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中国南方降水δ^(18)O年际变化响应ENSO机理的再分析

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中国岩溶 2021年第6期40卷 914-919页

作者：王权袁莎悦翟秀敏夏程尉李毅蓝江湖重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 长江上游湿地科学研究重庆市重点实验室重庆401331 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061

中国南方石笋δ^(18)O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ^(18)O记录的气候解译目前仍存在争议。本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ^(18)O年际变化序列,并利用主成分... 详细信息

中国南方石笋δ^(18)O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ^(18)O记录的气候解译目前仍存在争议。本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ^(18)O年际变化序列,并利用主成分分析方法提取了这些δ^(18)O序列的第一主成分。该主成分序列与海洋尼诺指数总体上呈现出显著正相关,表明厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对中国南方降水δ^(18)O年际变化具有显著影响。进一步分析表明,ENSO主要通过控制孟加拉湾和南海等水汽上游地区对流强度和西太平洋副热带高压强度来对中国南方降水δ^(18)O施加影响,但水汽上游地区对流强度的作用可能更强。此外,降水δ^(18)O与ENSO在不同时段的相关性并非稳定,这可能影响石笋δ^(18)O对ENSO历史重建的准确性。

关键词：降水δ^(18)O 厄尔尼诺-南方涛动石笋年际变化

中国北部近海超级赤潮与西北太平洋海气相互作用的关联分析

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厦门大学学报（自然科学版） 2023年第3期62卷 406-412页

作者：张超胡俊沈辉郭振海段安民厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 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 浙江省海洋监测预报中心浙江杭州310007

已有研究揭示气溶胶传输和季风过程对中国近海赤潮的影响.本研究利用统计分析和动力学诊断方法,从海气相互作用的角度探究2000—2021年西北太平洋海温异常对中国北部近海超级赤潮的可能影响.结果表明:晚冬1—2月西北太平洋偶极型海温异... 详细信息

已有研究揭示气溶胶传输和季风过程对中国近海赤潮的影响.本研究利用统计分析和动力学诊断方法,从海气相互作用的角度探究2000—2021年西北太平洋海温异常对中国北部近海超级赤潮的可能影响.结果表明:晚冬1—2月西北太平洋偶极型海温异常与随后5—6月中国北部近海的超级赤潮显著相关;西北太平洋南部冷-北部暖的偶极子海温异常可持续到随后的5—6月,并引发对流层低层向热带外传播的遥相关波列,使得鄂霍次克海气旋系统形成;该气旋西侧的西北风异常向中国北部近海输送干冷空气,伴随着对流层高层的异常辐合引发干沉降过程,从而为中国北部近海超级赤潮的暴发提供了有利的气象条件.上述结果可为中国北部近海超级赤潮的暴发和预测提供科学参考.

关键词：中国北部近海超级赤潮海温异常干沉降

过去1500年典型暖期东亚夏季风年代际变化特征对比及其可能成因

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气象学报 2020年第2期78卷 237-249页

作者：王晓青刘健王志远刘斌河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省人工影响天气办公室石家庄050021 虚拟地理环境教育部重点实验室/江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点/江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省大规模复杂系统数值模拟重点实验室南京师范大学数学科学学院南京210023 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋-气候-同位素模拟开放工作室青岛266237 浙江师范大学地理与环境学院金华321004

利用通用地球系统模式开展的过去1500年气候模拟全强迫试验和对照试验结果,在验证模式模拟性能的基础上,采用多变量经验正交函数分解等方法,对比分析了典型暖期东亚夏季风年代际变化特征及其成因机制。结果表明,两个典型暖期东亚夏季风... 详细信息

利用通用地球系统模式开展的过去1500年气候模拟全强迫试验和对照试验结果,在验证模式模拟性能的基础上,采用多变量经验正交函数分解等方法,对比分析了典型暖期东亚夏季风年代际变化特征及其成因机制。结果表明,两个典型暖期东亚夏季风变化的主周期均为准10 a和准20 a。中世纪暖期黄河流域至日本南部一带降水偏多,长江流域以南和西北太平洋一带降水偏少;现代暖期东亚夏季风降水表现为"南涝北旱"型分布特征。内部变率是影响典型暖期东亚夏季风变化的主控因子之一,其中太平洋年代际振荡起决定性作用。当太平洋年代际振荡处于正位相时,热带西太平洋(东亚大陆)变暖(变冷),东亚地区海、陆热力差减小,对应弱的东亚夏季风。另外,中世纪暖期海平面气压的动态变化对应850 hPa风场在西北太平洋(日本海)一带均出现了经向排列的异常反气旋(气旋),从而导致中国南部(北部)降水偏多(偏少)。

