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CMIP6模式大气中南北半球际涛动的季节循环

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大气科学学报 2022年第6期45卷 890-903页

作者：乔年卢楚翰管兆勇胡杨胡定珠南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用1958—2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动(InterHemispheric Oscillation,IHO)的季节变化特征,且评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。结果表明:47个CMIP6模式都能模拟出IHO的季节演变特... 详细信息

利用1958—2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动(InterHemispheric Oscillation,IHO)的季节变化特征,且评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。结果表明:47个CMIP6模式都能模拟出IHO的季节演变特征,但模式间存在一定差异。通过比较,筛选出模拟IHO季节循环较好的16个模式,它们能成功模拟出半球大气质量的时间演变和空间结构。进一步分析表明,水汽对IHO季节变化有抵消作用且半球内部水汽质量变化可驱动越赤道质量流的产生;地表净短波辐射夏高冬低,其加热造成的水汽蒸发在水汽质量变化中起到重要作用;地表净长波辐射在春秋变化幅度较大,与大气质量逐月变化吻合。对比再分析资料表明,CMIP6模式模拟的半球大气质量的峰谷值变化有明显的月份偏差,且CMIP6模式模拟的地表气压异常值的偏差主要出现在北太平洋、欧亚大陆、南半球中纬度地区和两极极区,模拟的南北半球的蒸发和降水量、赤道风场、地表净长波和短波辐射通量等均存在明显的偏差。

关键词：大气质量南北涛动季节循环 CMIP6模式

CMIP6模式中南北半球际大气质量涛动季节循环及预估

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CMIP6模式中南北半球际大气质量涛动季节循环及预估

作者：乔年南京信息工程大学

学位级别：硕士

大气质量再分布能体现大气环流系统的变化。利用1958-2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动（Interhemispheric Oscillation,IHO）的季节变化特征,评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。并用2015... 详细信息

大气质量再分布能体现大气环流系统的变化。利用1958-2014年47个CMIP6模式输出资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了模式大气中南北涛动（Interhemispheric Oscillation,IHO）的季节变化特征,评估了CMIP6对IHO季节特征的模拟能力。并用2015-2100年16个CMIP6模式未来情景资料预估IHO和水汽质量季节变化。结果表明:（1）47个CMIP6模式都能模拟出IHO的季节演变特征,但模式间依旧存在差异,通过比较,筛选出了模拟IHO季节循环最好的16个模式,这16个模式成功地模拟出半球大气质量的时间演变、空间结构和影响IHO季节变化的因子,但对地表气压异常值的大值区和极涡模拟仍与再分析资料有差异。此外,对于蒸发降水、赤道经向风的模拟效果较差,仍需改进。（2）在不同未来背景下,全球以及半球大气质量气候平均值变化位相相同,但年变程却存在着差异。随着人为辐射的增加,全球大气质量气候平均值年变程变化幅度增大。四个未来情景下IHO空间分布和历史模拟试验呈现出一致性,冬夏季节IHO空间分布相反。CO2浓度增加对IHO有显著的非线性影响,即随着CO2增加,IHO季节变化先减弱再增强,在ssp2-4.5情景下最弱,而且大气质量异常大值区也是受辐射强迫变化影响较大的地区,这些区域主要集中在两个半球的中高纬度以及两极地区。此外,人为温室气体排放不仅可影响对流层,也可对平流层极涡产生显著影响。（3）不同情景下大气中水汽总量的变化对IHO季节变化都有抵消作用,但半球之间水汽质量变化存在差异,对于北半球而言,ssp3-7.0情景下水汽质量年变程最大。南半球则不同于北半球,ssp1-2.6情景后随着CO2的增加,南半球水汽质量年变程增大。但是随着CO2的增加,无论南北半球,水汽质量与干空气质量的比值、水汽质量IHO与大气质量IHO比值先增大后减小,在ssp2-4.5情景下比值最大,说明水汽质量季节变化对IHO季节变化的抵消作用先增强再减弱,在ssp2-4.5情景下抵消作用最强,这也导致了该情景下IHO季节变化最弱。CO2浓度变化对赤道附近水汽压强异常变化影响最为明显,且越靠近南极,水汽压强异常变化越小,但越靠近北极,夏季水汽压强异常变化大于冬季变化,且随着CO2的增加,夏季水汽质量向北半球中纬度汇集。

关键词：南北涛动水汽质量季节循环未来情景 CMIP6

北半球大洋与大陆区域间大气质量分布的季节循环

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中国科学：地球科学 2014年第7期44卷 1519-1531页

作者：胡潮管兆勇李明刚南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 天津市滨海新区气象局天津300457

利用NCEP/NCAR以及ERA-40再分析资料,对北半球大洋与大陆区域间大气质量分布的季节变化特征进行了分析,结果表明:随着季节更替,北半球大气质量存在显著的海陆间迁移.在7月份,欧亚大陆上空大气质量达到全年最小值,太平洋上空大气质量达... 详细信息

