包络地形和重力波拖曳对气候模拟效果的影响

该文用Nju-PσM的数值试验, 研究了包络地形和地形重力波拖曳作用对7月气候模拟效果的影响.通过试验结果的对比分析, 发现包络地形和重力波拖曳作用都可在一定程度上改善模式的模拟性能, 使模拟结果更符合气候实况.     

热带副热带高度异常对长江流域和华北旱涝影响的数值模拟与分析

前期南亚高压的异常增强或者减弱,热带、副热带地区100 hPa高度的异常增高或者降低,热带西风的异常增强或者减弱,对长江流域和华北地区夏季的降水异常具有预示作用。文中设计了一系列的数值试验进行模拟研究,包括控制试验、敏感试验和4组合成试验。合成试验模拟结果表明,前期热带、副热带高度异常分布,能够再现长江流域、华北旱涝情况。前期南亚高压、热带、副热带高度、风异常对长江流域和华北地区夏季降水的异常均有预示作用。100 hPa叠加高度、风异常的敏感试验结果表明:前期南亚高压、热带与副热带地区100 hPa高度场和环流场的异常不仅可以预示、事实上能够引起长江流域和华北夏季降水的异常———前期南亚高压异常增强、热带、副热带地区100 hPa高度场异常增高、西风异常增强,易引起长江流域降水偏多、华北降水偏少;反之,则容易引起长江流域降水偏少、华北降水偏多。     

边界层气溶胶气候效应的研究

用三维气候模式模拟了边界层气溶胶的气候效应。结果表明，边界层气溶胶可使大气和地表的气候状态发生明显的变化。３００ｈＰ以下气柱中气温升高，地表和土壤温度降低。在气溶胶光学厚度较大的沙漠区上空，水平风场出现气旋性差值环流，垂直上升运动也发生较多变化。降水变化与３００ｈＰａ上垂直运动的变化有很好的正相关。同时讨论了气溶胶气候效应的物理机制。     

p—σRCM模式对中国区域气候季节变化的模拟

通过对区域气候季节变化的模拟，对p-σ坐标系区域气候模式的模拟能力进行了检验，模式较准确地再现了中国区域气候系统的季节性变化特征及中国东部降水带的季节性进退，模拟的各气候区域水的季节变化趋势也与实况基本相符，但模式低估了华东和华南地区的春季降水，而高估了华东，西南和西北地区的秋季降水。     

梅雨期江淮地区极端高温事件的非均匀性特征及其与环流系统的配置

本文基于集中度和集中期的定义方法,利用1960~2007年的48年江淮地区站点的日平均温度资料和累积频率的阈值统计方法,分析梅雨期江淮地区极端高温事件的非均匀分布特征.结果表明,集中度和集中期的方法能够定量地表征梅雨期江淮地区极端高温事件的非均匀分布特征.集中期的异常型为全场一致和南北异常型,集中度的异常分布主要为南北异常和东西异常.进一步比较集中度和集中期异常与同期环流系统的配置关系得知,当集中期南北异常变化时,在高纬度的北太平洋区域出现一对正负的异常模态,且随高度增加而增强,为相当正压结构.海温的异常集中在北太平洋的北美沿岸的显著负异常中心.当集中度为东西异常时,主要环流异常型为约在160°W左右出现 "+ - + -" 的200 hPa纬向西风异常波列形式从低纬度到高纬度地区传播以及与ENSO的显著负相关.     

夏季东半球中低纬日平均加热场的模拟特征

本文利用P—σ混合坐标系原始方程五层模式,对夏季东半球中低纬地区的日平均加热场进行了数值模拟,並就其特征进行了讨论。模拟结果表明,除太阳短波辐射加热场外,其他加热分量场经常在几内亚湾、阿拉伯海、孟加拉湾、日本海以及青藏高原地区形成中心。沿海陆交界线附近,加热率的梯度很大,反映了海洋和陆地表面极不相同的热力性质。本文还讨论了几个主要加热分量场之间的相互联系及其分布特征的主要形成机制。本文所得到的日平均总加热场和各分量场的水平和垂直分布特征,有助于对夏季平均气候场形成机制的理解并可供数值试验中设计固定加热场时参考。     

有地形模式中气压梯度力误差扣除法

：在现有有地形的数值模式中，陡峭地形区气压梯度力的计算存在一个普遍问题，即计算精度较高的格式比较繁琐而费时，简单省时的格式又不精确和不稳定。为解决这个问题，作者等在最近提出了一种方法，称为气压梯度力的误差扣除法。该方法假定：气压梯度力的计算误差主要来自地形而与气压形势关系较小。用理想场对该方法进行检验后表明，这一方法是成功的。本文则用气候模式对作者提出的有地形数值模式中气压梯度力的误差扣除法进行了模拟检验。所用模式是作者等使用多年的Ｐ－混合坐标系５层模式，选用了四种气压梯度力的计算格式，即ＤＤＤ格式、Ｃｏｒｂｙ格式、平均温度格式和经典中央差格式。比较了这四种格式在有无误差扣除时的模拟结果，发现：对于计算精度较高的格式，如ＤＤＤ格式、Ｃｏｒｂｙ格式及平均温度格式，有无误差扣除的结果相差不大，但误差扣除法仍可在一定程度上改善模拟效果。对于计算精度差的格式，如经典中央差格式，在无误差扣除时计算不稳定，得不到模拟结果，进行误差扣除后，从根本上提高了其计算精度，因而也提高了计算的稳定性，达到了较满意的模拟效果。而且与其它格式的模拟结果相当接近。本文提出的误差扣除法可同时用于格点模式和谱模式。     

两层原始方程海流数值模式和模拟

设计了一个两层原始方程海流数值模式，利用１月和７月多年平均的海平面气压场和由该气压诊断出的海面风场，对此模式的性能进行了检验，结果表明，模拟得出的海洋表层及次表层流与实况较为一致，文中还将模拟结果和ＩＡＰ ＯＧＣＭ以及ＯＳＵ ＯＧＣＭ的相庆结果作了初步比较和分析。     

中国年和季各等级日降水量的变化趋势分析

通过对中国554个测站1961—2003年的日降水量数据进行线性回归,对我国全年和各个季节的总降水量和各级降水的线性趋势进行分析,并对两种不同的极端降水定义方法所得的变化趋势进行了比较。结果显示,全年总降水量在西北、长江中下游和华南地区具有明显的增加趋势,而在华北和四川盆地地区具有明显的减少趋势。分析各类降水的季节变化趋势可以发现,西北地区各个季节的日降水都是增加的,长江中下游地区的各类降水的增加趋势主要集中在夏季和冬季,而华北地区的各类降水在各个季节基本都呈减少趋势。极端降水趋势方面,西北、长江中下游、西南部分地区和华南沿海地区具有明显的增加趋势,而华北、四川盆地和东北部分地区则有明显的减少趋势。     

臭氧和海温对夏季大气的影响机制

用球圈范围的Ｐ－σ坐标模式对Ｏ３和海温的影响进行了数值试验，第一种方案不包含Ｏ３，第二种包含了Ｏ３，第三种既包含了Ｏ３又引入了海洋混合层。结果表明，Ｏ３对大气的直接作用表现为高层大气的加热率增大，改变了１００ｈＰａ的气象场。间接作用则表现为Ｏ３引入促发了积云对流加热的变化，从而影响中、低层大气的加热率。海洋混合层的影响是直接的，主要通过海面感热和蒸发量的变化影响低层大气。