ISSN 1006-9895
CN 11-1768/O4
Zhang Ronghua , Zeng Qingcun , Zhou Guangqing
1997, 21(2):129-140. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.01
Abstract: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El Ni?o/Southern Oscillation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(fluxes correction),耦合模式未出现气候漂移(climate drift)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。文中还进行了对耦合模式的比较研究,以验证其良好性能和对实际热带太平洋气候系统的模拟能力。
Zhang Daomin , Ji Liren , Li Jinlong
1997, 21(2):141-150. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.02
Abstract:本文用中国科学院大气物理研究所的全球谱模式(T42L9)和国家气象中心提供的1994年3月到1995年2月36个例子(每月3个)的全球客观分析资料做了较系统的动力延伸(月)预报试验,检验了预报结果,分析了模式的气候漂移,并对预报结果进行了系统误差订正,结果表明预报评分有明显的季节变化,冬季较高,夏季较低,动力预报高度距平相关系数北半球各个季节的平均都明显高于持续性预报和气候预报。
1997, 21(2):151-160. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.03
Abstract:本文首先将不可压缩流体速度场的螺-极分解用来描写三维大气运动的垂直速度、涡度和螺度;其次,叙述了Beltrami流的概念,并论证了对于无摩擦的大气运动满足广义地转关系的定常解就是大气运动的Beltrami流;最后,应用小参数方法讨论了定常准地转模式中的螺度,研究指出:大气运动的螺度紧密地与稳定层结条件下的垂直运动和温度平流有关:上升运动和暖平流对应于正螺度,下沉运动和冷平流对应于负螺度。
1997, 21(2):161-169. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.04
Abstract:本文用1959~1994年6、7、8月全国范围47个5°×5°经纬度网格降水资料分析了夏季降水异常空间模的月际差异,并在此基础上用西太平洋副高指数及青藏高原指数#FKB#FS分析降水异常空间模与环流的关系,为检验环流指数与降水相关场的整体信度,还对8月份降水资料进行了Monte-Carlo检验。结果表明,夏季总降水异常的空间模在每一月份中并非表现得同样清楚,江淮流域与河套及华南的反相关在8月份表现得最清楚。而青藏高原中东部南北两侧的负相关在6月及8月很清楚,7月份次之。8月份西太平洋副高北界异常对江淮流域与河套及华南地区降水异常反相关的产生有很大作用。副高稳定偏北时,河套、华南易涝,江淮易旱。反之亦然。青藏高原指数#FKB#FS与逐月降水的相关分析表明,青藏高原上高压及低涡活动对高原中东部南北两侧负相关的产生有一定作用。当高压活动偏多时,北侧易旱、南侧易涝。并且6月及8月的作用较大,7月较小。另外,8月份副高活动对这一降水异常空间模的产生也有一定影响。
1997, 21(2):170-182. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.05
Abstract:本文利用一个包含Wave-CISK机制以及蒸发、感热与扰动风场的反馈机制,并引入实际的下垫面温度分布和海陆差异的热带大气模式,较好地模拟了低纬平均环流在风场、散度场及低层位势高度场上的纬向非均匀性。分析表明这种纬向非对称性是由于下垫面的热力非均匀性造成的强迫与大气内部的热力-动力反馈过程相互作用的结果。对热力强迫的响应形成了西太平洋暖水区上的西风和东太平洋上的东风,而对简化模式的解析分析说明,由于热力-动力反馈造成的Kelvin波的发展过程,可以解释平均东风强于西风的事实。
You Weihong , Lin Zhenshan , Deng Ziwang
1997, 21(2):183-190. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.06
Abstract:本文以小波分析的多分辨分析理论为基础,建立了一个自适应的多分辨数据滤波器。该滤波器不仅具有传统方法所不具有的局部化、多层次、多分辨的优点,而且对于突变点的判断也象M-K方法一样的精确。此外,该滤波器还具有可以同时判别多个突变点而不改变原时间序列的大尺度结构的优点。本文的应用表明:中国近百年来的气温变化主要经历了三个持续近30年的冷暖交替,它们分别是1919年以前的偏冷期;1920年至1954年的偏暖期和1955年至1986年的偏冷期。对应于这种较大时间尺度的气候演变,中国的气温变化表现出了十分明显的突变特性,其冷暖交替的突变点分别发生在1920年、1955年和1987年。对应于较小时间尺度的气候演变来说,中国近百年来的气温变化则增加了更多冷暖交替的层次结构和突变点。云南近百年来的气温变化与中国的气温变化是基本一致的,但与北半球和全球的气温变化并不完全一致,其中最主要的差异是北半球和全球的气温变化在1955年至1978年是一个极弱的偏冷期,1979年发生明显增暖的突变,而云南和中国的气温变化在1955年至1986年则是一个极强的偏冷期,从1987年开始才出现明显增暖的突变。
