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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0511大气数值模式发展 被引量:1
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作者 李建 包庆 +1 位作者 雷荔傈 张祎 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期194-202,共9页
为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。... 为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。大气数值模式本质是基于物理或化学过程,应用数值算法求解偏微分方程组的数值解。大气数值模式发展应以攻克关键核心技术为导向,提升我国在该领域综合国际竞争力。为了服务大气数值模式发展领域的基金项目申请和评审,推动学科进一步发展,本文对国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码D0511大气数值模式发展下设的研究方向和关键词进行了解读。系统介绍了D0511的设置背景、下设研究方向及关键词的总体框架。在对关键词进行解读的同时,基于文献计量方法和Web of Science数据库对该代码下不同方向的词频和研究热点进行了分析和讨论。结合近两年申请情况分析了关键词的使用情况,并就关键词的选择和优化提出了建议。后续还将在关键词设置基本指导思想不变的前提下,根据实际需求不断完善其具体内容。本文有助于申请人更好地理解及选择D0511下设的研究方向与关键词,亦可作为D0511研究方向和关键词设置后续更新的参考。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 大气数值模式发展 申请代码 关键词
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0512地球系统模式发展 被引量:1
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作者 林岩銮 俞永强 +2 位作者 陈春刚 刘利 薛巍 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期203-211,共9页
2018年起,国家自然科学基金委员会推进科学基金系统性改革,为更好的助力优化学科布局,2019年大气科学学科率先开展了学科申请代码调整,通过广泛的战略研究与研讨形成了2020年度申请代码设置方案,确定了以“分支学科”“支撑技术”和“... 2018年起,国家自然科学基金委员会推进科学基金系统性改革,为更好的助力优化学科布局,2019年大气科学学科率先开展了学科申请代码调整,通过广泛的战略研究与研讨形成了2020年度申请代码设置方案,确定了以“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三个板块、共15个“二级申请代码”为主要架构的学科资助体系,并组织专家对各“二级申请代码”的下设研究方向和关键词进行系统梳理和分析,经过三年实施和不断优化形成了当前的版本。本文主要针对D0512地球系统模式发展下设的五个研究方向和关键词进行解读,介绍其设置背景,下设研究方向及关键词的总体框架,并基于科睿唯安Web of Science数据库对该申请代码下不同方向关键词的出现频率和研究热点进行了分析和讨论,发现五个方向的主要关键词基本设置合理,在后续工作中需要继续优化和适当调整,不断扩大影响并吸引更多的优秀申请人,促进我国地球系统模式的发展。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 地球系统模式发展 申请代码 研究方向 关键词
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非线性优化方法在大气和海洋科学数值研究中的若干应用 被引量:9
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作者 段晚锁 穆穆 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2005年第5期585-594,共10页
 控制大气和海洋运动的模式是复杂的非线性模式,在考虑到线性奇异向量和线性奇异值只能描述切线性模式有效时段内小扰动发展的情况下,介绍了作者们近年来用非线性优化方法数值研究大气和海洋科学的有关工作,其中包括非线性奇异向量和...  控制大气和海洋运动的模式是复杂的非线性模式,在考虑到线性奇异向量和线性奇异值只能描述切线性模式有效时段内小扰动发展的情况下,介绍了作者们近年来用非线性优化方法数值研究大气和海洋科学的有关工作,其中包括非线性奇异向量和非线性奇异值、条件非线性最优扰动、以及它们在数值天气和气候可预报性研究中的应用· 结果表明,上述非线性优化方法在很大程度上揭示了大气和海洋运动的非线性特征;此外,对可预报性问题的新分类也做了详细介绍,即最大可预报时间、最大预报误差和最大允许初始误差· 这种分类的应用背景是针对数值天气预报和气候预测产品的评价;最后,讨论了数值模式敏感性分析的非线性优化方法,该方法在一定条件下可以定量识别模式误差和初始误差。 展开更多
