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相似文献
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1.
气候系统模式对Hadley环流的模拟和未来变化预估   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对全球变暖背景下未来Hadley环流将如何变化这一问题,评估了气候系统模式对1970~1999年Hadley环流时空特征的模拟效能,并在此基础上选取能合理模拟Hadley环流空间结构、强度指数和边界指数变化的3个模式,通过多模式集合方法预估了未来Hadley环流在A1B排放情景下的可能演变。预估结果表明,在全球变暖背景下,相比于1970~1999年,到本世纪末期(2070~2099年),北半球Hadley环流在4个季节都将减弱,春季变化幅度相对较弱;南半球Hadley环流在冬季和夏季也会减弱,而在春季和秋季的变化不明显。另外,北半球Hadley环流的北边界除在夏季向南收缩外,在其它3个季节均向北伸展;南半球Hadley环流的南边界在4个季节均向极地方向移动。两个半球的Hadley环流在垂直方向还将向对流层上层伸展。    相似文献   

2.
IAP第四代大气环流模式的耦合气候系统模式模拟性能评估   总被引:5,自引:2,他引:5  
本文首先扼要介绍了基于中国科学院大气物理研究所(简称IAP)第四代大气环流模式的新气候系统模式-CAS-ESM-C(中国科学院地球系统模式气候系统模式分量)的发展和结构,之后主要对该模式在模拟大气、海洋、陆面和海冰的气候平均态、季节循环以及主要的年际变率等方面的能力做一个初步的评估.结果表明:模式没有明显的气候漂移,各...  相似文献   

3.
气候系统模式FGOALS-s1.1对热带降水年循环模态的模拟   总被引:5,自引:0,他引:5  
张丽霞  周天军  吴波  包庆 《气象学报》2008,66(6):968-981
文中评估了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(LASG/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals-s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦合过程对年循环模态模拟效果的影响。结果表明Fgoals-s1.1能合理再现热带地区降水年循环模态的基本特征。Fgoals-s1.1模拟出了年平均降水场中的主要降水中心,但模拟的赤道和南太平洋降水偏多,而北太平洋降水则偏少。Fgoals-s1.1的季风模态降水呈现与观测一致的关于赤道反对称的特征,其模拟偏差大部分来自大气分量,尤其是在赤道外。Fgoals-s1.1的主要缺陷在于它对春秋非对称模态模拟能力低于单独大气模式,这主要是由于耦合模式模拟的SST距平的年循环位相与观测相反。SST纬向梯度的位相偏差使得太平洋沃克环流和印度洋的反沃克环流在春季强于秋季,最终导致模拟的春秋非对称模态的偏差。Fgoals-s1.1模拟的季风区范围接近观测,存在的问题在于模拟的西北太平洋季风区、东亚季风区都偏小。本文结果表明,大气模式偏差仅是Fgoals-s1.1在降水年循环模态模拟上的偏差的部分来源,改进模式模拟的SST,特别是赤道地区SST季节循环,是今后Fgoals-s1.1发展过程中急需解决的问题。  相似文献   

4.
气候系统模式FGOALS_gl模拟的赤道太平洋年际变率   总被引:3,自引:1,他引:3  
满文敏  周天军  张丽霞 《大气科学》2010,34(6):1141-1154
本文分析了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 (LASG/IAP) 发展的气候系统模式FGOALS_gl对赤道太平洋年际变率的模拟能力。结果表明, FGOALS_gl可以较好地模拟出赤道太平洋SST异常年际变率的主要特征, 但模拟的ENSO事件振幅偏大, 且变率周期过于规则。耦合模式模拟的气候平均风应力在热带地区比ERA40再分析资料的风应力强度偏弱30%左右, 由此引起的海洋平均态的变化, 是造成模拟的ENSO振幅偏强的主要原因。FGOALS_gl模拟的ENSO峰值多出现在春季或夏季, 原因可归之于模式模拟的SST季节循环偏差。耦合模式可以合理再现ENSO演变过程, 但观测中SST异常的东传特征在模式中没有得到再现, 这与模拟的ENSO发展模态表现为单一的 “SST模态” 有关。模拟的ENSO位相转换机制与 “充电—放电” 概念模型相符合, 赤道太平洋热含量的变化是维持ENSO振荡的机制。在ENSO暖位相时期, 赤道中东太平洋与印度洋—西太平洋暖池区的海平面气压距平型表现为南方涛动型 (SO型), 200 hPa位势高度分布表现为太平洋—北美遥相关型 (PNA型)。  相似文献   

