北京沙尘频次的年际变化及其全球环流背景分析

本文采用相关和合成的分析方法,研究北京沙尘频次的年际变化及其冬、春季的全球环流背景.结果表明北京沙尘频次有年际变化的特点,并与全球范围内的环流异常相联系,特别是南、北半球的中高纬的环流异常.南半球环流异常与沙尘的联系在冬、春两季有很好的持续性和显著性,北半球中高纬环流异常与沙尘的联系冬季较春季显著.春季对流层高层的东亚西风急流增强能使低空的蒙古气旋加强和锋生,从而引起地面大风,为沙尘天气频次的增加提供动力条件.

南印度洋副热带偶极子型海温异常与全球环流和我国降水变化的关系

用1951～2001年观测资料，研究了南印度洋副热带偶极子型（IOSD）海温异常对全球500hPa环流和我国降水的影响．结果表明，冬季IOSD激发出极显著的南北半球环绕太平洋的波列结构（CP），其年际变化周期是2．0和6．5a，与赤道中东太平洋海温也有密切联系，北半球冬季异常峰值后的第二年春季欧亚中高纬度地区500hPa环流出现显著的EUP型低频流型持续异常，同时中太平洋和北美地区出现CPNP流型和澳大利亚南部的南半球中高纬地区呈现极显著的西南太平洋遥相关型（SWP）．当冬季赤道南印度洋副热带呈极显著的西负东正海温距平分布时，后期春季欧亚中高纬地区负EUP型遥相关波列持续偏强，导致东亚大槽明显偏弱，长江以北地区（特别是黄河中上游地区）多雨，反之，春季东亚大槽加强且稳定，我国东部地区大范围少雨．它反映了南印度洋地区海气系统相互作用与东亚热带内外环流低频变化的联系．因此，上一年冬季南印度洋副热带偶极子型（IOSD）海温异常强度是预测春季华北地区旱涝变化的重要因子之一。

3种全球环流预报场近地层风速突变预报能力评估

本文采用Bernaola—Galvan启发式分剖算法对3种全球环流预报场预报风速序列以及气象站和测风塔的实测风速序列分别进行风速突变事件的挑选，并综合挑选结果对3种全球环流预报场对我国风速突变事件的预报能力进行检验和评估。结果显示：ECMWF全球环流预报场风速突变事件的预报效果最优，其次是GFS，然后为T639，但是在青藏高原和甘肃北部地区，GFS要优于ECMWF，在我国沿海尤其是南部沿海地区，T639为最佳；ECMWF在新疆北部、甘肃北部、内蒙古中西部、河北和山西风速突变预报准确率较高，约为30％以上，其次为东北、山东、河南和江苏，约为10％～30％，其余地区预报准确率基本上在20％以下，尤其在西藏和四川大部分地区预报准确率为0．T639预报场在沿海地区的预报准确率基本在30％左右；ECMWF预报场在我国大部分地区预报相位偏差在3h以内，幅度偏差基本上在3m／s之内，仅在新疆北部、甘肃北部、青海北部、内蒙古及辽宁地区相位偏差为3-6h之间，幅度偏差大于3m／s，在新疆北部和内蒙古东部幅度偏差达到6m／s。

全球大气环流下的中国气候变化研究

随着社会经济的快速发展,国民的生活水平有了进一步的提升,在此种环境下,国民对生活环境也有了更好的要求。气候环境作为影响国民生活质量的关键因素,一直受到全社会的广泛关注,而我国气候的变化与全球大气环流有着密切的联系。通过对全球大气环流的研究,能够准确的预测出我国气候的变化,这对一些极端天气的预防也有着积极的作用。基于此,本文围绕着大气环流展开论述,并以2022年9月全球大气环流和中国气候变化为例,对两者之间的关系进行研究分析,以供相关人员参考,从而为我国气候环境工作做出微博贡献。

一带一路:全球价值双环流研究

"一带一路"是我国现阶段最重要的对外开放战略,该倡议的提出不但顺应世界经济的发展,而且也是我国作为世界第二大经济体,履行大国责任的重要举措。"一带一路"是一个创新性的国际合作平台,具有很强的开放性,旨在为全球经济发展提供一个更加公平包容的合作共赢体系。本文在全球价值双环流的框架下,从必然性、发展阶段、经济内涵等方面全面地分析了"一带一路"这一国际合作平台,研究结果表明中国处于全球经济承上启下的位置,通过与发展中经济体、发达经济体的贸易分工,带动了更大区域的资源优化配置,为全球经济特别是发展中经济体的发展带来了新的动力。"一带一路"倡议的深化推进,将进一步强化这一作用,促进更深层次的国际经济合作与交往。

