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季风及季风与西风带相互关系的数值模拟研究

大气科学 2004年第1期28卷 7-22页

作者：左瑞亭曾庆存张铭解放军理工大学气象学院南京211101 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

利用中国科学院大气物理研究所九层大气环流模式积分 2 0年 ,分析其对季风的模拟能力并探寻季风与西风带的相互关系。模式计算得到的全球广义季风区的分布和大气质量的跨纬圈输送 ,与由实测资料算得的结果十分接近 ;行星热对流环流和地... 详细信息

利用中国科学院大气物理研究所九层大气环流模式积分 2 0年 ,分析其对季风的模拟能力并探寻季风与西风带的相互关系。模式计算得到的全球广义季风区的分布和大气质量的跨纬圈输送 ,与由实测资料算得的结果十分接近 ;行星热对流环流和地表特性差异对大气质量跨纬圈传输的功效比夏季约为 1 8∶1 ,冬季为 2 2∶2 ,此值也与实测十分接近 ;模拟结果还发现西风带和热带的降水性质有着本质差别 ,前者与风暴轴有关 ,为大尺度抬升凝结降水 ,后者受控于大气层结 ,为对流性降水 ;西风带和季风降水都受两半球副热带辐散源的驱动影响 ,冬季风加强北半球的西风带 ,进而加强西风带降水 ,夏季风则削弱北半球西风带和其降水 ;起自南半球的两支夏季风气流在印度洋和南亚一带同位相叠加 ,引发强大的亚—澳夏季风 ,并伴有最强的降水中心 ,而冬季风会在西太平洋暖池形成一对南北对称的辐合中心。

关键词：季风西风带数值模拟降水季节变率

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南海季风爆发与风向改变指数关系初探

气象科学 2009年第6期29卷 787-792页

作者：朱敏左瑞亭张铭南京空军司令部气象中心南京210018 解放军理工大学大气环流与短期气候实验室南京211101

通过定义一个风向改变指数，探讨了该指数与南海夏季风爆发之间的关系，得到以下主要结论：利用Yamamoto突变检验，定义了南海关键区，南海季风爆发时，850hPa上的风场在该关键区确有突变发生；南海夏季风爆发时的风场突变是全球风场突... 详细信息

通过定义一个风向改变指数，探讨了该指数与南海夏季风爆发之间的关系，得到以下主要结论：利用Yamamoto突变检验，定义了南海关键区，南海季风爆发时，850hPa上的风场在该关键区确有突变发生；南海夏季风爆发时的风场突变是全球风场突变的一部分；分析了南海关键区上该指数的空间分布和时间演变，发现30～300hPa平均于5月初风场开始反向，其早于低层风场反向约2周，这对预报南海季风爆发具有启示意义。

关键词：风向改变指数南海夏季风 Yamamoto突变检验

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IAP21层大气环流模式

基于CAMx⁃OSAT方法的西宁臭氧来源解析

2011年

作者：左瑞亭张立凤张铭

本书分为上、下两篇。上篇介绍了该大气环流模式的设计，全面详细地介绍了该模式的设计思想、动力框架、各物理过程和该模式的操作维护等。下篇则介绍了用该大气环流模式所做的气候模拟的详细情况。本书还附有包含所有源程序和运行所... 详细信息

ISBN: (纸本)9787502952686

本书分为上、下两篇。上篇介绍了该大气环流模式的设计，全面详细地介绍了该模式的设计思想、动力框架、各物理过程和该模式的操作维护等。下篇则介绍了用该大气环流模式所做的气候模拟的详细情况。本书还附有包含所有源程序和运行所需资料的配套DVD光盘，以便该模式的推广应用。

关键词：研究高层大气环流

来源：畅想之星图书光盘版（南... 评论

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环境科学学报 2021年第2期41卷 386-394页

作者：刘得守李景苏筱倩左瑞亭西宁市生态环境局西宁810000 江苏及象生态环境研究院有限公司南京210013 南京雨后地软环境技术有限公司南京210013

利用青海省西宁市2018—2019年O_(3)浓度高值时期监测数据,结合CAMx⁃OSAT方法从控制型、分类排放源、区域贡献3个方面定量剖析西宁的O_(3)污染来源.结果表明:西宁O_(3)浓度整体为VOCs控制,主城四区(城东区、城西区、城北区、城中区)尤... 详细信息

利用青海省西宁市2018—2019年O_(3)浓度高值时期监测数据,结合CAMx⁃OSAT方法从控制型、分类排放源、区域贡献3个方面定量剖析西宁的O_(3)污染来源.结果表明:西宁O_(3)浓度整体为VOCs控制,主城四区(城东区、城西区、城北区、城中区)尤其突出,且夏季较为显著;2018年和2019年VOC_(s)的贡献占比分别为9.76%和8.91%;而周边区县由NO_(x)和VOC_(s)共同控制.除背景场外,工业源对西宁O_(3)生成的贡献最高,其在2018年和2019年模拟期的贡献占比分别为52.22%和47.24%,其次为交通源.模拟期内,本地源和外地传输的贡献比值约为2∶1,西宁的O_(3)以本地生成为主.本地源中,主城四区是O_(3)生成的主要区域来源,占比约为32.26%;外地传输中,海东是主要贡献区.因此,为降低西宁本地O_(3)污染浓度,应在夏季日间时段控制主城区工业源及交通源的VOC_(s)排放,并加强与海东的联防联控.

