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IAP两层大气环流模式的风应力异常预报场订正方案的设计及订正试验

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IAP两层大气环流模式的风应力异常预报场订正方案的设计及订正试验

作者：穆松宁南京气象学院

学位级别：硕士

本论文分为两部分：第一部分为针对IAP两层大气环流模式输出的热带太平洋海表风应力异常的模拟场设计的误差订正方案，第二部分为对热带太平洋海表风应力异常的模拟场进行订正试验及订正检验。由于模式本身不可避免地存在系统误差... 详细信息

本论文分为两部分：第一部分为针对IAP两层大气环流模式输出的热带太平洋海表风应力异常的模拟场设计的误差订正方案，第二部分为对热带太平洋海表风应力异常的模拟场进行订正试验及订正检验。由于模式本身不可避免地存在系统误差，有必要对其模拟、预测结果进行有效地订正。在本文中，基于“联合自然正交展开误差订正”的思想，将中科院大气物理研究所两层大气环流模式输出的热带太平洋海表风应力异常的跨年度模拟场进行订正，订正试验的分析结果表明，订正后的热带太平洋海表风应力距平场与相应观测场年际变率分量的相似程度远远好于模式模拟的结果，尤其是在空间分布方面的改善非常显著;三组跨年度订正检验结果也表明，订正后的跨年度预测结果明显好于模式的预测结果。这意味着C-EOF订正方案大大提高了模式跨年度模拟的准确率。订正试验、预测试验的结果说明联合自然正交展开订正方案已经达到实际业务应用的水平，这对于气候的跨年度预测，尤其是对ENSO预测有十分重要的应用价值。

关键词：热带太平洋风应力异常联合自然正交展开误差订正年际变率

冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积变化与中国夏季气候异常的关系

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大气科学 2010年第1期34卷 213-226页

作者：穆松宁周广庆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 中国科学院研究生院北京100049

利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我... 详细信息

利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我国夏季气候异常存在明显关联:当冬季TFSE偏大时,夏季贝加尔湖以东易盛行异常冷低压,内蒙古东部和东北西部易出现凉夏,同时,东亚副热带西风急流增强,西太平洋副热带高压易加强且西伸和北扩,江南地区在副高的控制下易干热;冬季TFSE偏小时的情况相反。这种显著关联独立于ENSO事件,并且在近40年来较为稳定;冬季TFSE与我国江南夏季降水在20世纪90年代初均发生过一次十年际尺度变化,表现为在20世纪90年代初之后,冬季TFSE(江南降水)明显减小(增多),同时,冬季TFSE与江淮夏季降水的正相关关系明显增强。进一步的分析表明,冬季TFSE可能通过某种途径来影响东亚副热带急流的变化,进而影响我国夏季气候异常。

关键词：欧亚大陆雪盖面积气候异常东亚西风急流西太平洋副热带高压

欧亚北部冬季增雪“影响”我国夏季气候异常的机理研究:欧洲冬季增雪的重要作用

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大气科学 2015年第3期39卷 611-633页

作者：穆松宁周广庆中国科学院大气物理研究所信息科学中心北京100029 中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

在作者前期研究(穆松宁和周广庆,2012)的基础之上,本文主要利用了EOF分析和相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,记为TFSE)与我国夏季气候异常之间"隔季相关"的机理进行了更进一步的探讨,主要目的在于寻找TFS... 详细信息

在作者前期研究(穆松宁和周广庆,2012)的基础之上,本文主要利用了EOF分析和相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,记为TFSE)与我国夏季气候异常之间"隔季相关"的机理进行了更进一步的探讨,主要目的在于寻找TFSE气候效应的冬季增雪面积关键区。结果表明,虽然欧洲中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-1表示)与我国夏季气候异常的关系不很显著,但其变化维系了上述"隔季相关"的物理途径,其变化对TFSE的气候效应而言起关键作用,但是,亚洲中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-2表示)的贡献尚不清楚;另外,对TFSE的气候效应而言,起作用的实际上是欧亚中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-1-2表示),其不但与我国夏季气候异常具有更显著的"隔季相关",而且这种"隔季相关"还具有和TFSE非常相似的、但更为清晰的物理途径,因此,在气候预测的意义上,TFSE-1-2可替代TFSE。