利用NCEP/NCAR以及ERA-40再分析资料,对北半球大洋与大陆区域间大气质量分布的季节变化特征进行了分析,结果表明:随着季节更替,北半球大气质量存在显著的海陆间迁移.在7月份,欧亚大陆上空大气质量达到全年最小值,太平洋上空大气质量达到全年最大值.1月份海陆间大气质量分布情形与7月份相反.不同的是,大西洋上大气质量堆积在5月份达到最大.对于各大陆与海洋地区,大气质量堆积和亏损的维持与面积平均的大气质量通量散度以及蒸发和降水之差有关.纬向垂直环流随季节变化,在海陆间的上升和下沉方向发生改变,将海陆间大气运动联系了起来.海陆间的水汽含量亦存在明显的差异与季节循环,水汽含量可显著地影响大气对来自地表的长波辐射和太阳短波辐射的吸收,并进而影响大气的热力状况.北半球海陆热力差异包括非绝热加热率随季节改变而改变,影响着海陆间温度梯度的方向和大小,既有利于推动季风形成,亦推动了大气质量海陆间交换的季节循环.

关键词：大气质量季节循环海陆间重新分布海陆热力差异

T_（BB）资料所揭示的亚澳季风之季节循环特征和年际异常

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应用气象学报 1996年第2期7卷 129-137页

作者：朱乾根何金海南京气象学院

文章利用日本ＧＭＳ所观测的黑体辐射温度ＴＢＢ资料研究了亚澳季风的季节循环特征，结果表明：ＴＢＢ资料在相当大的程度上确能反映低中纬环流系统的变化，它不仅再次证实了已有的关于亚澳季风季节进退的认识，并且揭示了一些新的现象... 详细信息

文章利用日本ＧＭＳ所观测的黑体辐射温度ＴＢＢ资料研究了亚澳季风的季节循环特征，结果表明：ＴＢＢ资料在相当大的程度上确能反映低中纬环流系统的变化，它不仅再次证实了已有的关于亚澳季风季节进退的认识，并且揭示了一些新的现象，从而给出了一幅亚澳季风系统季节循环的完整图象．另外，文章还就ＴＢＢ双赤道低值带的形成，以及由ＴＢＢ资料所反映的亚澳季风之年际异常特征进行了研究．

关键词： TBB资料亚澳季风季节循环年际异常季风

渤海溶解氧和表观耗氧量季节循环时空模态与机制

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海洋湖沼通报 2015年第1期 175-186页

作者：石强山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室山东青岛266033 国家海洋局北海环境监测中心山东青岛266033 海洋溢油鉴别与损害评估技术国家海洋局重点实验室山东青岛266033

根据1978年1月—1981年11月渤海温盐、溶解氧场逐月调查资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱分析、调和分析等方法,研究了渤海表底层溶解氧和表观耗氧量场季节循环时空模态与机制。渤海表底层溶解氧(DO)场主要有2种时空模态:表... 详细信息

根据1978年1月—1981年11月渤海温盐、溶解氧场逐月调查资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱分析、调和分析等方法,研究了渤海表底层溶解氧和表观耗氧量场季节循环时空模态与机制。渤海表底层溶解氧(DO)场主要有2种时空模态:表、底层DO场第一模态季节变化主要由表、底层温度、盐度场第一模态控制;表、底层DO场第二模态季节变化主要由表、底层温度场第二模态控制。渤海表、底层表观耗氧量(AOU)场季节变化主要有2种时空模态:季节循环时间为增氧非对称型的表、底层AOU第一模态;季节循环时间为耗氧非对称型的表、底层AOU第二模态。渤海表层存在连续7个月的自然贫氧和富氧海域,底层存在连续8、9个月的自然贫氧和富氧海域。在增耗氧强盛期,生物生耗氧为主,饱和增减氧次之。在增耗氧衰弱-增强期,饱和增减氧为主,生物生耗氧次之。渤海环流、浮游生物分布、黄河口入海月径流量、海水饱和溶解氧等季节变化是驱动AOU模态季节变化的主要因素。渤海存在较强的季节性生物生耗氧过程。

关键词：渤海溶解氧场表观耗氧量场季节循环时空模态 REOF分析

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大气质量南北涛动的季节循环

科学通报 2008年第21期53卷 2638-2645页

作者：卢楚翰管兆勇梅士龙秦育婧南京信息工程大学气象灾害重点实验室大气科学学院南京210044 嘉兴气象局气象台嘉兴314000

利用1979～2006年NCEP／NCAR逐日、月平均地表气压、经向风、辐射及水汽再分析资料，对大气质量南北涛动（IHO）季节特征进行分析，结果表明：（1）由地表气压计算的大气质量IHO季节循环明显，两半球大气质量呈一波型反位相变化，且两... 详细信息