关键词：中世纪暖期现代暖期东亚夏季风年代际变化机理研究

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热带印度洋偶极子发生和演变机制的数值研究

海洋科学进展 2005年第2期23卷 135-143页

作者：李东辉张铭张瑰谭言科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 解放军理工大学气象学院江苏南京211101 解放军理工大学理学院江苏南京211101

对中国科学院大气物理研究所(IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的第三代海洋模式(L30T63OGCM)进行了改进。分析了该模式1959年1月—1998年12月的40a积分结果,以此研究热带印度洋偶极子发生、发展和消亡的物... 详细信息

对中国科学院大气物理研究所(IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的第三代海洋模式(L30T63OGCM)进行了改进。分析了该模式1959年1月—1998年12月的40a积分结果,以此研究热带印度洋偶极子发生、发展和消亡的物理机制。对数值模拟结果的分析表明,赤道印度洋表面异常东风引起的异常环流结构是偶极子发生、发展的主要动力学原因,其表面异常东风转换为异常西风所引起的异常环流结构调整是偶极子消亡的主要动力学原因;海气界面热通量异常的交换对热带印度洋海表温度距平偶极子模态的形成和演变起着重要的作用;垂直输送作用是热带印度洋次表层海温偶极子模态发生和演变的主要物理机制。

关键词：热带印度洋偶极子海洋环流模式海温距平

基于副高-季风非线性动力模型的动力特性讨论与机理分析

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热带气象学报 2010年第4期26卷 429-437页

作者：余丹丹张韧洪梅程亮中国人民解放军61741部队解放军理工大学气象学院

基于NCEP/NCAR再分析资料,依据动力系统反演思想,采用遗传算法从1998年实际观测资料中,客观合理地反演重构了副高特征指数与东亚夏季风因子的非线性动力模型,并结合1998年天气实况,讨论了模型中外参数的变化对副高系统平衡态失稳和分岔... 详细信息

基于NCEP/NCAR再分析资料,依据动力系统反演思想,采用遗传算法从1998年实际观测资料中,客观合理地反演重构了副高特征指数与东亚夏季风因子的非线性动力模型,并结合1998年天气实况,讨论了模型中外参数的变化对副高系统平衡态失稳和分岔的影响。从而为副高等难以准确构建动力模型的复杂天气系统的物理机理分析和动力行为讨论,提供了有益的研究思想和方法手段。研究发现,副高指数平衡态的分布和变化与实际副高的中短期异常活动相对应,副高系统由高值稳定平衡态向低值稳定平衡态跳跃的突变行为对应副高的异常南落过程,副高系统由双稳定平衡态向单稳定平衡态并入的分岔行为对应副高"双脊线"并存到消失的过程。

关键词：天气学非线性动力模型遗传算法副热带高压

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南海海洋环流季节变化的数值模拟研究

海岸工程 2017年第1期36卷 62-71页

作者：许婷曹永港交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室天津300456 天津大学环境科学与工程学院天津300072 国家海洋局南海调查技术中心水文气象室广东广州510300

基于POM(Princeton Ocean Model)海洋模式,对南海不同深度环流的季节性变化进行了数值模拟研究。模拟结果表明:南海表层和上层环流受季风影响,在夏季西南季风驱动下,南海表层环流在南部呈现强反气旋式结构,在南海北部则是一个弱的气旋环... 详细信息

基于POM(Princeton Ocean Model)海洋模式,对南海不同深度环流的季节性变化进行了数值模拟研究。模拟结果表明:南海表层和上层环流受季风影响,在夏季西南季风驱动下,南海表层环流在南部呈现强反气旋式结构,在南海北部则是一个弱的气旋环流;在冬季东北季风驱动下,南海表层环流结构呈气旋式,并且明显加强了沿越南沿岸向南流动的西边界流;春季和秋季为南海季风的转换期,其对应的环流特征也处于冬季环流与夏季环流的过渡流型,流速与冬季和夏季相比较弱。南海200m层环流的季节变化与表层相似。在500与1 000m层,则出现许多处中尺度漩涡,流场也变得较为紊乱。

关键词： POM模式南海环流垂向结构季风

华南地区天气气候异常的机理研究及局地经向环流业务模式的开发

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华南地区天气气候异常的机理研究及局地经向环流业务模式的开发

第七次全国动力气象学术会议

作者：冯业荣袁卓建陈桂兴吴乃庚陈炳洪广州中心气象台中山大学季风与环境研究中心/大气科学系

华南地区处于高空东、西风带交替影响的过渡区和温带、热带各类天气系统频繁影响区域,冬夏季节经向环流转变明显,该地的天气气候异常与南下的北方天气系统和南侧的热带海洋系统均密切相关。为了全面而客观地诊断华南地区的天气气候异常... 详细信息