5.
青海器测时期以来气温变化特征   总被引:6,自引:2,他引:6  
利用青海省26个代表站1961~2002年气温月资料,给出了加权平均的气温标准序列,分析了青海近42年来气温变化特征.结果表明:青海气温呈上升趋势,升温率为每10年0.25℃.年平均气温20世纪60年代最低,70年代起气温逐渐升高,进入90年代后升幅最为明显,并达到年代平均气温最高值.气温变化存在明显的季节性和地区性差异,最高和最低气温变化趋势普遍存在不对称性.青海气温变化趋势与同期全国气温变化趋势基本一致.全年和秋、冬两季青海气温的升温率明显大于全国气温升温率,年平均气温变化的位相超前于全国气温变化5~6年,这一结论有助于证实"青藏高原主体可能是我国气候变化的先兆地区"的论断.  相似文献   

6.
20世纪四川盆地降水变化特征分析   总被引:16,自引:0,他引:16  
根据旱涝史料和现代气象观测资料,利用自适应读分辨滤波器和Mann-Kendall方法,分析了20世纪四川盆地不同区域降水变化的阶段性、趋势性和突变性。  相似文献   

7.
气候系统模式发展中的耦合器研制问题   总被引:15,自引:3,他引:15  
基于"耦合器"框架、采用模块化结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向.作者概述了耦合器的基本功能,对目前世界上应用比较广泛的11个耦合器进行了综合评述,重点是美国通用气候模式耦合器和法国的OASIS耦合器,扼要概括了目前较具影响力的三个耦合器发展计划,在此基础上,对耦合器的主要发展态势进行了总结,并结合自身模式发展的需求进行了讨论.  相似文献   

8.
9.
未来20年中国气温变化预估   总被引:12,自引:6,他引:12       下载免费PDF全文
利用大约40余个气候模式和模式集合,考虑多种人类排放情景,预估到2025年前相对于1961-1990年中国的气温变化。只考虑未来人类排放增加多模式集成预估结果表明,中国年平均气温自2006到2025年的20 a期间将继续变暖0.55 ℃,至2010年年平均气温平均变暖大约为1.08 ℃(平均变暖范围为 0.73-1.54 ℃),至2020年年平均变暖约为1.43 ℃(平均变暖范围为1.10-2.09 ℃),至2025年平均变暖约为1.39 ℃(平均变暖范围为0.94-2.19 ℃)。 对1990-2005年已经出现观测事实的近16 a气候模式预估结果进行检验表明,多模式考虑多种排放情景集成,一致预估出这16 a的明显变暖趋势,但是变暖幅度略低于实际观测值。经检测证实,对2006-2025年中国气温的预估具有一定的可信度。需要指出的是,目前的预估没有考虑未来的自然变化,只考虑人类排放继续增加的影响。  相似文献   

10.
BCC_CSM气候系统模式移植优化及其气候模拟验证   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高BCC_CSM气候系统模式运行效率,保障业务科研工作的顺利开展,进行BCC_CSM气候系统模式在IBM高性能计算系统的移植工作;通过性能优化使BCC_CSM模式运行效率显著提高,通过气候要素形势场分布和相对误差量化指标对BCC_CSM气候系统模式模拟性能进行验证。结果表明:移植优化后,BCC_CSM气候系统模式计算效率提高为原来的1.4倍;基于CMIP5 piControl试验,完成531-540年10 a的气候模拟,年平均地表气温形势场分布合理,相对误差小于0.5%,BCC_CSM气候系统模式计算和模拟性能均能满足应用需求。  相似文献   