全球大气环流模式BCC_AGCM2.0.1对1998年夏季江淮流域强降水过程的回报试验研究

利用中国气象局北京气候中心全球大气环流模式(BCC_AGCM2.0.1)对1998年6月24日～7月3日发生在我国江淮流域的强降水天气过程进行了回报试验。模式起报时间为1998年6月24日00时,使用前10天NCEP-II再分析逐时温度、涡度和散度场进行预报前初始协调(spin-up)积分,产生模式初值,预报时段为1998年6月24日～7月10日,回报试验结果表明:模式对全球500hPa位势高度的天气尺度演变过程具有4～7天的可预报性;BCC_AGCM2.0.1模式对中国区域的降水以及大气环流场具有3～4天的可预报性,6月24日起报后3天内的预报降水区域位置与实况一致,但中心强度有所差异。对起报后未来2天的5mm和10mm以上的降水预报能力相对较强,ETS评分值达到了0.25以上,HK评分超过了0.4,降水区域范围预报较为准确,BIA评分趋于1.0。模式对20mm以上的降水也具有一定的可预报性,但模式对大于30mm以上强降水的预报能力较差。

近60年全球大气环流经向模态的气候变化

本文根据1948～2004年NCEP／NCAR1000hPa、500hPa、100hPa高度场逐月再分析资料，分析了近60年全球大气环流经向模态的气候变化．结果表明：近60年来第一模态从低层到高层都表现出高纬与低纬地区之间明显的反向变化关系，且随时间有明显的增强趋势．第一模态位相发生了相反的改变，低纬地区由负距平演变为正距平，高纬地区由正距平演变为负距平．1000hPa和500hPa高度场上的南半球比北半球变化激烈，而100hPa高度场上的北半球比南半球变化激烈．第二模态在1000hPa高度场上，主要表现为南极涛动（AAO）和北极涛动（AO），且两涛动在年际、年代际尺度上表现出明显的负相关关系；在100hPa高度场上，主要表现为南北半球高纬度地区之间的反向变化；500hPa高度场是1000hPa和100hPa的一个过渡层次，主要表现出明显的南极涛动（AAO）．第二模态可能是南北半球中高纬环流相互作用的桥梁．

全球环流20～30d振荡与长江下游强降水

利用1979～2005年NCEP/NCAR逐日再分析资料及长江下游地区降水资料,采用非整数波功率谱分析、相关分析和主振荡型分析(POP)研究了近27年5～8月长江下游降水季节内振荡(ISO)、强降水过程的变化特征及其与全球环流主要ISO模态的关系.结果表明,5～8月长江下游逐日降水主要有10～20,20～30和60～70d的周期振荡,长江下游降水的20～30d振荡强度年际变化和强降水频数之间有极显著的正相关.5～8月全球850hPa高度场存在两个20～30d主振荡型(POP1,POP2):一个是南半球中纬度地区东移的绕球遥相关型(SCGT),另一个是西太平洋热带地区南移的季节内振荡型(TWP),它们的解释方差分别为7.72%和7.66%.这两个POP型与长江下游20～30d低频降水和强降水过程密切相关,其中POP1虚部正位相和POP2实部正位相中长江下游有强降水过程的概率分别为54.9%和60.4%.用合成方法建立了北半球夏季全球环流主要ISO型的20～30d振荡过程中长江下游地区有(无)强降水过程的全球大气环流模型.长江下游地区强降水过程大部分发生在SCGT的位相4或TWP的位相6中.当长江下游降水20～30d振荡正位相中有(无)强降水过程时,与SCGT的位相4对应的850hPa低频风场中从阿拉伯海经印度、孟加拉湾到中国南部和长江下游地区存在(不存在)强西风气流,或与TWP的位相6对应的低频风场中从印度经孟加拉湾到中国南部和长江下游地区以及副热带西太平洋地区到赤道中东太平洋地区呈现强(弱)西风带,有(不)利于长江下游地区强降水过程的形成.它们分别与南北半球热带内外地区大气环流之间的相互作用和亚洲季风区热源强迫异常与东亚大气内部相互作用激发的20～30d低频振荡有关.这两个20～30d振荡的全球大气环流模型对于提高夏季长江下游地区强降水过程10～30d延伸期预报准确率十分重要.

