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南海卫星遥感海表湍流热通量资料的评估

气候与环境研究 2018年第3期23卷 332-340页

作者：封宝鑫刘海龙林鹏飞王启中国海洋大学海洋和气象学院山东青岛266100 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北京100029

利用现场观测资料、OAFlux的湍流热通量,评估了JOFURO(Japanese Ocean Flux Data Sets with use of Remote Sensing Observations)、HOAPS-2.Hamburg Ocean Atmosphere Parameters and Fluxes from Satellite data version 2.、GSSTF-2.Goddard Satellite-Based Surface Turbulent Fluxes version 2.3种卫星资料在南海区域的表现。3套卫星资料可以说各有千秋,总体而言JOFURO和GSSTF-2.料的空间分布和时间变化与OAFlux资料整体上较一致,但是这两套资料都在很大程度上低估了海盆平均的潜热和感热,前者低估约10%~2.%,后者则可以达到50%以上。HOAPS-2.料与现场观测资料有较好的一致性,但在时间变化上和其他资料的差异则较大,特别是感热方面,季节变化振幅、年际变化位相等都与其他资料不一致。通过比较我们发现,海南岛周边以及南海南部区域估算的潜热和感热释放偏小是造成整体偏小的主要原因。

关键词：卫星遥感湍流热通量潜热通量感热通量南海

厄尔尼诺/拉尼娜-南方涛动机制时滞海-气振子的渐近解

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物理学报 2011年第8期60卷 5-10页

作者：莫嘉琪林万涛林一骅安徽师范大学数学计算机科学学院芜湖241003 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北京100029

研究了一类厄尔尼诺/拉尼娜-南方涛动机制.利用渐近分析的摄动方法,简单而有效地构造了一个厄尔尼诺/拉尼娜和南方涛动时滞模型解的渐近展开式.讨论了相应问题解的渐近性态.

关键词：非线性渐近性态厄尔尼诺/拉尼娜-南方涛动模型

A brief introduction to the Nonlinear atmospheric dynamics Research Group in the {2. Key laboratory of LASG

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Progress in Natural science:Materials International 2002年第3期 81-82页

作者： MU Mu and WANG Jiafeng(institute of atmospheric {2., chinese academy of sciences, beijing 10002., china) institute of atmospheric {2. Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China

Nonlinear atmospheric dynamics is an interdisciplinary branch of atmospheric sciences, geophysical fluid dynamics and nonlinear sciences. As a basis for numerical weather prediction and short-term climate prediction, ... 详细信息

关键词： Ph A brief introduction to the Nonlinear atmospheric dynamics Research Group in the {2. Key laboratory of LASG

Parallel Computing of Ocean General Circulation Model

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Wuhan University Journal of Natural sciences 2001年第Z1期6卷 568-573页

作者： Zhang Li lun 1, Song Jun qiang 1, Li Xiao mei 2.1. School of Computer science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, china 2. Department of Computer, {2. of Command Technology, beijing 100081, china School of Computer science National University of Defense Technology Changsha 410073 P.R. China

This paper discusses the parallel computing of the third generation Ocean General Circulation Model (OGCM) from the state Key laboratory of {2. modeling for atmospheric science and geophysical fluid dynamics(LASG),institute of Atmosphere physics(IAP). Meanwhile, several optimization strategies for parallel computing of OGCM (POGCM) on Scalable Shared Memory Multiprocessor (S2.P) are presented. Using Message Passing Interface (MPI), we obtain super linear speedup on SGI Origin 2.00 for parallel OGCM(POGCM) after optimization.

关键词： parallel computing OGCM optimization strategy S2.P

The Role of Nonlinear Forcing Singular Vector Tendency Error in Causing the"Spring Predictability Barrier"for ENSO

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Journal of Meteorological Research 2016年第6期30卷 853-866页

作者： DUAN Wansuo ZHAO Peng2.HU Junya1 XU Hui1 state Key laboratory of {2. modeling for atmospheric sciences and geophysical fluid dynamics Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100029 china Meteorological Administration Training Center Beijing 100081 University of chinese academy of sciences Beijing 100049

With the Zebiak-Cane model, the present study investigates the role of model errors represented by the nonlinear forcing singular vector （NFSV） in the ＂spring predictability barrier＂（SPB） phenomenon in ENSO prediction. The NFSV-related model errors are found to have the largest negative effect on the uncertainties of El Nino prediction and they can be classified into two types： the first is featured with a zonal dipolar pattern of SST anomalies （SSTA）, with the western poles centered in the equatorial central western Pacific exhibiting positive anomalies and the eastern poles in the equatorial eastern Pacific exhibiting negative anomalies; and the second is characterized by a pattern almost opposite to the first type. The first type of error tends to have the worst effects on El Nifio growth-phase predictions, whereas the latter often yields the largest negative effects on decaying-phase predictions. The evolution of prediction errors caused by NFSV- related errors exhibits prominent seasonality, with the fastest error growth in spring and/or summer; hence, these errors result in a significant SPB related to El Nifio events. The linear counterpart of NFSVs, the （linear） forcing singular vector （FSV）, induces a less significant SPB because it contains smaller prediction errors. Random errors cannot generate an SPB for El Nifio events. These results show that the occurrence of an SPB is related to the spatial patterns of tendency errors. The NFSV tendency errors cause the most significant SPB for El Nifio events. In addition, NFSVs often concentrate these large value errors in a few areas within the equatorial eastern and central-western Pacific, which likely represent those areas sensitive to El Nifio predictions associated with model errors. Meanwhile, these areas are also exactly consistent with the sensitive areas related to initial errors determined by previous studies. This implies that additional observations in the sensitive areas would not only improve the a

关键词： spring predictability barrier model error optimal perturbation El Nifio event

