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Simulating Tropical Instability Waves in the Equatorial Eastern Pacific with a Coupled General Circulation Model

Advances in Atmospheric Sciences 2009年第5期26卷 1015-1026页

作者：陈鲜艳 masahide kimoto National Climate Center China Meteorological Administration Center for Climate System Research University of Tokyo

Satellite observations of SSTs have revealed the existence of unstable waves in the equatorial eastern Pacific and Atlantic oceans. These waves have a 20-40-day periodicity with westward phase speeds of 0.4-0.6 m s^-1 and wavelengths of 1000-2000 km during boreal summer and fall. They are generally called tropical instability waves （TIWs）. This study investigates TIWs simulated by a high-resolution coupled atmosphere-ocean general circulation model （AOGCM）. The horizontal resolution of the model is 120 km in the atmosphere, and 30 km longitude by 20 km latitude in the ocean. Model simulations show good agreement with the observed main features associated with TIWs. The results of energetics analysis reveal that barotropic energy conversion is responsible for providing the main energy source for TIWs by extracting energy from the meridional shear of the climatological-mean equatorial currents in the mixed layer. This deeper and northward-extended wave activity appears to gain its energy through baroclinic conversion via buoyancy work, which further contributes to the asymmetric distribution of TIWs. It is estimated that the strong cooling effect induced by equatorial upwelling is partially （-30%-40%） offset by the equatorward heat flux due to TIWs in the eastern tropical Pacific during the seasons when TIWs are active. The atmospheric mixed layer just above the sea surface responds to the waves with enhanced or reduced vertical mixing. Furthermore, the changes in turbulent mixing feed back to sea surface evaporation, favoring the westward propagation of TIWs. The atmosphere to the south of the Equator also responds to TIWs in a similar way, although TIWs are much weaker south of the Equator.

关键词： tropical instability waves equatorial eastern Pacific coupled general circulation model heatflux air-sea interaction

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Decadal Changes in Climatological Intraseasonal Fluctuation of Subseasonal Evolution of Summer Precipitation over the Korean Peninsula in the mid-1990s

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Advances in Atmospheric Sciences 2011年第3期28卷 591-600页

作者： WonMoo KIM Jong-Ghap JHUN Kyung-Ja HA masahide kimoto School of Earth and Environmental Sciences/Research Institute of Oceanography Seoul National University151-742Korea Divison of Earth Environmental System Pusan National University609-735Korea Atmosphere and Ocean Research Institute University of Tokyo277-8564Japan

Decadal changes in the subseasonal evolution and the phase-locked climatological intraseasonal fluctuation of summertime rainfall over the Korean Peninsula before and after the mid-1990s are *** activity and the migration speed of the monsoon rain band over the East Asian region are altered in the recent decade,resulting in the drier conditions in late spring and the earlier onset of *** early August when a climatological monsoon break was clear in the earlier decade,the precipitation has increased dramatically with a meridional *** response to the enhanced convection over the South China Sea and southeastern China provides a favorable condition for more precipitation in early August through the changes in moisture transport and tropical cyclone passage.

关键词： decadal change intraseasonal fluctuation East Asian summer monsoon

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春季欧亚大陆地表气温变化特征的气候意义

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大气科学 2007年第1期31卷 19-27页

作者：沈学顺木本昌秀中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 日本东京大学气候系统研究中心

研究了春季欧亚大陆地表气温的年际变化及其相联系的环流场特征,发现春季欧亚大陆地表气温年际变化呈现为大陆尺度的南北跷跷板式的空间分布特征,即当中高纬度地表气温为正距平时,副热带地区则为负距平,反之亦然。这种空间分布型代表了... 详细信息

研究了春季欧亚大陆地表气温的年际变化及其相联系的环流场特征,发现春季欧亚大陆地表气温年际变化呈现为大陆尺度的南北跷跷板式的空间分布特征,即当中高纬度地表气温为正距平时,副热带地区则为负距平,反之亦然。这种空间分布型代表了欧亚大陆中高纬度地表气温年际变化的主要特征。进一步的研究表明,这种变化与前期冬季北大西洋涛动(NAO)有着显著的正相关,而与同期的NAO无关。同时,欧亚大陆地表气温异常存在着明显的从冬到夏的持续性。与东亚初夏气候变化关系的研究表明,春季欧亚大陆地表气温的变化通过影响鄂霍次克高压的变化进一步影响初夏梅雨的变化。当春季欧亚大陆中高纬度地表气温为正距平时,鄂霍次克高压偏强,初夏梅雨较活跃,反之亦然。

关键词：欧亚大陆地表气温北大西洋涛动鄂霍次克高压梅雨

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赤道不稳定波对海气相互作用影响的数值模拟分析

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大气科学 2009年第1期33卷 145-154页

作者：陈鲜艳胡博木本昌秀李维京国家气候中心北京100081 中国气象局北京100081 东京大学气候系统研究中心日本

赤道不稳定波（tropical instability waves）存在于热带东太平洋赤道附近,通常于每年的春末夏初出现,以约0.6 m/s速度向西传播,波周期为20-40天左右,波长约为1000-2000 km。本文利用一个全球高分辨率海气耦合模式对赤道不稳定波在赤道... 详细信息