全球气候变暖背景下的大气环流基本模态

利用 NCEP/NCAR REANALYSIS 1948年1月～2001年2月1000～100 hPa的高度场资料研究全球纬圈平均大气环流的变化。EOF1显示全球纬圈平均大气高度场在高纬度和低纬度地区呈明显的反向变化,这一变化特点解释了总方差的一半左右。从时间系数上看,近53年低纬度高度上升,高纬度高度下降。这表明20世纪60年代以后,特别是20世纪80年代中期以后,对流层中纬度西风有明显的加强趋势。与全球平均地面气温变化比较证明这种大气环流的变化与全球平均地面气温的变化有显著的相关。用观测海温强迫运行大气环流模式积分两个50年(1900～1950年和1950～1999年),EOF1与再分析资料所得的EOF1特征十分相似,解释的方差大小也基本一致。伴随着近20年的全球气温的剧烈上升,低纬度高度场升高,高纬度高度场降低,两个半球中纬度西风显著加强成为全球大气环流变化的最主要特征。

借助“一带一路”倡议构建中国主导的“双环流全球价值链”战略研究

随着国际竞争格局的变化,发达国家所主导的传统单循环全球价值链呈现出新的演进趋势,构建中国主导的"双环流全球价值链"正当其时。中国主导的"双环流全球价值链"是一种新型价值链体系,包括中国和发达经济体及中国和发展中经济体两个价值链环流,凭借经济贸易地位及产业发展水平,中国在中间节点位置发挥中心枢纽作用。但构建中国主导的"双环流全球价值链"仍面临巨大阻碍:在中国与发展中经济体的价值链环流中,部分发展中经济体因发展模式的障碍难以融入价值链环流;在与发达经济体的价值链环流中,中国仍处于中低端位置,低成本优势难以维持且海外投融资布局受阻;当前中国主导全球价值链的能力仍有待提升。因此,构建中国主导的"双环流全球价值链"要强化"合作共赢、共同繁荣"的发展理念,加强政策沟通和交流;积极推进"引进来"和"走出去"战略,在"一带一路"产业融合的基础上更高效合理地利用外资、扩大对外投资和国际产能合作;提高中国制造的领导能力,为构建中国主导的"双环流全球价值链"搭建更为顺畅的通道。

全球价值双环流下中国ICT民族企业“走下去”能力影响因素研究

基于中国处于国际分工枢纽地位,从国家—企业特定优势二维视角探讨中国OFDI民族企业“走下去”能力的影响机理,重点关注不同环流的路径选择,并以2005—2015年ICT行业70家中国上市企业为样本,设定企业“走下去”能力综合量化指标,对理论假设进行实证检验。结果表明,以行业GVC地位指数测度的东道国特定优势提升将有助于中国ICT企业生存能力提高,尤其是对选择进入下环流国家及位于产业链下游企业长期生存能力的正向影响更加显著;母国地区差异性及2008年金融危机冲击得以证实,珠三角地区和金融危机前“走出去”的企业更加能够受益于东道国行业GVC地位提升,继而提升企业长期生存能力。

基于GODAE Ocean View标准的全球海洋环流预报系统评估

基于USGODAE的现场漂流浮标观测数据,利用GODAE Ocean View框架下的IVTT Class4标准,评估了国家海洋环境预报中心业务化中等分辨率版本全球海洋环流预报系统的海表温度预报技巧。结果表明:该系统的海表温度预报均方根误差范围在0.65~0.73℃左右,在国际7个业务化系统中,预报精度处于中等水平。无论相对于延续性预报场或气候态预报场,其技巧评分皆为正值,说明该系统对海表温度的预报性能优于自身延续性预报和气候态场预报。

基于全球大气环流三型分解的西太平洋副热带高压指数的新定义

西太平洋副热带高压(简称副高)活动规律及其变异的动力学机理问题一直是我国气象学家的重要课题。本文针对现有研究和预测中常用的高度场指数不能全面、准确刻画全球变暖背景下的副高演变特征的缺陷,利用全球大气环流三型分解模型中的流函数能够等价描述副高三维空间几何图像的优势,以500 hPa水平型环流流函数的零等值线为客观标准,给出了副高面积、强度、脊线及西伸脊点指数的新定义,并以2018年夏季副高的短期结构演变特征及其与我国东部地区降水之间的关系研究为例,验证了本文新定义副高指数的客观性与合理性。本文利用全球大气环流三型分解模型中的水平型环流流函数新定义的副高指数,不仅从形态上准确刻画了副高的大尺度涡旋环流特征,而且全球大气环流三型分解的动力学、热力学方程组为进一步利用新指数开展副高异常演变的机理研究提供新的理论工具。

2.4全球性大气环流的影响

一、教学设计思想 全球性的大气环流是高中地理教材的重点和难点,该节涉及到全球性大气环流是人类所直观看到的全球天气和气候的主要影响因素,甚至影响整个自然地理环境.该节在该单元和中学地理教学中起承前启后的作用,其影响贯穿于整个初、高中自然地理教学中,地位十分重要.但现行高中教材只有大气环流理论一节,其影响则散布于各章节和初中地理教材中,学生很难把这些地理现象同大气环流理论联系起来,更不会运用其理论解释这些地理现象的成因.高中学习的地理理论和初中学习的地理现象严重脱节,学生学得枯燥乏味,难以理解该节的重要意义,随之失去进一步探究的兴趣.