关键词：物理机制冬季增雪欧洲中纬区陆—气相互作用季节演变

中高纬度印度洋海温与西北太平洋夏季台风生成数的相关性

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气候与环境研究 2013年第2期18卷 243-250页

作者：吴胜安周广庆穆松宁中国科学院大气物理研究所北京100029 海南省气候中心南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

从独立性、显著性和滞后性角度分析西北太平洋夏季台风生成数(WNPTYF)与前期中高纬度印度洋海表温度(SST)的关系,结果表明:前期中高纬度印度洋SST与WNPTYF相关显著,且独立于热带东太平洋SST(或ENSO)对WNPTYF影响;中高纬度印度洋SST年际... 详细信息

从独立性、显著性和滞后性角度分析西北太平洋夏季台风生成数(WNPTYF)与前期中高纬度印度洋海表温度(SST)的关系,结果表明:前期中高纬度印度洋SST与WNPTYF相关显著,且独立于热带东太平洋SST(或ENSO)对WNPTYF影响;中高纬度印度洋SST年际变化对WNPTYF年际变化的指示能力相当或超过热带东太平洋,综合两者的影响预测夏季西北太平洋台风生成数的变化有非常重要的现实意义。进一步的分析表明,中高纬度印度洋SST对WNPTYF影响有明显的滞后性,前期相关显著而同期相关不显著。这种滞后性意味着其前期中高纬度印度洋SST对WNPTYF的影响并不是通过SST的持续性,而很可能是通过南半球大气活动的持续性及异常信号在大气中的传播而影响到夏季的环流,最终影响WNPTYF异常。这种影响机制有待进一步研究。

关键词：中高纬度印度洋海表温度(SST) 西北太平洋夏季台风

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欧亚大陆季节增(融)雪盖面积变化特征分析

气候与环境研究 2009年第5期14卷 491-508页

作者：穆松宁周广庆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 中国科学院研究生院北京100049

利用美国冰雪资料中心(National Snow and Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,定义了各季节新增(融化)雪盖面积指数(fresh snow extent),即增/融雪覆盖率PFSE、增/融雪面积AFSE、欧亚大陆北部增/融雪面积之和TFSE,针... 详细信息

利用美国冰雪资料中心(National Snow and Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,定义了各季节新增(融化)雪盖面积指数(fresh snow extent),即增/融雪覆盖率PFSE、增/融雪面积AFSE、欧亚大陆北部增/融雪面积之和TFSE,针对欧亚大陆各季节平均的雪盖面积本身(snow extent,PSE、ASE、TSE)和其增(融)雪盖面积,分析比较了二者的变化特征。结果表明,欧亚大陆各季节平均的雪盖面积和相应增(融)雪盖面积不论是气候态分布还是其年际、十年际变化均有明显不同,其中以冬、春季差别更为明显;夏、秋季二者虽有较好的一致性,但增(融)雪盖面积的变率明显强于雪盖面积本身;另外,冬季欧洲新增雪盖对欧亚北部冬季雪盖面积以及其后的春季雪盖都有较显著的影响,而春季欧洲和中纬度亚洲地区的融雪则受到冬、春两季雪盖情况的影响。进一步分析欧亚大陆冬、春两季增(融)雪盖与ENSO关系显示,二者除在个别地区(西伯利亚北部、欧洲中东部以及青藏高原)存在较明显关系外,整体上,欧亚大陆北部雪盖变化既不受控于ENSO,也不会显著影响ENSO。

关键词：雪盖欧亚大陆增(融)雪 ENSO

欧亚北部冬季增雪“影响”我国夏季气候异常的机理研究——陆面季节演变异常的“纽带”作用

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大气科学 2012年第2期36卷 297-315页

本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。... 详细信息

本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。结果表明,春夏季陆面季节演变异常是上述"隔季相关"的重要纽带:当冬季TFSE偏大时,欧亚北部大范围积雪—冻土自西向东、由南向北的融化进程明显减慢,受其影响,至夏季,东亚中高纬区积雪和地表冻土的融化异常强烈,土壤温度明显偏低,这种夏季陆面异常可能通过自身的冷却作用,通过加强东亚中高纬异常北风对东亚中纬区夏季变冷产生直接影响,进而与西太平洋副热带高压,乃至与我国江南夏季降水异常产生关联;冬季TFSE偏小时相反。分析表明,冬季TFSE信号在东亚中高纬局地的春季积雪—冻土融化过程中被加强,并在夏季达到显著。

