,并对不同的白噪音量级作了一系列试验。结果表明,加上白噪音的效果均比未加时要好,说明次要因素的随机作用在海气相互作用中是不可忽视的。     

极端风速分布模式在我国各气候区域的适用性

选用我国各气候区１１个较长资料年代的台站，分析韦伯尔分布，皮尔逊Ⅲ型分布和极值Ⅰ型分布对最大风速和极大风速的适用笥，揭示出极值Ⅰ型是最佳模式，韦伯尔分布最差。而且这个结论几乎适合于全国。     

有关气候模式研究的三种目标

气候模式(即对未来气候的预测)的研究,通常有三种表现形式。第一,与1 95 8年以来的近代观测所作的比较;第二,使用温室大气作用项,用超出1 0 0年时间进行模式之间的比较,计划找出当前气候灵敏度数值离差的原因;第三,利用自然模式超长运行( >5 0 0年)的比较研究其可变性并确定其自然变化的宽度。