两类大气热机对大气环流型影响的数值试验

本文使用简化全球大气环流模式，研究大气环流型季节特征的成因问题。模拟了两类不同热机在大地形强迫背景下形成的环流型的异同之处，分析了两类热机对大气环流型季节特征的影响程度及其形成机理，从而得到关于大气环流型成因的较为直观、清晰的物理图象。     

关于大气环流型季节特征形成的物理因子的数值试验

本文着重研究大气环流季节特征的成因问题。模式试验中将牛顿强迫项的平衡温度斜压结构作类似冬夏气候特征的变化,且加入南北半球大地形强迫作用,研究大气环流型对冬夏全球热力结构特征以及南北半球大地形强迫效应的响应。     

极冰的冷源作用和季风

关于大气环流冷热源问题,已有很多论述。其中苏联舒列金提出大气中存在四类热机,这一理论是与现代系统分析的原理一致的。这四类热机是:极地和热带组成的第一类热机,海洋和大陆存在的第二类热机,水汽蒸发和凝结组成的第三类热机,平流层中臭氧等物质分布不均所形成的第四类热机。事实上,在他的研究中只考虑了前两类热机的作用。我们将前     

大气环流客观分型在渤海海峡大风气候特征分析中的应用

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型法对渤海海峡1979—2013年逐日海平面气压场进行大气环流客观分型,分析了渤海海峡大风天气与大气环流型的关系;以长岛气象站在渤海海峡大风天气中的指示作用为基础,分析了主要环流型下大风天气的气候特征。结果表明：渤海海峡大风天气以平直环流型为主,偏北型明显多于偏南型;春（夏）季是发生大风天气最多（少）的季节,以西南（SW）型出现频率最高,秋、冬季大风天气的环流型频率分布基本相同,均以偏北型为主;不同环流型下出现大风天气的概率及大风天气的气候特征也有明显不同。     

全球大气垂直环流间的相关分析

利用三维分解方案对全球大气环流进行分解,得到全球大气垂直环流分量,计算各大气垂直环流活动中心之间以及赤道中太平洋大气垂直环流与全球大气垂直环流的相关系数,分析表明,全球大气垂直环流活动中心的季节变化具有明显的一致性,南半球热带垂直环流和亚洲季风环流关系密切;赤道中太平洋地区纬向垂直环流与热带大气经向垂直环流有较强的同步变化特征,与青藏高原上空大气纬向环流关系密切     

东西风廓线特征与大气运动平衡态定常波的相关关系及共振条件的研究

本文采用简化数学模型探讨了东、西风廓线特征与外源强迫下大气环流平衡态定常波结构的相关关系。文中采用实际观测资料研究了西风廓线特征与大气环流型季节特征之间的联系。研究表明,西风廓线冬、夏季节差异与中、高纬度西风槽“冬三夏四”波数差气候特征有关,且低纬强东风切变可作为赤道东风波周期振荡成因之一。冬夏西风廓线季节特征可导致大地形强迫效应、海陆加热因子影响作用的显著季节差异。研究还揭示了大气环流型优势波转换的基流特征影响效应,并导出了流场与纬向加热强迫源共振状态的西风廓线特征函数与临界曲线。     

欧亚地形对不同季节大气环流影响的数值模拟研究

利用气候模式F-GOALS的大气谱分量SAMIL,设计了有、无欧亚地形的对比试验。通过分析其高度差异、流场差异、降水差异和温度差异得到欧亚地形对不同季节大气环流影响的特征。结果表明,欧亚地形对大气环流和气候的影响随季节变化而变化,基本可分为冬季型(11月~次年4月),夏季型(6~9月)及转化型(5月,10月),在中高纬高低层呈相当正压结构。冬季型高度差异以35°N和100°E为界,在北面呈西高东低,南面呈西低东高。夏季型在西太平洋地区为北高南低,在大陆上空为上正下负。850 hPa流场差异场的冬季型在西太平洋北/南部为气旋式/反气旋式环流,在大陆上以“青藏高原(TP)偶极流型”为主要特征;夏季的副热带以环绕青藏高原的气旋性环流和西太平洋的反气旋环流为主要特征。地形强迫的冬半年“TP偶极型”加强了冬季西伯利亚冷空气活动,形成了江南的春雨和华南的早汛期降水。地形强迫的夏季流型形成了孟加拉湾-青藏高原中东部的强降水差异,使东亚降水向北伸展,并引起亚洲降水分布的调整。     

北半球大气臭氧层的遥相关结构分析

本文分析了北半球冬春季和夏秋季大气O_3层的遥相关结构.结果发现,O_3层存在一系列遥相关型,其时域特征与O_3层槽脊及大气环流型的变化有关,主要可分为:(1)O_3槽间型,(2)O_3槽脊型,(3)O_3脊间型.表明遥相关区域的空间分布具有波状结构.随着环流型的季节调整,冬春季与夏秋季O_3层的遥相关结构存在着差异.所得结果可显示出大气环流对O_3的输送作用以及环流系统振荡导致的O_3层异常分布,这对进一步揭示O_3层的时域演变特征具有重要意义.     