关键词 非线性优化 天气 气候 可预报性 敏感性分析
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子波变换在大气科学中的应用研究 被引量:89
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作者 胡增 臻石伟 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第1期58-72,共15页
子波变换是在80年代初才开始发展起来的崭新的数学分析方法。它适宜于分析研究信号的局部性质。子波变换在地震资料分析、图像处理、声音信号分析、分形、抽样、湍流以及大气和海洋科学的诸多研究领域中得到了广泛的应用,与传统数学... 子波变换是在80年代初才开始发展起来的崭新的数学分析方法。它适宜于分析研究信号的局部性质。子波变换在地震资料分析、图像处理、声音信号分析、分形、抽样、湍流以及大气和海洋科学的诸多研究领域中得到了广泛的应用,与传统数学方法相比显示出巨大的优越性。本文在简要介绍子波变换的定义和一些基本概念的基础上,结合实例给出子波变换在大气科学中的应用研究。最后。 展开更多
关键词 子波变换 傅里叶变换 大气科学 冷锋
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大气季节内振荡的数值模拟比较研究 被引量:17
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作者 李崇银 贾小龙 董敏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期412-419,共8页
用国内外两个较好的大气环流模式、在观测海表温度的强迫下进行了长时间(1978—1989年)的数值积分,然后对数值模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料进行比较分析,其结果清楚表明,模式模拟结果的均方根误差中有30%—40%是来自于模拟的大气季节... 用国内外两个较好的大气环流模式、在观测海表温度的强迫下进行了长时间(1978—1989年)的数值积分,然后对数值模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料进行比较分析,其结果清楚表明,模式模拟结果的均方根误差中有30%—40%是来自于模拟的大气季节内振荡的均方根误差。尤其是,大气季节内振荡模拟的均方根误差的分布形势与总的均方根误差的分布形势几乎完全一致。对热带地区大气季节内振荡动能的模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料的比较分析表明,其差异也十分明显,说明模式对热带大气季节内振荡的模拟能力也还比较差。因此可以认为,大气季节内振荡在天气气候模拟中极为重要,而如何在数值模式中模拟好大气季节内振荡还需要进行很好地研究。 展开更多
关键词 大气季节内振荡(ISO) 气候模拟 大气环流模式 热带大气 动能
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青藏高原增暖对东亚夏季风的影响--大气环流模式数值模拟研究 被引量:23
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作者 包庆 Bin WANG +1 位作者 刘屹岷 吴国雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第5期997-1005,共9页
20世纪50年代以来,随着全球海表面温度年代际变化和全球变暖现象的出现,东亚夏季风降水和环流场也出现相应的年代际变化。是什么原因引起这个长期的变化趋势?研究表明青藏高原增暖可能是导致东亚夏季风年代际变化的重要因子之一。为了... 20世纪50年代以来,随着全球海表面温度年代际变化和全球变暖现象的出现,东亚夏季风降水和环流场也出现相应的年代际变化。是什么原因引起这个长期的变化趋势?研究表明青藏高原增暖可能是导致东亚夏季风年代际变化的重要因子之一。为了能够更好地理解青藏高原地表状况对下游东亚季风的影响,作者使用德国马普气象研究所大气环流模式(ECHAM)进行一系列数值试验。在两组敏感性试验中,通过改变高原上的地表反照率从而达到改变地表温度的目的。数值试验结果表明:青藏高原增暖有助于增强对流层上层的南亚高压、高原北侧西风急流和高原南侧东风急流以及印度低空西南季风;与此同时,东亚地区低层西南气流水汽输送增强。高原增暖后降水场的变化表现为:印度西北部季风降水增加,长江中下游以及朝鲜半岛梅雨降水增多;在太平洋副热带高压控制下的西北太平洋地区和孟加拉湾东北部,季风降水减少。对数值模拟结果的初步诊断分析表明:在感热加热和对流引起的潜热加热相互作用下,南亚高压强度加强,东亚夏季低层西南季风增大、梅雨锋降水增强,高原东部对流层上层的副热带气旋性环流增加,以及对流层低层的西太平洋副热带高压增强。另外,在青藏高原增暖的背景下,孟加拉湾地区季风降水减弱。本项研究有助于更好地理解东亚夏季风年代际变化特征和未来气候变化趋势。 展开更多
