北太平洋中纬度地区海气热交换场的EOF分析

众所周知海洋与大气之间的热交换对大气环流的形成和变化有着童要的作用。本文根据Clark计算的资料对20°N以北北太平洋中纬度地区的蒸发潜热、净长波辐射和感热输送进行了EOF分析,以讨论其季节变化特征。资料范围在22.5—52.5°N,122.5°E—112.5°W,共128个网格点,格距5×5度,1950-1979年。     

利用卫星资料试作青藏高原地表净辐射场的气候反演

利用 ERBE和 ISCCP卫星辐射及总云量资料 ,结合已提出的地表短波吸收辐射 ,大气逆辐射以及地表长波辐射的气候反演方法 ,计算出 2 5°～ 4 0°N,75°～ 95°E间 2 .5°× 2 .5°经纬度网络点及高原 63个站点的各月平均地表净辐射 ,绘制出其在高原的分布图 ,揭示其时空分布特征。     

西太平洋赤道海域的热量平衡

本文利用1986年11月中国科学院实验3号考察船在西太平洋赤道海域(0°～5°N,130°～150°E)考察所获得的29天辐射资料和同期取得的温、压、湿、风和探空等资料,计算了这一海域11月份的热量平衡各量值和整层气柱的加热量。结果表明:该海域是一个强热源区,其上空大气也是一个强热源区。     

西太平洋热带海域动量、感热和潜热等湍流通量的观测研究

本文根据中国科学院“实验3号”科学考察船1986年10月至12月在菲律宾以东60多万平方公里辽阔的西太平洋热带海域6个连续测站上(146°E,0°;145°E,0°;150°E,0°;140°E,5°N;145°E,5°N;150°E,5°N),使用我国自行研制的小型系留气艇探测系统观测到的大气温度、湿度、气压和风等廓线资料,利用相似理论的通量-廓线关系,给出这一海域的动量通量(特别是曳力系数C_D)、感热通量和潜热通量。结果表明,这一海域上的曳力系数值C_D=(1.53±0.25)×10~(-3);该海域总是将其贮存的热量以感热形式特别是以潜热形式输送到大气中(其中感热输送仅占10％,其余主要为水汽潜热输送),使该海域成为地球上不可多见的热源。     

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ＥｌＮｉｎ～ｏ／ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｓ－ｃｉｌａｔｉｏｎ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（ｆｌｕｘｅｓｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ），耦合模式未出现气候漂移（ｃｌｉｍａｔｅｄｒｉｆｔ）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     

南沙海域大气湍流通量输送特征分析

利用１９９４年９月在南沙群岛的渚碧礁（１０°５２′Ｎ，１１４°０４′Ｅ）观测的湍流资料，采用涡旋相关法计算，给出了南沙海域的曳力系数，动量通量，感热通量和潜热通量，并与其它海气相互作用实验及ＨＥＩＦＥ的结果作了比较，结果表明，该海域的曳力系数ＣＤ＝（１．５４±０．２４）×１０＾－３。大气向海洋输送动量通量与水平风速挟方成正比，该海区无论白在还是晚上都是将其贮存的热量以潜热或感热的形式输送到大气中。     

热带西太平洋海面的热量收支——中美西太平洋海-气合作考察观测事实之三

本文根据1986年2月8—14日中国“向阳红14号”考察船以及其它的船泊水文气象观测资料,计算了西太平洋热带海面(140—160°E、18°S—14°N)的能量收支各分量。计算结果表明,这个期间内该海面所获得的热量净收入的大小与赤道辐合带低值系统的增强或减弱有关;海面向大气输送的热量主要是以潜热通量输送方式进行的;考察海域内相当部分海面,供给大气能量大于它从大气接收的能量,其中最明显的地区出现在西太平洋热带地区(10°N附近),而不是在赤道地区。     