关键词：冬季增雪欧亚北部季节演变陆气相互作用东亚中高纬

ENSO对黑潮海区风应力异常影响的初步探讨

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南京气象学院学报 2004年第2期27卷 258-266页

作者：穆松宁江志红闵锦忠吴胜安周广庆南京气象学院大气科学系江苏南京210044 南京气象学院资源环境与城乡规划系江苏南京210044 南京气象学院气象灾害和环境变化重点实验室江苏南京210044 中国科学院大气物理研究所北京100029

利用近50a黑潮海区风应力场与Nino3区海温指数序列进行相关分析后发现,ENSO对黑潮海区经向风应力影响的"关键时段"为秋、冬季至次年初夏时期,对纬向风应力影响的"关键时段"为冬季至次年春季。黑潮海区风应力距平场与赤道中东太平洋SSTA... 详细信息

利用近50a黑潮海区风应力场与Nino3区海温指数序列进行相关分析后发现,ENSO对黑潮海区经向风应力影响的"关键时段"为秋、冬季至次年初夏时期,对纬向风应力影响的"关键时段"为冬季至次年春季。黑潮海区风应力距平场与赤道中东太平洋SSTA场的扩展SVD分析及相应的合成分析揭示了ENSO期间黑潮海区风应力异常结构的演变:秋季,中国的东海、琉球群岛附近海域首先出现南风应力异常;冬季,吕宋岛以北、台湾以东的海域出现西南风应力异常,其影响范围和强度在次年2月前后达到最强,其后迅速减弱,至5月,风应力异常基本消失。赤道中东太平洋SSTA对黑潮海区经向风应力异常的影响范围较大,强度更显著。

关键词：黑潮海区风应力异常 ENSO 西边界暖流太平洋

中国夏季降水与太平洋SSTA年代际变化关系的初步研究

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热带气象学报 2005年第2期21卷 153-162页

作者：吴胜安江志红刘志雄穆松宁南京信息工程大学江苏省气象灾害与环境变化重点实验室江苏南京210044 娄底市气象局湖南娄底417000

利用1951～2001年逐月NCEP再分析高度场、风场资料,COADS海表温度资料及中国147个台站逐月降水资料,运用SVD分析、SVD与回归分析相结合等方法,研究了太平洋SSTA与中国夏季降水年代际变化的相互关系,发现热带西太平洋是影响中国华南降水... 详细信息

利用1951～2001年逐月NCEP再分析高度场、风场资料,COADS海表温度资料及中国147个台站逐月降水资料,运用SVD分析、SVD与回归分析相结合等方法,研究了太平洋SSTA与中国夏季降水年代际变化的相互关系,发现热带西太平洋是影响中国华南降水年代际变化的关键区,1950年代～1970年代后期,该海域SSTA为正,对应中国长江以南地区的夏季降水偏多,而长江以北则偏少;1970年代以后反之;影响中国长江中下游地区及其两侧降水年代际变化的关键区在中纬中部北太平洋,1970年代后期～1990年代前期,该海域SSTA为负,对应长江中下游夏季降水偏多,其两侧降水偏少;影响中国东北降水年代际变化的关键区是低纬中太平洋,1970年代～1980年代前期,低纬中太平洋SSTA为负,与之对应,中国东北夏季降水偏少;1950年代～1960年代中期、1990年代前、中期则反之。进一步对太平洋SSTA年代际变化影响中国夏季降水年代际变化的可能机制作了初步的研究。

关键词：夏季降水年代际变化太平洋SSTA

冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积变化与中国夏季气候异常的关系

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冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积变化与中国夏季气候异常的关系