11.
The spatial patterns and regional-scale surface air temperature (SAT) changes during the last millennium,as well as the variability of the East Asian summer monsoon (EASM) were simulated with a low-resolution version of Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land-Sea-ice (FGOALS-gl) model.The model was driven by both natural and anthropogenic forcing agents.Major features of the simulated past millennial Northern Hemisphere (NH) mean SAT variations,including the Medieval Climate Anomaly (MCA),the Little Ice Age (LIA) and the 20th Century Warming (20CW),were generally consistent with the reconstructions.The simulated MCA showed a global cooling pattern with reference to the 1961-90 mean conditions,indicating the 20CW to be unprecedented over the last millennium in the simulation.The LIA was characterized by pronounced coldness over the continental extratropical NH in both the reconstruction and the simulation.The simulated global mean SAT difference between the MCA and LIA was 0.14°C,with enhanced warming over high-latitude NH continental regions.Consistencies between the simulation and the reconstruction on regional scales were lower than those on hemispheric scales.The major features agreed well between the simulated and reconstructed SAT variations over the Chinese domain,despite some inconsistency in details among different reconstructions.The EASM circulation during the MCA was stronger than that during the LIA The corresponding rainfall anomalies exhibited excessive rainfall in the north but deficient rainfall in the south.Both the zonal and meridional thermal contrast were enhanced during the MCA.This temperature anomaly pattern favored a stronger monsoon circulation.  相似文献   

12.
Seasonal precipitation changes over the globe during the 20 th century simulated by two versions of the Flexible Global Ocean–Atmosphere–Land System(FGOALS) model are assessed. The two model versions differ in terms of their AGCM component, but the remaining parts of the system are almost identical. Both models reasonably reproduce the mean-state features of the timings of the wet and dry seasons and related precipitation amounts, with pattern correlation coefficients of 0.65–0.84 with observations. Globally averaged seasonal precipitation changes are analyzed. The results show that wet seasons get wetter and the annual range(precipitation difference between wet and dry seasons) increases during the 20 th century in the two models, with positive trends covering most parts of the globe, which is consistent with observations. However,both models show a moistening dry season, which is opposite to observations. Analysis of the globally averaged moisture budget in the historical climate simulations of the two models shows little change in the horizontal moisture advection in both the wet and dry seasons. The globally averaged seasonal precipitation changes are mainly dominated by the changes in evaporation and vertical moisture advection. Evaporation and vertical moisture advection combine to make wet seasons wetter and enhance the annual range. In the dry season, the opposite change of evaporation and vertical moisture advection leads to an insignificant change in precipitation. Vertical moisture advection is the most important term that determines the changes in precipitation, wherein the thermodynamic component is dominant and the dynamic component tends to offset the effect of the thermodynamic component.  相似文献   

13.
A reasonable past millennial climate simulation relies heavily on the specified external forcings, including both natural and anthropogenic forcing agents. In this paper, we examine the surface temperature responses to specified external forcing agents in a millennium-scale transient climate simulation with the fast version of LASG IAP Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model (FGOALS-gl) developed in the State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics (LASG/IAP). The model presents a reasonable performance in comparison with reconstructions of surface temperature. Differentiated from significant changes in the 20th century at the global scale, changes during the natural-forcing-dominant period are mainly manifested in the Northern Hemisphere. Seasonally, modeled significant changes are more pronounced during the wintertime at higher latitudes. This may be a manifestation of polar amplification associated with sea-ice-temperature positive feedback. The climate responses to total external forcings can explain about half of the climate variance during the whole millennium period, especially at decadal timescales. Surface temperature in the Antarctic shows heterogeneous and insignificant changes during the preindustrial period and the climate response to external forcings is undetectable due to the strong internal variability. The model response to specified external forcings is modulated by cloud radiative forcing (CRF). The CRF acts against the fluctuations of external forcings. Effects of clouds are manifested in shortwave radiation by changes in cloud water during the natural-forcing-dominant period, but mainly in longwave radiation by a decrease in cloud amount in the anthropogenic-forcing-dominant period.  相似文献   