大气长波辐射计算中的温度订正和CO2浓度效应

本文对长波辐射平均面透射率的计算方法和温度效应作了一系列试验。试验表明,在计算中可以采用制表和插值节省计算时间,并保证计算精度。温度效应较明显,在计算大气长波辐射变温率时,应予以考虑。最后还对CO_2浓度变化所引起的变温效应进行了计算,得出了一些有意义的结果。     

1987年El Nino后期（9—11月）西太平洋大气静力能的收支

本文利用中科院1987年西太平洋考察资料和中央气象局出版的太平洋、大西洋资料反演出了一套利用温度和高度求算湿度的方法。通过该方法并利用美国国家气象中心的KWBC(5°N×5°S网格点资料)的温度和高度资料,计算了1987年厄尔尼诺期间9—11月西太平洋海域(0—30°N,120—170°E)大气静力能量的变化及其与周围的交换。结果表明,在这个时期,该区域上空大气是强的能源区,区域向周围输出能量。     

微量物质对海洋的大气输入(续二)

微量物质对海洋的大气输入（续二）Ｒ．Ａ．Ｄｕｃｅ等５．５总结与讨论按１０°×１０°区域估算了全球海洋各含氮物质的大气输入。为了确定计算的可靠性，从特定１０°×１０°区域估算得到的通量首先与该区域的测量值相比较。在下一部分中，我们将介绍特定海盆和全球海...     

1986/1987厄尔尼诺期间的西风强化和海气相互作用过程分析

本文利用欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)西北太平洋上空(25°—35°N,110°—180°)850 hPa客观分析的西风分量,计算了1986/1987厄尔尼诺期间的西风强度.结果表明1986年12月—1987年5月西风的累计强度比1986/1987厄尔尼诺前后诸年份同期的西风更强,这种强化与历次厄尔尼诺期间西北太平洋副热带高压的加强是一致的,都反映了哈德莱环流的强化.为了探讨大气环流发生这种变化的原因,作者利用中美海气观测期间的海洋资料,说明了热带两太平洋东部对低纬度大气异常的加热和西部边界流向中纬度海洋输送热量的减少是两个十分重要的原因.     

辐射边界条件在局地模式中的试验

本文给出了辐射边界条件在P—σ五层局地原始方程模式中的试验情况,並与其他种类的侧边界条件的试验结果进行了比较。试验表明,在计算区取 0°-180°E和25°S—55°N的情况下,一直积分到15天,边界条件的差异在计算区内部(印度洋地区,亚洲南部和东部)的反映还不很明显,但在东西侧边界以内 30-40个经度范围内影响是明显的。就海平面气压和降水率分布而言,采用辐射边界条件的处理方法在边界附近造成的误差比其他几种边界条件小,计算结果与实际观测值比较接近。     

准后向散射对单点声雷达测量温度结构系数的影响

本文从湍流大气对声波散射方程出发,推导出静止大气和有水平运动两种情况下,有限接收面积上的平均准后向散射截面公式。从而分析了影响平均准后向散射截面的因子,同时还计算讨论了不同天线口径、风速和值的平均准后向散射截面。 计算结果表明:在一般情况下,边界层内用声雷达测得的温度结构系数[C_T~2(θ)]要比理论上纯后向温度结构系数[C_T~2(180°)]大些;C_T~2(θ)与C_T~2(180°)比值以及C_T~2(θ)随高度的变化都与天线口径、风速分布和m值等密切相关。因此对用不同声雷达在不同大气条件作对比测量,得到某些不一致的现象,可给予一定的解释。     

西太平洋热带地区大气能量收支分析——中美西太平洋海-气合作考察观测事实之二

依据1986年2月8—14日中美西太平洋海气合作考察资料,计算了西太平洋热带海域(140—160°E,18°N—14°S)内的大气能量收支。结果表明,该区域的能量是由外界向区域内输送的。在东、南、西、西北四个边界积上以能量输到为主,只有在东北边界上,以输出为主。该区内的能量输送是以平均输送为主,扰动输送的数量级较小。考察期间,该区域内大气有明显的增温现象。     