关键词 青藏高原增暖 东亚夏季风 年代际变化
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欧亚地形对夏季南亚大气环流日变化影响的数值模拟研究 被引量:5
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作者 刘新 王军 +3 位作者 吴国雄 梁潇云 李伟平 刘屹岷 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期389-399,共11页
利用大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)气候模式F-GOALS的大气谱分量SAMIL,设计了有、无欧亚地形的对比试验,并与NCEP/NCAR再分析资料进行比较,通过分析其流场、高度场、温度和涡度的差异,得到欧亚大陆地形对夏季大... 利用大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)气候模式F-GOALS的大气谱分量SAMIL,设计了有、无欧亚地形的对比试验,并与NCEP/NCAR再分析资料进行比较,通过分析其流场、高度场、温度和涡度的差异,得到欧亚大陆地形对夏季大气环流场日变化的影响特征。结果表明,欧亚大陆地形对大气环流和气候日变化的影响主要集中在青藏高原地区。由于青藏高原上空大气对太阳辐射加热场的日变化最为敏感,随着日间加热场的增强,热力适应造成白天高原低层大气气旋性环流加深,相应地使周边地区向高原辐合增强,引起高原地区日间的上升运动更为强盛,而使大气高层反气旋环流增强,引起高原上空向外辐散气流增强。也就是地形效应在白天增强了高原“感热气泵”的效率,使其产生明显的日变化,随之带来高原及周边地区局地环流强烈的日变化。由于上升运动的日变化,引起高原南部地区降水的日变化,同时降水的增加正反馈于上升运动,使得上升运动在高原南部地区日变化尤为强烈。 展开更多
关键词 青藏高原 日变化 “感热气泵”(SHAP)
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大气变率对北极地区近期海冰变化趋势影响数值模拟研究 被引量:3
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作者 刘喜迎 刘海龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2867-2875,共9页
为研究近期21年(1989—2009年)北极地区海冰变化原因,本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim数据集资料和美国麻省理工学院MITgcm全球海冰-海洋耦合模式开展了不同大气强迫条件下海冰变化的数值模拟研究.研究工作中共设计了6个数值试... 为研究近期21年(1989—2009年)北极地区海冰变化原因,本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim数据集资料和美国麻省理工学院MITgcm全球海冰-海洋耦合模式开展了不同大气强迫条件下海冰变化的数值模拟研究.研究工作中共设计了6个数值试验,除1个试验全部采用1989—2009年每日4个时次的大气强迫场外,其余5个试验各有一种大气强迫(地表气温、地表大气比湿、向下短波辐射通量、向下长波辐射通量和地表风)采用1989年月平均结果.分析了各模拟试验结果中3月和9月北极地区海冰面积的年际变化特征及最小二乘拟合意义下的线性变化趋势,并以ERA-Interim结果为参照标准对各模拟试验结果进行了对比和检验,以说明不同大气强迫量变率对海冰变化的作用.结果表明:地表气温变率和向下长波辐射通量变率是造成海冰面积减少的主要原因;向下短波辐射通量变率对海冰面积变化影响几乎可以忽略;地表大气比湿变率对海冰面积线性变化趋势影响较小,但对海冰面积年际变化特征有调制作用;地表风变率对海冰季节变化、海冰面积线性变化趋势及年际变化特征均有明显影响,说明提高大气风应力精度是改善海冰数值模拟结果的重要手段. 展开更多
关键词 大气变率 ERA-INTERIM MITgcm 海冰 数值模拟
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热带大气季节内振荡研究进展——观测、动力机制和数值模拟 被引量:2
