气候观测系统及其相关的关键问题

地球系统中的大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈构成了气候系统, 气候系统中不同圈层之间的相互作用决定了气候的自然变化。由于人类活动的日益加剧, 对气候系统已经产生了显著影响。气候的自然变化和人类活动导致的气候变化对社会经济的发展以及人民生活的影响日益加大, 并涉及到国家安全、环境外交和可持续发展等一系列重大问题。要认识气候变化及其强迫因素、预测未来气候变化, 最基础的工作是建立针对气候目的涉及到气候系统五大圈层的综合气候观测系统, 以获取所需的高质量资料和相关产品, 提供气候系统变化的详细信息。该文回顾了气候观测系统设计在中国的发展以及中国气象科学研究院在组织设计中国气候观测系统中的作用, 并指出了在建立我国气候观测系统中存在的一些需要改进的方面。在对气候观测系统进行分析的基础上, 指出了与建立气候观测系统相关的10个方面的关键问题, 这些问题包括:气候观测系统的科学需求、气候观测系统的代表性、全面性、规范性、对气候预测和预估及模式发展的支撑性、多学科应用性、社会经济性、资料开放共享性以及气候系统资料的同化再分析和历史资料的抢救。     

人类活动使海洋飓风源区温度升高

美国国家科学院2006年9月11日发表的研究结果表明,大西洋与太平洋飓风生成关键区海洋温度的上升主要是由人类活动导致的温室气体浓度增加造成。该研究使用了22个气候系统模式,结果表明上个世纪热带大西洋与太平洋海面温度(SST)升高与人类活动有关。该研究由Lawrence Livermore国家实验室的Benjamin Santer等6人以及NCAR的Tom Wigley、Gerald Meehl、Warren Washington等完成,由美国国家科学基金会资助。Santer说他们几乎使用了世界上所有的气候模式来研究飓风源区SST变化的原因。2005年已有研究揭示海温升高与飓风强度增强有联系。…     

大气科学研究的一个前沿领域───气候系统动力学与气候预测

从气候环境的变化及其对工农业和人类生活的影响论述了气候系统动力学和气候预测研究在地球科学中的地位和作用，指出气候系统动力学与气候变化预测是当今大气科学的一个重要前沿研究领域；并从气候系统及其各子系统的相互作用论述了气候系统动力学与气候预测的研究对象和主要研究内容；此外，还从当今气候和环境科学发展的趋势和特点指出气候动力学研究应采取的研究路径与方法。     

太平洋年代际振荡研究进展

近10年来，太平洋年代际振荡(PDo)因其对全球气候系统的深远影响而得到广泛的研究。PDo指的是在太平洋的气候变率中具有类似ENSo空间结构但周期为10-30年的一种振荡，当北太平洋中部海面温度异常增暖(冲却)时，热带太平洋中部和东部以及北美沿岸常同时伴随有同等幅度的异常冷却(增暖)。总体而言，有两类观点分别认为PDO起源于确定的海气耦合过程或起源于大气的随机强迫。确定性起源论强调，一个海气耦合系统内部的物理过程可以提供一个正反馈机制以增强一初始扰动，及一个负反馈机制以促使振荡位相发生逆转；海洋环流的动力演变过程决定了振荡的时间尺度。随机性起源论则强调，因为大气活动没有一个特定的时间尺度，其时间尺度谱实际上对应于白噪音谱，所以大气对海洋的强迫是随机的；而海洋常在低频谱段有最大的响应振幅，其对应的周期约为十几年或几十年。作试图系统性地理解PDO在观测、理论和数值方面的研究现状，从而为当前研究提供一个有用的背景性参考。     

海-陆-气全球耦合模式能量收支的误差

通过分析GOALS模式两个版本GOALS 1.1和GOALS 2的能量收支 ,并与观测对比 ,结果表明 :模式模拟的地表净短波辐射通量在高纬地区偏低 ,而净长波辐射通量又偏高 ,导致极地表面温度偏低 ,感热通量在高纬地区为很高的负值。而在陆地上感热加热作用显著偏强 ,使地表有较大的向上净能量给大气 ,引起陆地上有些暖中心也偏强 ,这也解释了模式模拟地表面空气温度场的误差原因。海洋上潜热通量偏低 ,特别是在副热带洋面上偏少更明显。陆地上的欧亚和北美大陆大部分地区潜热通量仍偏低。这也是模式降水在大部分地区偏少的重要原因。两模式大气顶OLR偏低的模拟主要是在中低纬度 ,大气顶净短波辐射通量的模拟在中低纬度虽然与NCEP结果接近 ,但与地球辐射收支试验ERBE资料比较仍偏小较多 ,说明改进中低纬度云 辐射参数化方案对改进全球能量收支的模拟有重要意义。GOALS 2模式中诊断云方案模拟的云量除赤道地区外普遍偏小 ,尤以中纬度为甚 ,造成那里能量收支出现大的误差 ,这表明了更好的云参数化方案的引入是今后模式发展的重要任务之一     

Mixing in Shallow Waters： Measurements, Processing, and Applications

Microstructure profiling measurements taken on a shallow Black Sea shelf and in Lake Banyoles and Boadella reservoir (Both in Spain) are analyzed to investigate the influence of boundary-layer-induced turbulence of various sources on mixing in the water interior. The state of turbulence in shallow waters is examined and details of microstructure data processing and error analysis are discussed. The dependence between averaged activity parameter AG and buoyancy Reynolds number Reb for the shelf turbulence indicates that for Reb < 1 the state of turbulence can be described by the fossil turbulence model, which postulates AG-Reb1/2. For Reb> 1, however, the influence of Reb on AG is weak, signifying that the buoyancy Reynolds number can no longer serve as the governing parameter for active turbulent mixing. The generation of turbulence by a one-minute long wind bursts (the Boadella reservoir) increases the averaged dissipation rate (e) of the surface mixed layer by more than 5 times (up to 3×10-6 W kg-1). The influence of the wind bursts was also traced below the ther-mocline, where turbulent patches with     

东亚副热带西风急流及其年际变率的海气耦合模式模拟

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)快速耦合气候系统模式FGOALS_gl模拟的东亚副热带西风急流,并讨论了ENSO对东亚夏季副热带西风急流位置的影响.FGOALS_gl能较好模拟东亚副热带西风急流的空间分布以及季节演变,但较之再分析资料,模式模拟的急流强度偏弱...     

NOAA参与国际极地年(IPY)科学活动

美国国家海洋和大气局(NOAA)在今后两年将参加第四届国际极地年(2007—2009年),这是由63个国家的50 000多人组成的迄今最大的国际合作极地科学研究计划。自2007年3月1日至2009年3月9日,来自全世界的科学家们将在科学考察和研究项目中进行合作,以监测极地状态并评估极地在全球气候系统中的角色和影响。世界上许多大学、实验室和观测站将进行228个以上的项目,他们不仅处在严酷的极地环境中,而且要研究从太阳辐射对极地大气的影响直到极冰下外来的海洋生命等每一件事物。     

《气候变化研究进展》征稿细则

正1.《气候变化研究进展》是受国家气候委员会委托,由中国气象局国家气候中心主办的气候变化领域内由自然科学和社会科学相结合的综合性学术刊物.2.本刊没有"气候系统变化"、"气候变化影响"、"气候变化适应"、"温室气体排放"、"对策论坛"、"调查研究"和"简讯"等栏目,并定期就某一专题组稿、约稿,以专栏形式发表.综述类论文以约稿为主,一般不接受自由投稿.