基于Lorenz模型的集合预报与单一预报的比较研究

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物理学报 2018年第7期67卷 60-68页

作者：梁丁顾斌丁瑞强李建平钟权加南京信息工程大学空间天气研究所南京210044 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北京100029 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

根据非线性局部Lyapunov向量方法和增长模繁殖方法,选取Lorenz63模型和Lorenz96模型的不同状态为例,对集合预报与单一预报的预报技巧开展了对比研究.结果表明:与单一预报比较,集合预报的均方根误差和型异常相关有明显改善,随预报时间推... 详细信息

根据非线性局部Lyapunov向量方法和增长模繁殖方法,选取Lorenz63模型和Lorenz96模型的不同状态为例,对集合预报与单一预报的预报技巧开展了对比研究.结果表明:与单一预报比较,集合预报的均方根误差和型异常相关有明显改善,随预报时间推移,改善效果越显著,且集合平均优于单一预报的实验个例数逐渐增多.就概率分布(f)而言,单一预报状态的f与真实状态基本一致,不随时间变化;而集合平均预报状态的f则随时间呈现出值域变窄、峰值变大的特点.表明随预报时间的延长,单一预报状态为混沌吸引子上的随机状态,而集合平均预报状态为吸引子子集上的随机状态,这可能是集合平均误差小于单一预报的原因.

关键词：非线性局部Lyapunov向量集合预报单一预报 Lorenz模型

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风云三号积雪覆盖产品评估

遥感技术与应用 2018年第1期33卷 35-46页

作者：张帅师春香梁晓贾炳浩吴捷南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 国家气象信息中心北京100081 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北京100029 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2.09年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融... 详细信息

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2.09年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融合数据)产品,为了检验产品算法和为积雪产品在气候研究中的应用提供客观依据,有必要对积雪产品的精度进行评估。以MODIS MOD10C1(MYD10C1)全球日积雪覆盖数据集为参考,基于总精度、Heidke技巧评分等5项检验指标,主要对2.10~2.14年的风云三号积雪产品进行评估,并进一步分析不同时间尺度积雪覆盖率精度的偏差分布。总体而言,风云三号的卫星积雪产品都与MODIS产品保持了较好的时空一致性。如在积雪季节,风云MULSS积雪产品与MODIS产品的空间分布和时间演变相对统一;但是,可能受到云检测的处理的差异的影响,在融雪期二者的有无雪一致性略有下降。此外,两个产品的积雪覆盖率偏差有明显的年际、季节和月变化,从2.12.开始,风云三号MULSS积雪产品相对MODIS的偏差由在中国北部偏高转变为在全国范围内的偏低,从积雪期到融雪期,偏差明显减小。从月的时间尺度来说,东北及新疆北部地区都是积雪变化的敏感区域,青藏高原地区受到地形影响,积雪常年保持,偏差稳定。

关键词：风云三号积雪产品 MODIS 积雪覆盖率

改进的CLDAS降水驱动对中国区域积雪模拟的影响评估

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气象 2018年第8期44卷 985-997页

作者：师春香张帅孙帅姜立鹏梁晓贾炳浩吴捷南京信息工程大学地理科学学院南京210044 国家气象信息中心北京100081 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北京100029 中国气象局气候研究开放实验室北京100081

积雪因为其特定的属性在气候变化和水文循环中扮演着重要角色,在大气和陆面之间起到了调节能量和水交换的显著作用,而陆面驱动数据的质量直接决定着模式对积雪的模拟效果。本文采用CLDAS(CMA Land Data Assimilation System)和改进后的... 详细信息

积雪因为其特定的属性在气候变化和水文循环中扮演着重要角色,在大气和陆面之间起到了调节能量和水交换的显著作用,而陆面驱动数据的质量直接决定着模式对积雪的模拟效果。本文采用CLDAS(CMA Land Data Assimilation System)和改进后的降水驱动(CLDAS-Prcp)分别驱动Noah3.6陆面模式对积雪变量进行模拟,并对中国主要的积雪区东北区域、新疆区域、青藏高原区域的积雪覆盖率、雪深、雪水当量的模拟效果进行了评估。结果表明,CLDAS-Prcp改善了原有驱动在冬季由于低估降水所造成的模拟积雪量偏少的情况;东北区域模拟结果与观测的时间变率最为一致,积雪覆盖率、雪深、雪水当量的相关系数分别为0.42.0.78,0.93;而雪水当量的改进效果最明显,均方根误差和偏差分别减小了54.8%和83.1%,相关系数提高了0.47;同时,CLDAS-Prcp不仅能反映积雪变量的年际变率,而且能够较准确地反映出强度较大的突发降雪事件。

关键词： CLDAS 积雪模拟中国区域 Noah3.6

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静力与非静力平衡模式动力框架对比

气象科技 2018年第2期46卷 267-274页

作者：张发波王斌李立娟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北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049

以WRF模式为例,从定性和定量两个方面分别对静力和非静力平衡模式动力框架进行了对比分析。结果表明:大气动力学过程中的非静力平衡特征信息可以由一个控制其打开和关闭状态的开关性变量来予以表示。该变量主要影响大气垂直运动,水平运... 详细信息

以WRF模式为例,从定性和定量两个方面分别对静力和非静力平衡模式动力框架进行了对比分析。结果表明:大气动力学过程中的非静力平衡特征信息可以由一个控制其打开和关闭状态的开关性变量来予以表示。该变量主要影响大气垂直运动,水平运动受其影响较小,且随着模式分辨率逐步提高,其影响更加显著。因此,可以将复杂耗时的非静力平衡特征信息整合问题转化为开关变量的数学建模问题,从而为解决上述问题开辟了一条可能的新路径。

关键词：非静力动力框架 WRF 三维斜压波试验