春季青藏高原大气热源季节内振荡特征及其维持机制

青藏高原大气热源在春季的形成,标志着高原对区域和全球天气气候热力强迫的开始.本文基于1981-2010年台站观测和JRA-55大气环流再分析资料,研究了春季青藏高原大气热源季节内尺度的时空变化特征.发现高原大气热源在春季存在显著的10～20天准双周振荡,在空间分布上表现为纬向偶极子型与单极子型异常模态之间的交替出现.其...     

1979年初夏大气环流季节转换的若干事实

大气环流季节转换是大气环流研究的重大课题之一。研究大气环流不仅要了解各季节的大气平均状态,也需要研究各种平均状态之间的转换。随着大气环流的季节转换过程的发生,全球大气环流的各项物理量发生了剧烈的变化,而且发生了一系列的重大天气现象,例如印度的西南季风,中国长江中下游的梅雨,等等。因此,大气环流季节转换这个课题吸引了很多科学工作者的注意。 1979年FGGE时期获得了大量前所未有的资料,包括常规和特殊观测系统提供的资料。与此同时,1979年5—8月,中国在青藏     

冬季热带太平洋和印度洋SSTA对大气协同作用的数值试验

通过比较热带太平洋和印度洋典型分布的海表温度距平（ＳＳＴＡ）场以及热带西太平洋孤立海域ＳＳＴＡ对大气环流影响的数值试验结果，发现两者存在明显的差异，前者与观测事实一致，由此说明大气环流异常是热带太平洋和印度洋ＳＳＴＡ协同作用的结果。     

月平均环流异常的持续性与韵律性和海气相互作用

首先,讨论了环流异常的形成与海气相互作用的关系。指出在明显洋流区,尤其是暖洋流区,海洋为热源,对环流异常的形成有重要影响。在大洋中部的非洋流区,更大程度上是海洋热状况受大气环流控制。 其次,研究了环流异常的持续性。发现中纬度3—4月及9—10月有两次持续性的最低点,并且指出,这与冷热源的月际变化在春秋期间最大有关。但在低纬度,尤其在大洋上的暖洋流区,一年中只有一次持续性最低点,发生在夏末秋初。分析表明,这与那里冷热源强度的年变程有关。 最后,根据相似分析,讨论了环流及海温异常变化的韵律性问题。发现当两个月的环流异常相似时,以后并不是随着时间的推移相似性愈来愈小,而是在相隔4—5个月及9—11个月时相似性较大。这种大气与海洋的韵律活动在长期预报中有重要作用。     

冬季南海SST月异常时500hPa气温响应场的传播路径

利用中科院大气物理研究所的两层大气环流模式（ＩＡＰ—ＧＣＭⅡ）作了南海海表水温月异常时５００ｈＰａ气温响应场传播路径的数值试验。结果表明：当南海表面水温出现正异常时该气温响应场分为南北两支传播;北支沿逆时针路径向北传播,由南海经我国东南部到达青藏高原,南支则向南传播;而当负异常时,则该响应场有顺时针的传播路径,由南海经泰国湾最后也到达青藏高原。     

A STUDY ON THE CHARACTERISTICS AND EFFECT OF THE LOW-FREQUENCY OSCILLATION OF THE ATMOSPHERIC HEAT SOURCE OVER THE EASTERN TIBETAN PLATEAU

There has been a lot of discussion about the atmospheric heat source over the Tibetan Plateau （TP） and the low-frequency oscillation of atmospheric circulation. However, the research on low-frequency oscillation of heat source over TP and its impact on atmospheric circulation are not fully carried out. By using the vertically integrated apparent heat source which is calculated by the derivation method, main oscillation periods and propagation features of the summer apparent heat source over the eastern TP （Q1ETP） are diagnosed and analyzed from 1981 to 2000. The results are as follows： （1） Summer Q1ETP has two significant oscillation periods： one is 10-20d （BWO, Quasi-Biweekly Oscillation） and the other is 30-60d （LFO, Low-frequency Oscillation）. （2） A significant correlation is found between Q1ETP and rainfall over the eastern TP in 1985 and 1992, showing that the low-frequency oscillation of heat source is likely to be stimulated by oscillation of latent heat. （3） The oscillation of heat source on the plateau mainly generates locally but sometimes originates from elsewhere. The BWO of Q1ETP mainly exhibits stationary wave, sometimes moves out （mainly eastward）, and has a close relationship with the BWO from the Bay of Bengal. Showing the same characteristics as BWO, the LFO mainly shows local oscillation, occasionally propagates （mainly westward）, and connects with the LFO from East China. In summary, more attention should be paid to the study on BWO of Q1ETP.     