利用1979～2006年NCEP／NCAR逐日、月平均地表气压、经向风、辐射及水汽再分析资料，对大气质量南北涛动（IHO）季节特征进行分析，结果表明：（1）由地表气压计算的大气质量IHO季节循环明显，两半球大气质量呈一波型反位相变化，且两半球年变程相当；（2）半球水汽质量在南北半球呈现反相变化的季节循环特征，其年变程与IHO的季节循环相当，但位相相反；（3）季节变化中，越赤道气流的形成与大气中水汽质量的变化有关（E-P）；（4）辐射加热为IHO的主要外强迫因子，其中半球地表净短波和净长波辐射，分别与水汽质量及越赤道质量流季节变化相对应；（5）IHO季节变化主要与中纬度大气质量变动有关．全球范围大气质量的重新分布，在不同季节间有显著的海陆分布差异，在北半球主要表现为纬向型分布，而南半球则以经向型分布为主．

关键词：南北涛动(IHO) 大气质量季节循环越赤道质量流

热带太平洋和印度洋海面高度季节循环和年际变化的数值模拟

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大气科学 2004年第4期28卷 493-509页

作者：李雁领俞永强张学洪肖稳安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南京气象学院南京210044

利用卫星海面高度计资料 ,分析了赤道太平洋和印度洋海面高度变化的季节和年际变化特征 ,并与一个耦合气候系统模式FGCM0模拟的海面高度进行比较 ,评估模式模拟海面高度季节和年际变化的能力。结果表明 ,尽管耦合模式存在一定的系统误... 详细信息

利用卫星海面高度计资料 ,分析了赤道太平洋和印度洋海面高度变化的季节和年际变化特征 ,并与一个耦合气候系统模式FGCM0模拟的海面高度进行比较 ,评估模式模拟海面高度季节和年际变化的能力。结果表明 ,尽管耦合模式存在一定的系统误差 ,但仍然能在相当程度上模拟出海面高度季节和年际变化的基本特征。同时为检验模式中印度尼西亚贯穿流 (ITF)对海面高度季节和年际变化的影响 ,还进行了印度尼西亚海道完全关闭的敏感性试验 ,与控制试验结果对比表明。

关键词：季节循环年际变化耦合模式海面高度印度尼西亚贯穿流

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哈尔滨气温增暖倾向和季节循环的年代际差异

冰川冻土 2005年第5期27卷 660-665页

作者：刘玉莲吴洪宝李栋梁宋丽华沈永平张健刘学华南京信息工程大学大气科学系江苏南京210044 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 黑龙江省气象台黑龙江哈尔滨150030

用SSA方法分析了哈尔滨1909-2002年94 a月平均气温距平序列,其气温总的倾向是增温的,升温约1.54 ℃,主要的年代尺度增温时段是1918-1952年升温约0.53 ℃,1971-2002年升温约1.03 ℃,1962-1970年是降温时段.得到的准12个月周期振荡成分反... 详细信息

用SSA方法分析了哈尔滨1909-2002年94 a月平均气温距平序列,其气温总的倾向是增温的,升温约1.54 ℃,主要的年代尺度增温时段是1918-1952年升温约0.53 ℃,1971-2002年升温约1.03 ℃,1962-1970年是降温时段.得到的准12个月周期振荡成分反映气温的季节循环有明显年代际差异,大致可分为3个时段:1909-1931年、1932-1983年和1984-2002年.第3时段冬季月份比第1时段高2.3～3.7 ℃,夏季月份比第1时段低约0.2 ℃,第2时段的季节循环接近94 a平均情况.最近20 a哈尔滨最强增温在2～3月.

关键词：哈尔滨气温奇异谱分析季节循环年代际差异

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渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮季节循环分析

海洋通报 2001年第6期20卷 32-39页

作者：石强陈江麟李崇德国家海洋局北海监测中心青岛266033

根据1985-1987年期间19个月份的断面调查资料分析,莱州湾?渤海湾是硝酸盐氮浓度较高的海域,辽东湾?渤海湾是亚硝酸盐氮浓度较高的海域?硝酸盐氮浓度冬季最高,夏季最低;亚硝酸盐氮浓度秋季最高,春季最低?硝酸盐氮浓度的季节变化在莱州湾... 详细信息

根据1985-1987年期间19个月份的断面调查资料分析,莱州湾?渤海湾是硝酸盐氮浓度较高的海域,辽东湾?渤海湾是亚硝酸盐氮浓度较高的海域?硝酸盐氮浓度冬季最高,夏季最低;亚硝酸盐氮浓度秋季最高,春季最低?硝酸盐氮浓度的季节变化在莱州湾?渤海湾海域最大;亚硝酸盐氮浓度的季节变化在辽东湾最大?在分析海域,秋季平均硝酸盐氮浓度表?底层差异最大;夏季平均亚硝酸盐氮浓度表?底层差异最大?海洋生物化学过程是引起渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度季节变化的主要原因?渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮基本维持着准平衡态季节循环,底层硝酸盐氮和亚硝酸盐氮准平衡态季节循环比较稳定,表层的季节循环容易受到其他因素的影响发生变异?

关键词：硝酸盐氮亚硝酸盐氮准平衡态季节循环渤海海水无机氮