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作者 李薇 郭裕福 张学洪 《地球科学进展》 CAS CSCD 2001年第1期72-78,共7页
热带大气季节内振荡 (MJO)是热带大气活动的强信号。对 MJO动力机制的探讨 ,经历了由考虑完全的大气内部过程 (波动 - CISK理论 ) ,到考虑海洋影响的大气过程 (WISHE理论 ) ,到最新的考虑大气—海洋耦合作用 (WCMC模式 )的逐步发展、完... 热带大气季节内振荡 (MJO)是热带大气活动的强信号。对 MJO动力机制的探讨 ,经历了由考虑完全的大气内部过程 (波动 - CISK理论 ) ,到考虑海洋影响的大气过程 (WISHE理论 ) ,到最新的考虑大气—海洋耦合作用 (WCMC模式 )的逐步发展、完善的阶段。现阶段大气模式能够模拟 MJO的一些基本特征但存在许多缺陷。在大气模式中引入上层海洋的反馈作用 ,可以有效改善模拟 MJO的时空结构。MJO的强度变化、季节特征、传播速度等的精确描述只能借助于海气耦合模式。 展开更多
关键词 大气季节内振荡 动力机制 数值模拟 大气-海洋相互作用 热带大气
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集合、同化思想在大气科学中的渗透
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作者 薛建军 贾朋群 肖子牛 《气象科技进展》 2022年第6期64-72,共9页
模式误差、初始误差以及非线性系统的不稳定性共同导致了大气、海洋及其耦合系统预报预测的不确定。为了尽可能减少这些误差对数值预报的影响,集合、同化的思想和方法“应需而生”并得以在现代天气气候预报预测中不断发展应用。本文简... 模式误差、初始误差以及非线性系统的不稳定性共同导致了大气、海洋及其耦合系统预报预测的不确定。为了尽可能减少这些误差对数值预报的影响,集合、同化的思想和方法“应需而生”并得以在现代天气气候预报预测中不断发展应用。本文简要回顾了集合预报、资料同化的理论方法的主要发展历程及应用,介绍了ECMWF等机构在相关领域里的一些新的研发方向及进展。随着相关理论和技术的日臻成熟,传统方法短期内难以取得新的重大进展,而以人工智能等为代表的新兴技术与气象的融合应用受到关注并有望取得突破。 展开更多
关键词 数值预报 集合 同化 人工智能 气象
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中国暴雨的科学与预报:改革开放40年研究成果 被引量:70
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作者 罗亚丽 孙继松 +16 位作者 李英 夏茹娣 杜宇 杨帅 张元春 陈静 代刊 沈学顺 陈昊明 周菲凡 刘屹岷 傅慎明 吴梦雯 肖天贵 陈杨瑞雪 黎慧琦 李明鑫 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期419-450,共32页
总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴... 总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴雨预报客观方法两方面进行归纳。 展开更多
关键词 暴雨研究进展 改革开放 物理机制 预报技术
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中国热带大气季节内振荡研究进展 被引量:16
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作者 李崇银 凌健 +3 位作者 宋洁 潘静 田华 陈雄 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期817-834,共18页
热带大气季节内振荡(包括MJO)是大气环流的重要系统,它的活动及异常既对其他系统有一定的作用,也对长期天气和短期气候有明显影响。因此,热带大气季节内振荡一直是大气科学的前沿研究课题之一。文中对近5—10年中国学者的有关研究工作... 热带大气季节内振荡(包括MJO)是大气环流的重要系统,它的活动及异常既对其他系统有一定的作用,也对长期天气和短期气候有明显影响。因此,热带大气季节内振荡一直是大气科学的前沿研究课题之一。文中对近5—10年中国学者的有关研究工作及其进展做了简要回顾和综合,主要包括:(1)热带大气季节内振荡特别是MJO的动力学机制;(2)热带大气季节内振荡以及MJO的数值模拟问题,特别是大气非绝热加热廓线对模式模拟MJO的重要作用;(3)热带大气季节内振荡和MJO,特别是在赤道西太平洋地区,与ENSO的相互作用关系;(4)热带大气季节内振荡(包括MJO)及其流场形势对西太平洋台风活动的重要影响,即MJO对西北太平洋台风生成数的调制作用,以及热带大气季节内低频气旋性(LFC)和反气旋性(LFAC)流场对西太平洋台风路径的影响;(5)热带大气季节内振荡(包括MJO)的活动及异常对东亚和南亚夏季风建立、活动异常的影响,以及它们与中国降水异常的密切关系。 展开更多
