近百年气候变化及可能的自然影响因素研究进展

就国内外关于近百年的气候变化特征进行综述,并对太阳活动、火山爆发以及海气相互作用等自然因素对近百年气候变化的影响作了详细的总结。结果发现最近100年(1906—2005年)全球平均地表温度上升了0.56—0.92℃,中国的平均气温上升了(0.6±0.1)℃,但是20世纪全球和中国年平均降水没有明显的变化趋势。目前关于太阳活动、火山爆发和气候系统内部海气相互作用对于气候变化的影响,还存在很大的不确定性。     

用统计模式预测2002年El Nino

根据对赤道太平洋22年次表层温度、流场及其诊断量的EOF分析，提取出三个对El Nino有预测意义的物理量，它们分别是赤道太平洋温度距平 EOF第二个特征量的时间系数、赤道太平洋纬向流距平EOF第二个特征量的时间系数和赤道太平洋温度垂直差分距平EOF第一个特征量的时间系数，其中超前于 ElNino的时间分别为1 年、8个月和4 个月，用该三个量，建立Nino3区海温距平回归预测方程，根据目前我们可以得到的截止到2001年12月的资料，对直到2002年4 月、8月和12月的Nino3区海温距平进行预测，根据计算结果和分析得出我们的预测结论：2002年 4～5月前后将有一次中等强度的 El Nino过程。     

云南雨季降水异常的热带海温和大气环流异常分析

利用云南地区32个站日降水量资料、NCEP/NCAR月平均大气环流资料和ERSST V3b的海表温度资料,利用合成分析、相关分析等方法,研究了影响云南雨季降水的太平洋-印度洋海温分布模态,并讨论了ENSO和热带印度洋偶极子(IOD)对云南雨季降水多寡影响的相对重要性,最后讨论了太平洋-印度洋海温分布型对云南雨季降水影响的物理机制。结果表明,热带太平洋ENSO和热带印度洋IOD对云南雨季降水多寡均有影响,但是热带印度洋IOD的影响更为重要。当热带西印度洋海温偏高明显(IOD正位相)时,在热带印度洋上有一偏东风,热带西印度洋上为一气旋性距平环流,其上的印度洋的暖湿气流向北进入大陆,然后经由高原南侧并由北向南进入孟加拉湾,从而抑制了孟加拉湾南支槽的发展和孟加拉湾暖湿空气向我国云南地区的输送,使得云南上空为水汽通量辐散区,降水偏少;当热带印度洋海温偏低且热带印度洋东西海温梯度表现为IOD负位相时,热带印度洋上没有偏东风,孟加拉湾槽偏强,向我国云南地区的水汽输送也偏强,云南上空为水汽通量辐合区,降水偏多。     

全球变暖背景下对太平洋环流（1960—1999）的模拟

我们用Non—Boussinesq POP海洋模式和NECP 1000 hPa的风应力和气温场资料,模拟了1960—1999年太平洋环流,结果显示：在过去的40年,热带太平洋环流变弱了,另外,由于全球变暖,由北赤道流产生的向热带西太平洋沿岸的热输送和由南赤道流产生的向南太平洋中高纬度的热输送随着时间是减弱的,而在北半球,由北赤道流产生的向中高纬度的热输送是增加的。     

A 3-DIMENSIONAL BAROCLINIC CIRCULATION MODEL OF THE TROPICAL AND NORTHERN PACIFIC

ImODUcrIONTheoceanisanimPoftantcomPonentofourenvironment,affchthedimatethroughairseaintCraCtions,anexamPleofwhichistheanomalousworkldirnatecausedbytheElNffoduetoanomaloustemPeratuasofthePadricthen,offersincmising1ydriportantresounatornankind,butbeauseofthescardtyoffiekldata,ourknowledgeofthedynandesofthevariousproanesthatoccurintheocean(eSpedallyinthedeepsea)isstilifarfromcomplete.WiththerapiddeveopmentofhighspedcomPutersandnumericalmathematics,numericalsimulationsarenowwidelyusedtocomP…     