关键词：空气质量模型 OSAT 源解析臭氧西宁

季风指数及其年际变化II·南海夏季风分量动能强度指数及其年际变化

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气候与环境研究 2005年第3期10卷 333-341页

作者：张东凌何卷雄左瑞亭曾庆存中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

计算了各年南海夏季风建立前后流场的场相似度、场比幅、季风分量动能强度指数和突变度。指出按变差度最大或相似度绝对值最小及其变化最陡以及比幅最小,可客观定量地定出季风来临的预兆日期,在大多年份该日期比用天气气候学方法得到的... 详细信息

计算了各年南海夏季风建立前后流场的场相似度、场比幅、季风分量动能强度指数和突变度。指出按变差度最大或相似度绝对值最小及其变化最陡以及比幅最小,可客观定量地定出季风来临的预兆日期,在大多年份该日期比用天气气候学方法得到的季风来临(爆发)日期要早些,且两者有较好正相关。绝大多数年份季风建立时有环流突变发生,但也有少数年份呈调和变化或二次突变。季风分量动能强度指数能够反映各年南海夏季风建立后的强度。最后分析指出,南海850 hPa夏季风的前兆日期,突变度和强度指数都有明显的年际和年代际变化。

关键词：南海夏季风环流突变季风分量动能强度指数场相似度场比幅年际和年代际变化

IAPⅢ模式中夏季风建立的流场能量强度指数分析

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气象科学 2010年第5期30卷 597-604页

作者：张铭左瑞亭张东凌解放军理工大学气象学院大气环流与短期气候预测实验室南京211101 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100080

本文采用IAPⅢ模式输出的10模式年资料,计算了夏季风建立期间的流场能量强度指数(即变差度、相似度、场比幅、季风强度指数和突变度),主要结论有:利用相似度可客观确定模式中南海夏季风建立的预兆日期。在南海、南亚夏季风建立及江淮入... 详细信息

本文采用IAPⅢ模式输出的10模式年资料,计算了夏季风建立期间的流场能量强度指数(即变差度、相似度、场比幅、季风强度指数和突变度),主要结论有:利用相似度可客观确定模式中南海夏季风建立的预兆日期。在南海、南亚夏季风建立及江淮入梅前后,均出现全球变差度明显增大,此时大气环流的剧烈调整具有全球性。IAPⅢ模式中南海夏季风爆发要较实际偏晚10 d,强度也较实际弱。虽在模式中海表面温度取气候值,但南海夏季风建立的预兆日期仍各不相同,且季风强度指数有明显的呈两年周期的变化。模式中南海夏季风爆发在绝大多数年份仍属突变过程,这与实际情况大体相当。

关键词： IAPⅢ大气环流模式夏季风建立流程能量强度指数变差度相似度

冬季黑潮延伸体海温异常结构及其与热带太平洋海温变化关系分析

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气候与环境研究 2018年第1期23卷 113-123页

作者：杨明浩王丽琼左瑞亭国防科技大学气象海洋学院南京211101 南京雨后地软环境技术有限公司南京210013

基于NASA遥感系统提供的2003~2015年全球高分辨率海表温度资料,应用经验正交函数分析、时滞相关分析等方法,对北太平洋冬季黑潮延伸体区海温异常特征及其与热带海表温度的可能关系进行了初步分析。研究发现,冬季延伸体区的海温异常主要... 详细信息

基于NASA遥感系统提供的2003~2015年全球高分辨率海表温度资料,应用经验正交函数分析、时滞相关分析等方法,对北太平洋冬季黑潮延伸体区海温异常特征及其与热带海表温度的可能关系进行了初步分析。研究发现,冬季延伸体区的海温异常主要表现为两类结构特征,其一为上游区域发展型,包括海盆尺度一致性变化的季节模态和纬向反位相的收缩型结构;其二为纬向延展型,包括分叉东扩结构和通道东扩结构,且该两结构型在2010年前反位相,使得2006年前暖异常东扩路径基本控制在36°N以南,其后至2010年期间,暖异常东扩路径偏北,而2010年后结构型转为同位相,暖异常东扩路径偏北。分叉东扩结构表现为与热带海温变化紧密相关,进一步的时滞相关分析与合成分析表明,热带太平洋不同地区对中纬度海温分叉东扩的影响存在差异,Ni?o3区海温异常超前延伸体区分叉东扩模态约1~2个月,而Ni?o3.4区及Ni?o4区则与延伸体区海温分叉东扩保持前后各约3个月的宽谱同期负相关,或可表明El Ni?o的东部型和中部型对中纬度延伸体暖流分叉东扩存在超前和同期相关影响,且中部型影响更显著。