关键词 热带大气季节内振荡 MJO 动力学机制 数值模拟 ENSO
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大气季节内振荡的耦合模式数值模拟 被引量:22
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作者 李薇 俞永强 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第1期118-132,共15页
分析 GOALS/ LASG海气耦合模式 10年积分 200 hPa纬向风场的逐日输出结果,引用1980~1989年期间逐日的 NCEP/NCAR再分析资料作为实测对照,结果显示该耦合模式抓住了热带大气低频振荡(IO)的基... 分析 GOALS/ LASG海气耦合模式 10年积分 200 hPa纬向风场的逐日输出结果,引用1980~1989年期间逐日的 NCEP/NCAR再分析资料作为实测对照,结果显示该耦合模式抓住了热带大气低频振荡(IO)的基本时空分布特征,模拟IO的强度较多数大气模式强而接近真实,但空间一致性仍不清晰,典型周期不够显著。NCEP资料与耦合模式都反映模拟IO的季节变化与其年际变化有关,模拟较强IO的年份表现IO的季节变化特征也较真实。模拟IO的年际变化与热带东太平洋的SST呈明显的负相关变化。SST暖异常的年份,IO活动较弱。IO变化滞后于SST异常60天左右的相关性最显著。对比单独积分GOALS/ LASG的大气模式的结果,发现二者的主要差别在于耦合模式再现 IO的季节性特征更真实,反映了海气耦合对IO变化的调制作用。利用海气耦合模式,理解IO对流活动与上层海洋的相互作用过程,是真实描述IO必要的手段。 展开更多
关键词 大气低频振荡 海气耦合模式 数值模拟 功率谱分析 大气季节内振荡 大尺度环流
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大气季节内振荡的数值模拟Ⅱ.全球变暖的影响 被引量:8
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作者 俞永强 蒋国荣 何金海 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期577-585,共9页
利用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(LASG)发展的耦合气候模式FGOALS1.0_g控制试验、二氧化碳(CO2)浓度加倍试验模拟结果及实测结果(NCEP/NCAR逐日再分析资料)研究了全球变暖对大气季节内振荡(I... 利用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(LASG)发展的耦合气候模式FGOALS1.0_g控制试验、二氧化碳(CO2)浓度加倍试验模拟结果及实测结果(NCEP/NCAR逐日再分析资料)研究了全球变暖对大气季节内振荡(ISO)特征变化的影响。通过对比分析控制试验、二氧化碳浓度加倍试验模拟结果及观测结果发现:(1)FGOALS1.0_g耦合气候模式具有一定的模拟季节内振荡的能力,主要表现为模式能够模拟出ISO活跃区的位置、中心位置的季节变动以及强度的季节变化,其缺陷是模拟的ISO强度偏弱,模拟的ISO周期不显著且偏高频;(2)实测资料诊断分析得到的近六十年来偏暖阶段ISO活跃区强度增强及范围扩大可能不是人类活动影响使温室气体增加所导致的,它可能是大气ISO本身的年代际尺度变化;(3)近六十年来纬向东传波(西传波)的能量的存在增长(减少)趋势的主要原因可能是人类活动影响引起温室气体增加所导致的;(4)由于FGOALS1.0_g耦合气候模式在模拟ISO主周期及强度方面时存在不足,因此实测结果诊断分析得到的偏暖阶段ISO小波能量强,主周期范围大,偏冷阶段反之的结论用FGOALS1.0_g耦合气候模式尚难以证实。 展开更多
关键词 季节内振荡 人类活动影响 全球变暖 数值模拟
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一个变网格大气环流模式对中国东部春季的区域气候模拟 被引量:5
15
作者 辛晓歌 周天军 李肇新 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期682-692,共11页