华南地区处于高空东、西风带交替影响的过渡区和温带、热带各类天气系统频繁影响区域,冬夏季节经向环流转变明显,该地的天气气候异常与南下的北方天气系统和南侧的热带海洋系统均密切相关。为了全面而客观地诊断华南地区的天气气候异常机理,并试图为业务预报提供一定的参考,我们对建立在流体守恒定律基础上的局地纬向平均的经向环流线性诊断模式进行了业务化开发。该模式为了尽可能考虑大气运动的各种物理过程,在方程的推导过程中使用了消"元"法和代入法,经过纯数学运算,将连续方程、运动方程、热力学方程、水汽守恒方程和状态方程有机地结合在一起,唯一涉及到的简化是将经向运动方程用梯度风平衡关系式代替,最终得到一个诊断局地经向环流流函数的椭圆型方程,能定量地计算各个物理因子的单独贡献,明确找出天气系统活动过程的主导因子,相对于传统统计方法,对定量探讨天气和气候异常的成因具有重要的作用。在业务化开发过程中,1)根据业务应用需要和华南的特点,对模式的源码和边界层潜热过程进行优化,并利用NCEP的Global Data Assimilation System（GDAS）的1°×1°资料,建立了华南局地经向环流业务模式;2)编写外壳程序,建立了数据自动处理和模式运行流程;3)设计了模式效果检验功能和低频诊断分析模块;4)开发了模式业务平台框架和产品分析显示软件,对结果进行可视化处理,方便预报员查看和使用。该模式目前在广东省气象台业务运行,在实际预报业务中得到了较好的应用。利用该模式产品分析诊断了华南地区近年的多个典型天气气候事件（0411号热带气旋转向、0706粤东持续暴雨、0806强"龙舟水"、华南春旱、2008年初低温雨雪冰冻等）,得到了一些具有较好预报参考意义的结论。

关键词：华南天气气候局地经向环流模式业务开发预报参考定量诊断

来源： cnki会议评论

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太平洋-印度洋暖池次表层水温与南海夏季风

太平洋-印度洋暖池次表层水温与南海夏季风

中国气象学会2008年年会气候预测研究与预测方法分会场

作者：吴迪生许建平周水华张娟俞胜宾冯伟忠张文静国家海洋局南海洋预报中心卫星海洋环境动力学国家重点实验室国家海洋局第二海洋研究所

用Argo剖面浮标等资料,分析了太平洋-印度洋暖池次表层水温异常（Subsurfac OceanTemperature Anomaly,文中简称SOTA）对南海夏季风的影响。结果表明:1月,太平洋-印度洋暖池SOTA偏暖（冷）时,当年南海夏季风强度偏强（弱）,爆发时间偏... 详细信息

用Argo剖面浮标等资料,分析了太平洋-印度洋暖池次表层水温异常（Subsurfac OceanTemperature Anomaly,文中简称SOTA）对南海夏季风的影响。结果表明:1月,太平洋-印度洋暖池SOTA偏暖（冷）时,当年南海夏季风强度偏强（弱）,爆发时间偏早（晚）是主要现象;前期冬季,西太平洋暖池与热带东印度洋上层海洋水温出现不同变化现象时,南海夏季风爆发时间及强度也出现变化。结论:前期冬季,太平洋-印度洋暖池SOTA偏暖（冷）,南海夏季风偏强（弱）、爆发时间偏早（晚）。太平洋-印度洋暖池海温异常,可能是通过影响热带地区Walker环流的建立和加强,进而南海夏季风建立的迟早。

关键词：太平洋印度洋海温异常南海季风

来源： cnki会议评论

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副热带高压强度变化的模糊聚类诊断预测

应用气象学报 2006年第4期17卷 459-466页

作者：洪梅张韧吴国雄何金海余丹丹中国科学院大气物理研究所LASG 北京100029 南京信息工程大学KLME暨大气科学博士后流动站南京210044 解放军理工大学气象学院海洋与空间环境系南京211101

采用模糊C均值聚类(FCM)、遗传算法(GA)和模糊减法聚类(FSC)交叉融合、优势互补思想进行副热带高压影响因子的综合聚类分析和副热带高压指数的诊断预测。在统计分析的基础上,通过选择若干与副热带高压指数关系密切的影响因子构成了高维... 详细信息

采用模糊C均值聚类(FCM)、遗传算法(GA)和模糊减法聚类(FSC)交叉融合、优势互补思想进行副热带高压影响因子的综合聚类分析和副热带高压指数的诊断预测。在统计分析的基础上,通过选择若干与副热带高压指数关系密切的影响因子构成了高维特征空间,进行了综合聚类分析,实现了副热带高压指数的聚类判别和诊断预测。该文提出的综合聚类方法既可克服FCM/GA算法全局/局部寻优的不足,又可客观确定聚类数目。试验结果表明,该方法具有良好的分类效果,判别结果与实况基本相符。

关键词：副热带高压面积指数季风系统模糊聚类遗传算法