14.
Progress in the attribution of climate warming in China for the 20th century is summarized. Three sets of climate model experiments including both coupled and uncoupled runs have been used in the attribution analyses. Comparison of climate model results with the observations proves that in the 20th century, especially in the recent half century, climate warming in China is closely related to the increasing of the anthropogenic emissions of greenhouse gases, while sulfate aerosol should also have contributions. When both external forcing and natural forcing agents are prescribed, coupled climate models have better results in producing the observed variation of temperature in China. The role of oceanic forcing is also emphasized in the attribution analyses. The observed climate warming of China in the 1920s could not be reproduced in any set of climate model simulations.  相似文献   

15.
全球海气系统年代际突变时空特征的模拟评估   总被引:1,自引:0,他引:1  
肖栋  李建平  周秀骥  赵平 《气象学报》2010,68(6):763-778
文中评估了5个耦合模式对1880年至今全球海气系统的年平均年代际突变时空特征的模拟能力。19世纪80年代—20世纪90年代,评估了耦合模式对海表温度(SST)和海平面气压(SLP)的年代际突变水平分布的模拟能力;20世纪70—90年代,评估了耦合模式对70、80和90年代这3次年代际突变大气的四维时空特征的模拟。结果表明,在上述2个时段中,5个耦合模式对SST场中年代际突变分布最主要的空间分布型——太平洋年代际振荡(PDO)没有抓住,可能导致了对SST年代际突变的空间分布的模拟能力较差,也没有模拟出SLP年代际突变的行星及其以上尺度的空间结构。20世纪70—90年代,在对流层中,UKMO-HadGEM1模式较好地模拟出了70年代的热带地区500 hPa气温和位势高度,80年代极地SLP,90年代南、北副热带气温和500 hPa气温的年代际突变的空间分布。GFDL-CM2.1模式部分模拟出了90年代的SST和500 hPa温度场突变的水平分布。其余模式中也有行星及以上尺度的年代际突变发生,虽然所模拟出来的突变的时间和空间分布与实际差异都较大,但说明这些模式可以模拟出大尺度气候系统年代际突变,其中包含的物理过程还有待于进一步的研究。在平流层,肖栋(2008年)指出1994年平流层的降温突变可能是1991年Pinatubo火山爆发所造成的臭氧减少导致的。其中,GFDL-CM2.1和ECHAM5/MPI-OM模式较好地模拟出了平流层在1994年的降温突变,CCSM3和UKMO-HadGEM1模式部分模拟出了平流层的变冷突变,而FGC)ALS-g1.0模式没有模拟出来。分析表明,这可能是FGOALS-g1.0模式没有考虑火山灰或者臭氧的作用所致。  相似文献   

16.
英国CRU高分辨率格点资料揭示的20世纪中国气候变化   总被引:29,自引:1,他引:29  
中国覆盖比较完整的台站观测始于1951年,1951年之前虽然有一些观测记录,但是残缺不全.所以要建立更长的气候序列就要吸收代用资料,但是代用资料可能与气候要素仅有一定程度的相关,不可能一一对应,因此应用代用资料重建的气候序列有一定的不确定性.英国East Anglia大学的Climatic Research Unit(简称CRU)通过整合已有的若干个知名数据库,重建了一套覆盖完整、高分辨率、且无缺测的月平均地表气候要素数据集,时间范围覆盖1901~2003年,空间为0.5°×0.5°经纬网格覆盖所有陆地.这套资料和中国已有的气候数据相比具有如下优点: 第一,中国西部20世纪前半期非常缺少观测,CRU资料尽管包含插值带来的误差,经比较仍可作为有一定信度的参考; 第二,中国现有的百年温度序列只是年或季分辨率,而CRU资料达到月分辨率; 第三,建立这个序列仅使用观测结果,做统计内插,不包括代用资料所带来的不确定性.因此,CRU的序列与用代用资料补充得到的序列在资料方面有较大不同,比较这两个序列,不仅可以进一步确认中国气候变化的特征,也可以彼此校正.结果表明:(1)CRU资料反映的全国年平均温度年际变化和考虑代用资料重建的序列吻合得很好,相关系数达到0.84;(2)区域尺度上,两者在10个典型分区的气温变率也相当一致,相关整体保持在0.8左右,仅新疆西南部和西藏西北部两者差异较大;(3)CRU资料揭示的中国年总降水量在1951~2000年的变化与160站观测吻合,相关系数达到0.93;(4)CRU资料的中国东部四季降水量和重建资料十分一致,秋季一致性最好,相关0.93;(5)CRU资料和重建的序列比较一致地表现出中国温度和降水年代际变化的主要特征,其给出的20世纪20年代中国大旱和20世纪40年代中国高温的空间分布与作者过去的结论相一致.这表明,作者过去重建的中国气候序列有比较大的可靠性,而CRU资料也提供了新的信息,特别是在20世纪前半期和中国西部.  相似文献   