将法国动力气象实验室发展的变网格全球大气环流模式LMDZ4在东亚地区进行加密,并使用ERA-40再分析资料进行环流强迫,对1958—2000年每年春季开展区域气候模拟,将模拟的4—5月气候平均态、年际和年代际变率与观测进行了对比。模式能够较... 将法国动力气象实验室发展的变网格全球大气环流模式LMDZ4在东亚地区进行加密,并使用ERA-40再分析资料进行环流强迫,对1958—2000年每年春季开展区域气候模拟,将模拟的4—5月气候平均态、年际和年代际变率与观测进行了对比。模式能够较为真实地模拟出4—5月东亚地区气候平均大气环流、降水和气温的空间分布,对对流层中、高层环流的模拟比对低层环流的模拟更接近于观测;模式对中国东部地区地面气候的模拟偏差主要表现为:中国中东部和华南地区偏暖偏湿,而华北则为偏冷偏湿。中东部地区的降水量比观测偏多约1.6mm/d;模拟的地表气温在华北偏低约1.4℃,在中东部和华南均偏高超过0.5℃。模式对降水的模拟偏差与其模拟的低层南支西南气流和北部西北气流均偏强有关。模式对中国东部对流层,尤其是对流层中上层大气环流的年际变化具有很好的再现能力,各物理量与观测值的相关系数都在0.6以上。模式也能很好地模拟出中国东部降水和气温的年际变率,在华北、中东部和华南,观测和模拟值在1958—2000年的相关系数均在0.7以上。模式还能够模拟出20世纪70年代末出现的中东部干旱和东北地区降水增多的年代际变化特征,也能够再现黄淮流域年代际增温的现象。因此,该模式对东亚区域气候的模拟不仅对东亚春季气候平均态具有较好的再现能力,而且对中国东部春季气候的年际变率和年代际变化也具有一定的模拟能力。 展开更多
关键词 变网格模式 区域气候模拟 春季 年代际变化
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格子Boltzmann模型的改进与流体力学方程 被引量:2
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作者 冯士德 赵 颖 +1 位作者 季仲贞 郜宪林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期492-500,共9页
流体的流动可以看成是分子以上水平的粒子基本运动组合而成,任何一个粒子系统的Hamiltonian都是由动能和势能这两部分所组成.借助于Hamiltonian建立了微观粒子和宏观流体之间的能量守恒准则,发展了一个适合于热流场数值模拟的格子Boltzm... 流体的流动可以看成是分子以上水平的粒子基本运动组合而成,任何一个粒子系统的Hamiltonian都是由动能和势能这两部分所组成.借助于Hamiltonian建立了微观粒子和宏观流体之间的能量守恒准则,发展了一个适合于热流场数值模拟的格子Boltzmann模型.从该模型可以还原出宏观的流体力学方程,所得动量方程的黏性输运项除了具有Navier-Stokes黏性力的特征外还与非定常的、非线性的动量通量和非定常的内能相关.用该模型对Benard热对流进行了数值模拟,很好地再现了Benard cell,并且克服了热格子Boltzmann模型数值稳定性差的不足. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN模型 HAMILTONIAN 分布函数 流体力学方程 Benard热对流 数值模拟
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变网格大气模式对1998年东亚夏季风异常的模拟研究 被引量:2
17
作者 刘景卫 周天军 满文敏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期12-26,共15页
本文利用法国国家科研中心(CNRS)动力气象实验室(LMD)发展的可变网格的格点大气环流模式LMDZ4,对1998年东亚夏季降水进行了模拟,考查了变网格模式对东亚夏季降水的模拟性能.结果表明,模式在一定程度上能模拟出东亚夏季降水的极大值中心... 本文利用法国国家科研中心(CNRS)动力气象实验室(LMD)发展的可变网格的格点大气环流模式LMDZ4,对1998年东亚夏季降水进行了模拟,考查了变网格模式对东亚夏季降水的模拟性能.结果表明,模式在一定程度上能模拟出东亚夏季降水的极大值中心、夏季风雨带以及降水由东南向西北递减的空间分布特征.模式基本再现了1998年夏季两次雨带的进退特征,包括降水强度、雨带范围等,从而合理再现了1998年夏季江淮地区的"二度梅"现象.与观测相比,模拟的不足在于:在陡峭地形区附近存在虚假降水;江淮和华北地区以及四川盆地存在水汽输送的气旋式辐合偏差,同时高层环流辐散偏强,使得下层暖湿空气辐合上升、降水偏多;在东南地区存在反气旋式的水汽输送偏差,30°N以南地区降水偏少.对于1998年的"二度梅"现象,模拟偏差主要表现为长江中下游地区两次(特别是第二次)较强降水持续时间偏短,强降水范围偏小,而黄淮和华南地区却降水偏多.分析表明,模式对两次梅雨期降水的模拟偏差直接受环流形势模拟偏差的影响.LMDZ4区域模式版本的特点一是区域加密,二是加密区内预报场每10天向再分析资料恢复一次.敏感试验结果表明,LMDZ4加密区向强迫场的10天尺度恢复总体上有利于提高模式对华北降水的模拟能力,而对长江流域和华南降水的模拟具有不利影响.较之均匀网格模拟试验,加密试验由于在东亚的分辨率大大提高,对东亚夏季降水模拟效果更好. 展开更多
