地表作为大气模块的下垫面,为大气模块提供边界条件,地形对于模式结果的准确性起到至关重要的作用。现有的陆面过程模式在陆面同一网格内的次网格单元采用相同的大气强迫量,没有考虑次网格地形对网格内大气强迫量的影响,这关系到模式对...地表作为大气模块的下垫面,为大气模块提供边界条件,地形对于模式结果的准确性起到至关重要的作用。现有的陆面过程模式在陆面同一网格内的次网格单元采用相同的大气强迫量,没有考虑次网格地形对网格内大气强迫量的影响,这关系到模式对气象要素和陆气交换量的模拟水平。本文在陆面模式NOAH处理次网格单元的同时,将输入的大气强迫量根据其与地形高度的关系进行修订,提出新的次网格地形的参数化方案,并引入到WRF(Weather Research and Forecasting)模式中进行数值试验,通过3组数值模拟试验,与未改进的方案和细网格方案分析比较,探讨新参数化方案对WRF模式模拟结果的影响。结果表明:地形越复杂区域,次网格地形的影响越大。本文引入的新陆面次网格地形方案对天山山脉和昆仑山脉以及青藏高原南部的地表气温的模拟有较大改善,模拟的地表气温在大范围区域内都更贴近细网格方案。虽然新陆面次网格地形方案和细网格试验都对温度的模拟结果都有改善,但新陆面次网格地形方案对降水的模拟改善甚微,而细网格试验对降水模拟却有改进,这是由于细网格试验在陆面和大气网格都进行了细化,而新陆面次网格地形方案只考虑了陆面次网格的影响。具体来说,新陆面次网格地形方案对温度的模拟结果改进是通过改变地表向上长波和地表感热实现的。而细网格试验由于同时细化了大气和陆面的空间网格,对降水和温模拟的改进是通过综合改变地表能量平衡实现的。展开更多
利用美国的全球海洋同化资料SODA(simple ocean data assimilation)2.2.4(1871—2008)中的风应力数据,估算了风输入给南海波浪的能量。结果表明,风向南海波浪输入能量的年均值约为0.2TW,其空间分布冬季以南海北部为主,夏季以南部为主且...利用美国的全球海洋同化资料SODA(simple ocean data assimilation)2.2.4(1871—2008)中的风应力数据,估算了风输入给南海波浪的能量。结果表明,风向南海波浪输入能量的年均值约为0.2TW,其空间分布冬季以南海北部为主,夏季以南部为主且强度比冬季要弱得多;风对南海波浪能量的输入一直呈减少趋势,用欧洲中期天气预报中心的再分析资料ERA-40(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts re-analysis-40)(1957—2002)和ERA-20C(1900—2010)中的风场和海浪资料得到的趋势也是如此,1950年以来每年减少0.43%。用ERA-interim(1979—2014)中的有效波高数据可以把风给风浪和涌浪的能量输入区分开,两者的空间分布皆以南海北部为主,而给风浪的能量输入在南海南部还有一个高值区。尽管风输入给涌浪的能量略有增加,但给风浪的能量输入在不断减少,两者之和仍是减少。究其原因,控制南海的东亚季风最近几十年一直在减弱。这些结果对认识南海波浪未来的变化及其预报具有意义。展开更多
海面风不仅是驱动上层海洋运动的主要动力,其能量也是维持海洋表层流动的主要机械能来源。为了分析南海表层流风能输入的变化,用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)(1901—2010)资料估算了风向南海表层流(表层地转流+表层非地转流)...海面风不仅是驱动上层海洋运动的主要动力,其能量也是维持海洋表层流动的主要机械能来源。为了分析南海表层流风能输入的变化,用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)(1901—2010)资料估算了风向南海表层流(表层地转流+表层非地转流)的能量输入。结果表明,风向南海表层流、表层地转流和表层非地转流输入的能量总体均呈减少趋势, 110年间分别减小了约56%、65%和49%。导致风能输入减小的最主要因素是风应力的减弱(减小了35%)。由于南海受季风系统的控制,风向表层流及其各成分输入的能量呈现出显著的季节性变化。冬季风能输入最强,高值区位于南海西部及北部区域,呈一个显著的"回力镖"状结构。这些结果对深入认识南海环流具有理论意义。展开更多
文摘地表作为大气模块的下垫面,为大气模块提供边界条件,地形对于模式结果的准确性起到至关重要的作用。现有的陆面过程模式在陆面同一网格内的次网格单元采用相同的大气强迫量,没有考虑次网格地形对网格内大气强迫量的影响,这关系到模式对气象要素和陆气交换量的模拟水平。本文在陆面模式NOAH处理次网格单元的同时,将输入的大气强迫量根据其与地形高度的关系进行修订,提出新的次网格地形的参数化方案,并引入到WRF(Weather Research and Forecasting)模式中进行数值试验,通过3组数值模拟试验,与未改进的方案和细网格方案分析比较,探讨新参数化方案对WRF模式模拟结果的影响。结果表明:地形越复杂区域,次网格地形的影响越大。本文引入的新陆面次网格地形方案对天山山脉和昆仑山脉以及青藏高原南部的地表气温的模拟有较大改善,模拟的地表气温在大范围区域内都更贴近细网格方案。虽然新陆面次网格地形方案和细网格试验都对温度的模拟结果都有改善,但新陆面次网格地形方案对降水的模拟改善甚微,而细网格试验对降水模拟却有改进,这是由于细网格试验在陆面和大气网格都进行了细化,而新陆面次网格地形方案只考虑了陆面次网格的影响。具体来说,新陆面次网格地形方案对温度的模拟结果改进是通过改变地表向上长波和地表感热实现的。而细网格试验由于同时细化了大气和陆面的空间网格,对降水和温模拟的改进是通过综合改变地表能量平衡实现的。
文摘利用美国的全球海洋同化资料SODA(simple ocean data assimilation)2.2.4(1871—2008)中的风应力数据,估算了风输入给南海波浪的能量。结果表明,风向南海波浪输入能量的年均值约为0.2TW,其空间分布冬季以南海北部为主,夏季以南部为主且强度比冬季要弱得多;风对南海波浪能量的输入一直呈减少趋势,用欧洲中期天气预报中心的再分析资料ERA-40(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts re-analysis-40)(1957—2002)和ERA-20C(1900—2010)中的风场和海浪资料得到的趋势也是如此,1950年以来每年减少0.43%。用ERA-interim(1979—2014)中的有效波高数据可以把风给风浪和涌浪的能量输入区分开,两者的空间分布皆以南海北部为主,而给风浪的能量输入在南海南部还有一个高值区。尽管风输入给涌浪的能量略有增加,但给风浪的能量输入在不断减少,两者之和仍是减少。究其原因,控制南海的东亚季风最近几十年一直在减弱。这些结果对认识南海波浪未来的变化及其预报具有意义。
文摘海面风不仅是驱动上层海洋运动的主要动力,其能量也是维持海洋表层流动的主要机械能来源。为了分析南海表层流风能输入的变化,用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)(1901—2010)资料估算了风向南海表层流(表层地转流+表层非地转流)的能量输入。结果表明,风向南海表层流、表层地转流和表层非地转流输入的能量总体均呈减少趋势, 110年间分别减小了约56%、65%和49%。导致风能输入减小的最主要因素是风应力的减弱(减小了35%)。由于南海受季风系统的控制,风向表层流及其各成分输入的能量呈现出显著的季节性变化。冬季风能输入最强,高值区位于南海西部及北部区域,呈一个显著的"回力镖"状结构。这些结果对深入认识南海环流具有理论意义。