关键词：黑潮延伸体 El Nino 经验正交函数分析(EOF) 相关分析海温异常

北太平洋风暴轴对黑潮延伸体系统变异的响应及其能量转换机制

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气候与环境研究 2018年第6期23卷 702-714页

作者：胡凤良王丽琼左瑞亭王超国防科技大学气象海洋学院南京211101 中国人民解放军95871部队湖南衡阳421002 南京雨后地软环境技术有限公司南京210013 河南省信阳市环境监测站河南信阳464000

西北太平洋纬向扰动海温经验正交函数(EOF)分解第一和第三模态、第二和第四模态分别代表同期黑潮延伸体和亲潮强弱的配置关系,将两者的典型位相合成,可以分别得到延伸体收缩和扩张状态时的典型模态海温,本文以此及气候态海温作为初始海... 详细信息

西北太平洋纬向扰动海温经验正交函数(EOF)分解第一和第三模态、第二和第四模态分别代表同期黑潮延伸体和亲潮强弱的配置关系,将两者的典型位相合成,可以分别得到延伸体收缩和扩张状态时的典型模态海温,本文以此及气候态海温作为初始海温强迫场,利用CESM1.2.0模式,讨论了延伸体的系统变异对北太平洋风暴轴的影响及其在不同能量转换过程的主要影响机制,结果表明,延伸体收缩状态下,北太平洋风暴轴强度整体加强,而扩张模态下强度减弱。空间分布上,收缩模态下,风暴轴主要体现为经向方向的变化,中心及其以北强度加强,中心以南减弱;扩张状态下,则主要表现为纬向方向的差异,中心及以西强度减弱明显,中心以东有所增强。对能量转换的诊断分析表明,正压能量转换过程对涡动动能的变化贡献很小,且在风暴轴中心附近,其作用主要为消耗涡动动能,延伸体收缩状态下其消耗作用增强,而扩张状态下消耗作用减弱,这一差异主要是由于不同海温异常强迫下瞬变涡旋的形变不同造成;斜压有效位能释放比正压能量转换大一个量级以上,该过程几乎全部通过基流的经向温度梯度和经向涡动热量输送的相互作用完成,在这一过程中大气斜压性(经向温度梯度)起了关键性作用,大气斜压性异常、基流经向温度梯度异常、斜压有效位能释放异常与风暴轴异常的空间分布均具有较好的对应关系,该过程可能也是延伸体海温异常影响北太平洋风暴轴的主要物理过程;涡动有效位能需要进一步转换为涡动动能才能产生瞬变涡旋运动,涡动有效位能释放的量级与斜压有效位能的释放相当,但数值要小,这一过程通过冷暖空气的上升下沉运动完成,延伸体异常模态下,扰动垂直速度和扰动温度的负相关性的变化与涡动有效位能向涡动动能转换的变化也有较好的对应关系。

关键词：北太平洋风暴轴黑潮延伸体系统变异能量转换大气斜压性

21层大气环流模式IAP AGCM-III的设计及气候数值模拟I.动力框架

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大气科学 2004年第5期28卷 659-674页

作者：左瑞亭张铭张东凌王爱慧曾庆存解放军理工大学气象学院南京211101 中国科学院大气物理研究所北京100080

设计了IAP (InstituteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSciences)AGCM III,对其动力框架作说明和检验 ,时间积分采用改进的非线性迭代法。用Rossby Haurwitz波对框架进行了波型检验、能量检验和波速检验。结果表明 ,非线性迭代 3... 详细信息

设计了IAP (InstituteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSciences)AGCM III,对其动力框架作说明和检验 ,时间积分采用改进的非线性迭代法。用Rossby Haurwitz波对框架进行了波型检验、能量检验和波速检验。结果表明 ,非线性迭代 3次的时间积分方案具有较好的稳定性 ,能够有效地抑制短波 ,同时对长波的歪曲较小 ,且时间积分步长可放得较大 ;该框架能够较长时间地保持Rossby Haurwitz 4波波型 ,在积分过程中能够较高精度地保持总有效能量守恒 ;模式计算的Rossby Haurwitz波速为每天西传 1 5个经度 ,这与理伦值很接近。

关键词：大气环流模式 IAP 动力框架非线性迭代时间积分方案