一个用阶梯山脉坐标表示的大气环流模式:模式的描述及其对中期预报的有效性

阶梯山脉或η垂直坐标已成为消除在沿陡坡面计算气压梯度力时出现的数值误差而建议的一种解决方法。这篇文章的主要目的是描述采用η坐标而设计的全球大气环流模式的发展，并检验该模式对中期预报的能力。首先，给出极地边界和极地滤波的处理。为了检验极地处理，给出了用浅水波方程得到的数值结果；其次，还把各种物理过程参数化引入多层η坐标模式。为了证实该模式有效，给出了几个１月份个例的数值积分。η坐标所列方程与随地形起伏的σ坐标所列方程很相似，允许用其中一种垂直坐标试验模式。于是，在同样的物理过程参数化下，我们用η坐标大气环流模式和σ坐标的大气环流模式进行了比较。另外，还与σ坐标的谱模式作了比较。还就模式的有效性，用几种不同的水平分辨率，４种观测的初始状态作了１０天积分。对相对低的分辨率的模式，预报结果稍微有利于谱模式和σ坐标模式。然而，采用较高分辨率，η坐标模式预报技巧评分与σ坐标模式结果不再有明显的差别。给出的其它结果还证实了η坐标在陡峭地形附近的优势以及与地表边界层处理有关的η坐标的潜在缺陷。

第6章 认识大气环流100年进步

对过去一个世纪我们认识大气环流的一些进展进行了描述,最先给出20世纪前半叶一些关键进步的总结,而文章重点集中于世纪中期开始的在斜压不稳定和准地转动力学上取得的突破。除了斜压不稳定,涉及的主题还包括:静止锋理论、两层模式的作用、涡旋热通量尺度参数、大尺度涡旋动量通量的精细化、Eliassen-Palm通量和变形欧拉平均公式、风暴路径结构和哈德来环流控制等。

温室增暖研究的早期发展——气候模型的出现

继 Arhenius、Callendar及其他科学家的开拓性工作之后,气候模型作为温室增暖研究的一种颇具前途的工具出现了。本世纪60年代初期,一维、辐射-对流平衡模型技开发出来,这是构建以后的三维气候模型的第一步。该模型同时考虑了地表与大气间的辐射及对流热交换,因而克服了早期表面辐射热量平衡方法在估计温室增暖的量值时所遇到的困难。70年代,一个与具有沼泽湿表面特征的理想化海洋相耦合的三维大气通用环流模型(GCM被用来研究温室增暖。尽管通用环流模型作了很大程度的简化,但它确能有效地解释控制全球变暖的物理机制,而且是应用更加综合的耦合海-气通用环流模型来解决这一问题的敲门砖。