赤道不稳定波（tropical instability waves）存在于热带东太平洋赤道附近,通常于每年的春末夏初出现,以约0.6 m/s速度向西传播,波周期为20-40天左右,波长约为1000-2000 km。本文利用一个全球高分辨率海气耦合模式对赤道不稳定波在赤道附近的热量输送进行分析,表明赤道不稳定波产生指向赤道的热通量,从而部分抵消了热带东太平洋地区由Ekman辐散和温度平流导致的强冷却效应,维持热带地区的热量平衡。其对赤道冷舌区的增暖作用可以消除和减弱气候模式中热带东太平洋地区的系统性冷偏差,能使冷舌的强度和分布得到合理的改善,对气候模式的改进和发展具有潜在贡献。赤道不稳定波还可以改变赤道海洋上空低层大气层结稳定度,导致近地层强的风场辐合辐散,并进一步影响大气混合层的温度、风场等气象要素。模拟分析结果还表明,赤道不稳定波对大气强迫产生二次响应,改变赤道上空逆温层的垂直位移和逆温强度。研究赤道不稳定波对热带海洋气候及其海气相互作用机理的理解具有重要意义。

关键词：赤道不稳定波热带东太平洋热量输送海气相互作用

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全球增暖对ENSO影响的数值模拟研究

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大气科学 2007年第2期31卷 214-221页

作者：胡博李维京陈鲜艳木本昌秀北京大学物理学院大气科学系中国气象局北京100081 国家气候中心中国气象局北京城市气象研究所东京大学气候系统研究中心日本2778568 东京大学气候系统研究中心

利用日本东京大学气候系统研究所、日本环境研究所和日本地球环境研究中心联合开发的海气耦合模式MIROC3.2,研究了全球变暖对ENSO年际变率的影响。该模式较好地模拟了ENSO循环的不同阶段表层和次表层海水温度变化,海表温度最大振幅出现... 详细信息

利用日本东京大学气候系统研究所、日本环境研究所和日本地球环境研究中心联合开发的海气耦合模式MIROC3.2,研究了全球变暖对ENSO年际变率的影响。该模式较好地模拟了ENSO循环的不同阶段表层和次表层海水温度变化,海表温度最大振幅出现在120°W以东,与观测一致,表明模式可以较好反映热带地区大气、海洋的动力、热力特征。研究还比较了控制试验和CO2浓度年增长1%的瞬时试验,结果表明,在全球变暖的大环境下ENSO事件发生频率没有显著变化,但ENSO事件强度增大,年际变率变大;热带太平洋呈现整体增暖趋势,表层温度尤其是热带中太平洋地区温度升高显著。敏感性分析表明,年际ENSO变率的振幅增大的主要贡献来自于海洋。海水增温导致热带太平洋海温垂直梯度增大,在热带西太平洋海温垂直温度梯度变化最为明显;次表层海温对单位大气风应力变化的响应大于表层海温响应。当这种响应与热带太平洋赤道地区径向温度梯度变化的共同作用导致温室效应下ENSO振幅增大。

关键词：全球变暖 ENSO 热带西太平洋温跃层

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赤道不稳定波能量收支的数值模拟分析

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热带气象学报 2009年第3期25卷 329-335页

作者：陈鲜艳木本昌秀胡博李维京国家气候中心北京100081 东京大学气候系统研究中心日本中国气象局北京100081

最新海表温度卫星观测资料分析表明在赤道东太平洋和大西洋附近存在赤道不稳定波（tropical instability waves）。赤道不稳定波通常于每年春末夏初出现，以约0．6m／s速度向西传播，周期为20。40天左右，波长约为1000～2000km，可改变... 详细信息

最新海表温度卫星观测资料分析表明在赤道东太平洋和大西洋附近存在赤道不稳定波（tropical instability waves）。赤道不稳定波通常于每年春末夏初出现，以约0．6m／s速度向西传播，周期为20。40天左右，波长约为1000～2000km，可改变赤道附近海洋的热量平衡，并引发强烈的局地海气作用。利用ccs刚NIEs，FRcGcAOGCMMIROC100年的模式输出结果，计算了赤道不稳定波的爆发时间、波长、传播速度、周期，并与观测资料作对比分析，以考察模式对赤道不稳定波的模拟能力。结果表明，模式较好地再现了热带太平洋的海洋内部中尺度动力-热力作用过程，成功模拟了赤道不稳定波的基本特征，发现赤道不稳定波主要存在赤道南北不超过6个纬度的浅层海洋中，除赤道表层外4～6°N海洋温跃层中也有赤道不稳定波。对赤道不稳定波的能量进行诊断分析表明其能量主要来自赤道附近洋流经向切变产生的正压不稳定，赤道以北海洋温跃层中赤道不稳定波能量主要来自由浮力作用产生的斜压不稳定，两者的共同作用形成了赤道不稳定波的赤道不对称结构。

关键词：热带东太平洋赤道不稳定波温跃层正压不稳定斜压不稳定

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