一九八一年初夏东南亚地区大气热源结构及其对经向环流的影响

本文用热力学方程和水汽连续方程计算了东南亚地区1981年初夏的大气热源和水汽汇的分布情况。文章讨论了大气热源的演变与该地区经向垂直环流的相互关系,并讨论了大气热源和经向环流在南海和中南半岛的差异。分析结果表明,经向环流圈与大气冷热源的分布密切相关。东亚季风建立后的大气热源中心在南海北部,热汇区在赤道附近,相应的最大上升气流也出现在南海下沉区主要在赤道南侧,而且南海的经向环流比中南半岛的要强盛的多。大气热源对于经向环流圈的形成和维持有很大的作用。      

THE EFFECTS OF THE ARCTIC SEA ICE ON THE VARIATIONS OF ATMOSPHERIC GENERAL CIRCULATION AND CLIMATE

The SST anomaly of the central-eastern equatorial Pacific and the arctic sea ice anomalies of the four districts lo-cated respectively in 160°E—110°W,110°W—20°W,70°E—160°E and 20°W—70°E are taken as five separate factors.And the relationship between each factor and the atmospheric general circulation and the climate is investigated byobservational analysis and numerical experiments.It is shown that the effects of the arctic sea ice anomalies on the varia-tions of atmospheric circulation and climate are comparable to or even in some cases greater than that of EI Ninoevents.So one should pay much attention to the study of polar sea ice anomalies in climate research.     

初夏北半球500hPa遥相关型的强度和年际变化及其与我国季风降水的关系

用一点相关法计算了初夏北半球500hPa遥相关型,得到西大西洋型(WA)、欧亚型(EU)、孟加拉湾北太平洋型(BNP)、西太平洋型(WP)、东大西洋型(EA)、东亚太平洋型(EAP)、黄河东亚型(HEA).确定了它们的中心和历年(1951—1990)的强度指数。研究了它们的年际变化和我国季风雨的关系.指出,EU、HEA和EAP型波列与我国旱涝关系密切。对我国东部降水影响很大的是HEA型和EAP型.我国1991年初夏的大涝与强HEA型、弱EAP型有关.      

1982-1983年冬季厄尔尼诺期间大气环流异常的诊断分析

本文利用ECMWF的逐日资料,对比分析了1982年12月和1980年12月的平均大气环流情况,结论是:1982—1983年El Nino事件对全球大气环流有重大影响。(1)El Nino事件不仅使Hadley环流得到加强,而且使所有经圈环流都有所加强;(2)El Nino事件使两个半球(特别是北半球)的中纬度西风加强,使对流层低层及中纬度200hPa附近的温度升高,中纬度的对流层低层有弱的降温;(3)El Nino事件使大气湿度明显增加,但在北半球副热带地区除近地面层外湿度都明显减小。 同大气环流基本状态的异常相应,El Nino事件也导致了大气中动量、热量和水汽输送的明显异常。这些物理量输送的异常不仅同平均环流的异常有关,而且扰动(特别是行星尺度的扰动)对此也有着重要贡献。      

THE SENSITIVITY OF NUMERICAL SIMULATION TO OROGRAPHY SPECIFICATION IN THE LOW RESOLUTION SPECTRAL MODEL－PART I: THE EFFECTS OF OROGRAPHY ON THE ATMOSPHERIC GENERAL CIRCULATION

In order to identify the sensitivity of the numerical simulation to the orography specification in a low resolution spectral model, two sets of numerical experiments for full-mountain and no-mountain cases are performed. By comparing the results, it is possible to determine the eflects of mountains on the atmospheric general circulation.This is a global, spectral model incorporating the primitive equations sugmented by physical parameterization and mountains, with five equally-spaced sigma levels in the vertical ang a triangular truncation at wavenum-ber 10 in the horizontal.Analysis of results supports earlier work by demonstrating that the low resolution global spectral model is capable of simulating the major features of global general circulation and indicates that it is necessary to consider the effects of mountains on stationary disturbances in the numerical simulation. The simulations show that topography plays an important role in intensifying heat sources for maintenance of disturbances.All the     

北半球夏季中低纬地区的平均垂直环流与大气中冷热源分布的关系

本文应用中央气象局出版的“北半球高空气候图集”中的风场资料,计算了45°N以南、北半球范围、7月份850 mb—100 mb各标准等压面层上的平均垂直运动。分析了不同区域经向和纬向垂直环流的特点,并将它与大气中冷热源进行对照。指出:夏季北半球低纬度平均是个Hadley环流,其北是个道环流。形成这种环流形势的主要贡献地区在两个大洋上,这主要与低纬度大气是个热源、共北是个冷源的分布有关。另外,由纬向环流看到,夏季北半球中低纬主要上升运动区和下沉运动区各有两个,这两对上升气流区和下沉气流区构成了夏季北半球中低纬地区垂直环流的大形势。此外,本文还指出夏季青藏高原上空的上升气流向四周流出后所影响的地理区域。