1997, 21(2):191-198. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.07
Abstract:用42年(1949~1990)资料在西北太平洋区域统计各小区(5°×5°经纬度)内热带气旋强度突变(12 h内热带气旋近中心最大风速变化#A≥|10| m/s)的频数和频率,给出其分布特征。 其中频率迅速变化地带除与地形有关外, 还与黑潮、常年的副热带西风急流和副热带高压的活动位置有密切关系。
Jiang Quanrong , Zheng Dingying , Yu Zhihao
1997, 21(2):199-204. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.08
Abstract:本文通过EOF分解,分析讨论了西北太平洋副热带高压季节性移动与海温场之间的联系。结果表明:副高的两次北跳与东西进退都与海温场的扰动加热有关,海洋的热力强迫作用是引起大气环流系统季节变化的重要原因之一。
1997, 21(2):205-213. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.09
Abstract:本文在对地气耦合非定常距平模式做了一些改进的基础上,进行了北半球夏季(6~8月)环流的季节预报试验。 对1982~1989年 6~8 月预报结果分析表明:预报效果优于持续性预报;但模式预报存在着明显的系统误差;距平中心向低纬度的漂移严重。用3种不同方法做了消除系统误差的试验,比较了它们的优劣。此外,针对距平模式预报的是月平均距平量这一特点,提出了两种集合预报方案:一种是用滑动的平均量做出多个5月份初始场;另一种是采用不同长度的时段平均,替代5月份初始场;用上述两种方案做了1987年6~8月的集合预报试验,结果表明优于或接近于非集合的单个预报的结果。
1997, 21(2):214-222. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.10
Abstract:前文给出了卫星红外观测资料的反演处理方法,并对方法作了理论上的分析,在本文中,我们将此方法应用到TOVS、GOES-8实际资料及AIRS模拟观测资料处理中并重点对TOVS资料进行试验。在反演中,我们将大气温度廓线和水汽混合比(lnq)廓线用各自的经验正交函数(EOF)表示以提高反演的稳定性并缩短计算时间,同时采用一种过滤操作以加速迭代的收敛速度。除了用本文提出的方法对TOVS资料进行处理外,还用国际TOVS处理软件包(ITPP-4.0)对同样的资料进行反演。试验表明,本文方法的反演结果优于ITPP的结果。AIRS模拟反演结果表明,高分辨率红外垂直探测器的遥感精度能够达到温度1 K、水汽10%。
1997, 21(2):223-230. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.11
Abstract:本文提出“连续垂直运动区”的概念,对边界层中的对流泡状运动进行了重新定义。由此将对流边界层划分为上升泡区、下沉泡区和环境气流区,并利用大涡模拟提供的对流边界层数值模拟结果研究这种泡状运动的结构。研究结果较好地解释了一些有关泡状运动结构方面的似乎相互矛盾的观测事实,并揭示了对流泡状运动的一些新的特征。
Zheng Xunhua , Wang Mingxing , Wang Yuesi , Shen Renxing , Shangguan Xingjian , M. Kogge , J. Heyer , H. Papen , Jin Jisheng , Li Laotu
1997, 21(2):231-237. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.12
Abstract:稻田CH4和N2O排放的季节变化规律完全不同,两者的排放通量随土壤水分条件变化而互为消长,但它们的日变化形式则比较一致。晴天时的CH4和N2O排放日变化规律明显,主要表现为下午单峰模态,有时CH4排放夜间出现一个次峰。CH4和N2O排放总量因肥料类型而不同,堆肥加尿素处理比NH4HCO3处理少排放N2O 30%,多排放CH4 12%。
Chen Weimin , Gao Qingxian , Hong Gang
1997, 21(2):238-246. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.13
Abstract:地表辐射收支是一个重要的基本辐射参数,本文导得卫星可见光和红外波段测值与地表辐射收支的基本关系,据此利用GMS静止气象卫星可见光和红外通道数值化资料和地面辐射收支观测资料,建立了几个由卫星资料估计地面辐射收支的模式,选择效果最佳的一种模式,通过内插方法求取全国辐射收支分布,回归效果与实测结果比较表明,方法有实际应用价值。
1997, 21(2):247-256. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.02.14
Abstract:本文提出一个在中性情况下边界层数值模式中考虑背景风压场影响的方法。背景风压场的水平非均匀影响了边界层运动方程中的惯性力项及边界层的上界风速。本文把三维问题用一种线性化方法简化为一维问题,只要知道背景气压场的空间分布,即可求出考虑了背景场影响的边界层风场。
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