关键词 变网格模式 LMDZ4 东亚 1998年夏季降水 模式评估
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大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题 被引量:2
18
作者 季仲贞 王斌 曾庆存 《气候与环境研究》 CSCD 1999年第2期8-24,共17页
为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能... 为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后,把这类问题归结为一种“发展方程”,给出了与此有关的几个定理,阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着,分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法,其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式,高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式,同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后,对全文作了小结,并指出今后应进一步研究的若干重要问题。 展开更多
关键词 气候数值模拟 环境数值模拟 计算紊乱 非线性计算不稳定 完全平方守恒 紧致差分格式
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基本气流和边界层顶高度对低纬大气数值模拟的影响 被引量:1
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作者 王鹏飞 黄平 +1 位作者 顾雷 黄荣辉 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第5期1083-1090,共8页
本文研究了一个包含波动CISK(Convective Instability of the Second Kind)机制的扰动方程数值模式中,基本气流对低频振荡数值模拟的影响。结果显示,当基本气流为纬向均匀风场U时,振荡周期随U的增加而减小:当U取2 m s-1时,周期从50~60 ... 本文研究了一个包含波动CISK(Convective Instability of the Second Kind)机制的扰动方程数值模式中,基本气流对低频振荡数值模拟的影响。结果显示,当基本气流为纬向均匀风场U时,振荡周期随U的增加而减小:当U取2 m s-1时,周期从50~60 d减小到30 d;当U减小到-1 m s-1时,振荡周期增加为70~80 d。这是由于低频振荡是从西向东传播,西风基本气流能加快扰动东传,反之东风基本气流会抑制扰动东传,使振荡周期增加。同时,模式中的边界层顶出现误差时,模拟结果会有敏感的响应。若边界层顶取值比标准值高,对流加热反馈作用过大,出现扰动增长过快的现象,传播到80°~90°E附近时,扰动不再继续传播,而是无限增长;而边界层顶取值比标准值低时,对流加热反馈过小,扰动增长小且衰减加快,扰动传播不远便耗散到零,扰动循环周期表现为热源的周期。 展开更多
关键词 基本气流 边界层顶 误差 低纬模式
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不同地转速度下的冬季大气环流及气候异常的数值模拟 被引量:1
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作者 游性恬 谷湘潜 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第5期545-551,共7页
利用IAP二层全球大气环流模式,进行改变地球自转速度下冬季大气环流及气候异常的数值模拟。其中试验1:设25h/d(350d/a);试验2:设23h/d(381d/a);控制运行:24h/d(365d/a)。联系从古至... 利用IAP二层全球大气环流模式,进行改变地球自转速度下冬季大气环流及气候异常的数值模拟。其中试验1:设25h/d(350d/a);试验2:设23h/d(381d/a);控制运行:24h/d(365d/a)。联系从古至今地球自转逐渐减慢的情况,主要讨论地转减慢对冬季大气环流和气候的影响。结果表明,地球自转速度减慢以后,能使西风急流加强,南极附近增温。 展开更多
关键词 地球自转速度 大气环流 数值模拟 气候异常
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