17.
夏季亚洲-太平洋涛动的耦合模式模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
亚洲-太平洋涛动是夏季欧亚大陆东部(15°—50°N,60°—120°E)与北太平洋上空(15°—50°N,180°—120°W)温度场反相变化的现象。亚洲-太平洋涛动指数由对流层上层(500—200 hPa)温度定义,反映了亚洲-太平洋纬向热力差异。基于一个全球海-气耦合模式FGOALS_gl的20世纪气候模拟试验结果,讨论了其对20世纪亚洲-太平洋涛动指数变化的模拟能力。结果表明,较之ERA-40再分析资料(1960—1999年),模式很好地刻画出上层温度场的平均态和主导模态的空间型。从趋势上看,模式对北太平洋上空温度的年代际变化和趋势模拟较好,但未能模拟出亚洲东部陆地上空的降温趋势。从频谱分析结果看,模拟的亚洲-太平洋涛动指数2—3,a的年际变率与再分析资料相当,5-7 a周期的变率较弱。模式能够较好地模拟出与亚洲-太平洋涛动指数相关的亚洲季风区气候异常。在20世纪模拟中,外强迫因子会改变耦合系统的年际变率,在自然因子强迫下亚洲-太平洋涛动指数的功率谱向低频方向增强,人为强迫因子的作用则相反。自然强迫因子和人为强迫因子在不同时期对亚洲-太平洋涛动年际和年代际变率的作用不同。在年际变率中人为强迫因子能够控制亚洲-太平洋涛动的变率使其不致过大;在年代际变率中人为强迫因子会增强自然强迫下亚洲-太平洋涛动的变率。模式上层温度的主导模态受ENSO调制,可能影响亚洲-太平洋涛动的年际变率。因此,模式对ENSO模拟能力的缺陷是制约模式对流层上层温度及亚洲-太平洋涛动指数变率的重要因素。  相似文献   

18.
The problem of error propagation is considered for spatially uncorrelated errors of the barotropic stream function in an oceanic general circulation model (OGCM). Such errors typically occur when altimetric data from satellites are assimilated into ocean models. It is shown that the error decays at first due to the dissipation of the smallest scales in the error field. The error then grows exponentially before it saturates at the value corresponding to the difference between independent realizations. A simple analytic formula for the error behavior is derived; it matches the numerical results documented for the present primitive-equation ocean model, and other models in the literature.  相似文献   

19.
The CLIVAR C20C project: selected twentieth century climate events   总被引:2,自引:1,他引:2  
We use a simple methodology to test whether a set of atmospheric climate models with prescribed radiative forcings and ocean surface conditions can reproduce twentieth century climate variability. Globally, rapid land surface warming since the 1970s is reproduced by some models but others warm too slowly. In the tropics, air-sea coupling allows models to reproduce the Southern Oscillation but its strength varies between models. We find a strong relationship between the Southern Oscillation in global temperature and the rate of global warming, which could in principle be used to identify models with realistic climate sensitivity. This relationship and a weak response to ENSO suggests weak sensitivity to changes in sea surface temperature in some of the models used here. In the tropics, most models reproduce part of the observed Sahel drought. In the extratropics, models do not reproduce the observed increase in the North Atlantic Oscillation in response to forcings, through internal variability, or as a combination of both.  相似文献   

20.
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