平流层大气对太阳辐射能的吸收

本文讨论了如下三个问题:1.设计了一套计算平流层大气对太阳辐射吸收的计算公式。2.讨论了利用平面层大气来代替曲率大气对太阳辐射吸收引起的误差。3.计算了1,7月份太阳对平流层大气的加热。     

北半球500毫巴月平均环流特征及演变规律的研究——超长波

本文是作者研究近10年大气环流特征的第二部分。应用1951—1960年北半球500毫巴月平均图,用谐波分析方法计算了历年逐月55°N及35°N上波数1到4(第1到第4)波的振幅及位相角。由此分析了大气环流的季节变化。主要结果如下: 1.第1波及第3波的振幅均有明显的年变程,但趋势彼此相反。另外,第1波或第3波振幅本身在55°N及35°N年变程也相反。第2波振幅年变程不明显。 2.各波的位相角亦有明显而规则的年变程,只有55°N第2波的位相角季节变化不大。 3.从逐年波谱及位相来看,大气环流的季节变化各年虽有不同,但季节的趋势却是每年都一致的。 4.过渡季节的波谱与冬夏截然不同。因此一年可分为4个自然天气季节,但每年季节早晚、长短及特征均有一定差异。 5.北半球超长波特征与我国天气有密切关系,这可以从一些例子来说明,如1954年7月与1959年7月,1957年2月与1960年2月。     

冬季北半球500hPa高度场变异的关键区

运用方差分析、相关分析、回归分析对1951～2001年500 hPa高度场资料进行分析,结果表明:冬季有三个区域(180°E～150°W,45～60°N;70～100°W,45～75°N;60～100°E,65～80°N)方差最大,是大气环流发生变异的关键区.各个关键区平均高度的变化和不同的大气环流遥相关型的相关关系不同,与同期500 hPa高度场之间的线性相关较密切,能代表同期500 hPa高度场约88%的变化,且在一定程度上能说明后期3～4月的500hPa大气环流的变化情况,对后期大气环流的演变具有一定的预报意义,但时间间隔越大,可预报性越差.     

大气二氧化碳对CO2激光辐射各谱线的吸收

本文给出了大气二氧化碳对CO_2激光辐射各谱线吸收的计算公式,并利用标准大气资料计算了各谱线的吸收值。发现在P支谱线中,P(16)线吸收最大;在R支谱线中,R(16)线为最大。当转动量子数J大于或小于16时,吸收值随J值的增大或减小几乎成指数减小。为了验证计算公式的可靠性,在实验室中进行了模拟大气测量,其测量结果和理论计算结果具有较好的一致性。     

西太平洋热带海域强对流天气过程湍流通量输送的某些特征

本根据“实验３号”科学考察船在ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ（１９９２年１１月－１９９３年２月）定点（２°１５＇Ｓ，１５８°００＇Ｅ）连续观测的大气，海洋资料，利用考虑风速和大气层结影响的整体输送动力学公式，计算给出了在西太平洋热带海域强对流天气过程中动量、感热和潜热等湍流通量垂直交换和水平输送的一些特性，并与该海域其它天气过程湍流通量交换和输送的特性作了比较，此外，中还讨论了更接近实际的曳力系数，感热     

大气二氧化碳对CO_2激光辐射各谱线的吸收

本文给出了大气二氧化碳对CO_2激光辐射各谱线吸收的计算公式,并利用标准大气资料计算了各谱线的吸收值。发现在P支谱线中,P(16)线吸收最大;在R支谱线中,R(16)线为最大。当转动量子数J大于或小于16时,吸收值随J值的增大或减小几乎成指数减小。为了验证计算公式的可靠性,在实验室中进行了模拟大气测量,其测量结果和理论计算结果具有较好的一致性。