ENSO知识讲座

自从上个世纪后期,人们开始认识到ENSO现象给全球气候异常带来的影响以后,各国政府及科学家投入了极大的人力和物力对ENSO现象进行了研究。80年代初,世界气象组织（WMO）、国际科协（ICSU）和政府间海委会（IOC）为研究ENSO现象以及对气候的影响,制定了为期10年的“热带海洋和全球大气”（TOGA）。当时我国是该计     

基于CESM气候模式的ENSO后报试验

基于美国国家大气研究中心(NCAR)开发的通用地球系统模式(CESM),本文设计了nudging次表层海温的同化方案,进行了后报实验。对1982-2011年后报结果的分析表明,通过nudging同化,模式对ENSO现象有一定的模拟和预报能力,对赤道太平洋SST、纬向风、降水等海洋、大气要素等的后报结果与GODAS和NCEP再分析资料较接近,可以较好地重现历次厄尔尼诺和拉尼娜事件中异常东传的过程,超前1、3、6个月时,模式预报的Nio3指数与CPC指数的相关性分别达到0.88、0.81、0.70。但模式同时也表现出一定的春季预报障碍,秋季起报的后报效果最好,春季最差。对1982/1983和1997/1999两个厄尔尼诺事件的分析表明,模式后报的纬向风、热通量、风应力等大气变量的响应较实际滞后,而海洋的变化与实际情况相似,这与我们的同化方案设置有关,即模式只同化了次表层海温,进而强迫大气的响应,从而导致大气的变化较滞后。     

全球变暖背景下最近40年太平洋海温变化数值模拟

用Non-Boussinesq POP模式和1960—1999年NCEP的1 000 hPa大气温度和风场资料,模拟了最近40 a太平洋海温的变化,通过与实际观测结果比较,得出模拟结果是可信的,并且得到了一些有意义的结果:在海面,太平洋最大的增温发生在赤道中东太平洋,即Niño1-Niño4区内,最大的降温在中纬度南北太平洋中部,除了北半球太平洋西岸40°N附近为降温外,在北半球太平洋沿岸基本上为升温,但太平洋东海岸的升温幅度要远大于西海岸;在太平洋0~483 m深度垂直方向,除了赤道中太平洋区域海温的变化在海面为上升,在169 m处为下降,在483 m处又转为上升外,其他区域海温的变化在垂直方向基本上为线性变化。在全球增暖的背景下,虽然El Niño现象在20世纪90年代以后表现出增强的趋势,但是反映在赤道表面以下的次表层西太平洋暖池中的异常暖中心,在由西向东移动过程中其强度却是减弱的。     

海洋模式中Boussinesq近似误差讨论

根据全球增暖的特点,设计了一个理想的数值试验方案,用Boussinesq POP海洋模式和改进的非Boussinesq POP海洋模式定量讨论了Bousiinesq近似在海洋模式计算中的误差。结果发现,在只有热力驱动的热力环流背景下,由热膨胀引起的海平面上升在水平方向上是基本均匀的,在所给的初始边界条件下,这种由Boussinesq近似引起的最大海平面误差可以达到59％,在Boussinesq POP模式中,热源中心处的海面高度要远小于由非Boussinesq模式计算的海面高度,而其周围有虚假的海面高度下降;在只有加热引起的热盐环流过程中,当模式作了Boussinesq假设以后,计算的经向和纬向垂直环流都会产生虚假的加强,虽然这种误差只是在1％左右;在Bousiinesq近似假定下,热量经向通量在赤道上垂直剖面的积分误差比质量经向通量在赤道上垂直剖面的积分误差大一个量级;非Boussinesq模式计算的气压梯度所做功的垂向分布在3000m以下是有波动的,而Boussinesq模式计算的气压梯度所做功的垂向分布在3000m以下基本上是均匀的,它的误差在10％以上。     

从副高及海温角度分析2013年夏季长江中下游地区高温干旱原因

利用NCEP/NCAR再分析资料研究了2013年夏季西太平洋副热带高压特征,发现今夏副热带高压位置偏西、偏北,且长时间稳定在江南地区。进一步分析发现,今年前期热带印度洋海温显著偏高,赤道中东太平洋海温较常年同期偏低,这共同造成了今年我国长江中下游地区的高温干旱。