黄土塬区坡面土壤侵蚀对全球气候变化的响应

气候变化将对黄土高原土壤侵蚀产生重要影响,评估其可能影响可为农业生产提供重要的决策依据。基于全球环流模式HadCM3,建立黄土塬区长武县2010—2039年A2a,B2a和GGa1共3种气候情景;进而使用土壤侵蚀预报模型WEPP模拟该区农田(5°和10°坡地)的土壤侵蚀变化。结果表明,2010—2039年长武县年均降水量可能增长1.8%～17.5%,年均最高和最低温度分别升高0.5℃～0.9℃和2.0℃～2.3℃。相对于目前气候下的耕作条件,2010—2039年5月和8—10月的径流量和侵蚀量显著增大;年均径流量可增长52%～119%,年均土壤侵蚀量可能增长37%～170%。气候变化将加剧黄土高原农田水土流失,需要采取相应的措施来减缓其不利影响。

全球大气环流三型分解的动力学理论研究与应用

针对气候动力学基础理论欠缺导致气候预测准确率不高的科学难题,项目充分利用数学工具,在实际大气的中高纬度罗斯贝波与低纬度哈德莱环流和沃克环流定义基础上,首次定量化地提出了全球三维水平型环流、经圈型环流及纬圈型环流的概念,创造性地构建了全球大气环流的三型分解模型,解决了全球大气环流统一表示的理论难题;结合大气运动的原始方程组,建立了全球大尺度环流三维涡度动力学方程组理论,揭示了中高纬度与低纬度及水平运动与垂直环流之间非线性相互作用的动力机制,填补了传统研究人为划分中高纬大气动力学和低纬度大气动力学的不足;开展了新理论的应用研究,发展了中国区域重大气候事件的大气环流三维结构异常演变的动力诊断与预测理论.研究成果为构建全球大气环流为整体的气候动力学理论提供了新的思路和途径,也为改进和提升我国月-季节尺度气候预测的准确率、支撑国家汛期防灾减灾的现实需求提供重要理论工具.

全球海洋环流模式研究进展

全球海洋环流模式是地球系统数值模拟的关键组成部分,在气候预估和海洋环境预报中扮演着至关重要的角色。系统回顾了全球海洋环流模式的发展历程,并综述了该领域近年来的重要科技进展,涵盖了动力框架、物理过程参数化以及软硬件环境配置三大核心内容。在动力框架方面,主要探讨了水平离散方法、垂直坐标方案以及变分辨率技术的最新发展;在物理过程方面,重点关注了中尺度、亚中尺度和边界层混合参数化的进展;在软硬件配置方面,讨论了异构计算架构和人工智能在该领域的应用现状与前景。特别介绍了我国自主研发的全球海洋环流模式LICOM的进展。基于该领域的发展趋势,为我国全面推进完全自主的全球海洋环流模式的研发战略和长远规划提出了建议。

利用GCM模式对全球雷电活动的模拟分析

将修正的参数化方案嵌套入美国马里兰大学海- 陆- 气研究中心的全球大气环流谱模式（COLA GCM），建立了可用于全球雷电活动模拟与估测的模式系统。通过对模式输出与实况资料的对比，检验其气候模拟性能。虽然模式的分辨率较低但经过较长时间积分，仍可再现实况资料的主要特征。性能良好，计算稳定，且因时间步长较大可大大节省机时。耦合模式系统经长时间的积分后，模拟的多年平均的全球雷电频次时空分布及变化与观测分析较一致。全球范围内每秒钟平均有 79次的雷电发生，陆海比为１２．２。多发生在北半球夏季且具明显的季节变化特征。

全球气候变化对宁夏春小麦生长和产量的影响

将公认的全球大气环流模型 ( GCMs)的输出结果输入到随机天气模型中 ,生成宁夏地区2 0 10年和 2 0 2 0年逐日天气数据 ,再与其它资料一起输入农业技术传播决策支持系统 ( DSSAT3)中 ,模拟未来气候情景下宁夏春小麦的生产 ,得出气候变化会使宁夏小麦生长期缩短 ,产量降低 ,水分利用效率降低 ,而 CO2 浓度增加又会使这一现象得到缓解的结论。