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夏季青藏高原地区水汽向平流层的等熵绝热和非绝热传输的气候学特征及其与落基山地区的对比 预览
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作者 唐南军 荣彩 +1 位作者 邹晓蕾 吴国雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期183-201,共19页
夏季亚洲季风区是对流层向平流层物质输送的主要通道,其对平流层水汽的变化有重要贡献。以往的研究表明亚洲季风区向平流层的水汽传输主要在青藏高原及周边地区。本文利用多年平均的逐日ERAi、MERRA再分析数据和微波临边观测仪(Microwav... 夏季亚洲季风区是对流层向平流层物质输送的主要通道,其对平流层水汽的变化有重要贡献。以往的研究表明亚洲季风区向平流层的水汽传输主要在青藏高原及周边地区。本文利用多年平均的逐日ERAi、MERRA再分析数据和微波临边观测仪(Microwave Limb Sounder,MLS)数据,首先对比分析夏季青藏高原周边上空水汽的分布特征,再利用再分析资料分析了对流层—平流层水汽传输的特征。结果表明:青藏高原周边特定的等熵面和对流层顶结构分布有利于水汽向平流层的绝热输送;在南亚高压的东北侧,从青藏高原到中太平洋地区,340~360 K层次存在最为显著的水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,7~8月平均输送强度可达约7×103 kg s-1。此外,在伊朗高原及南亚高压的西部,350~360 K层次也存在一支水汽向平流层的经向等熵绝热输送通道,但强度相对较弱(约2.5×103kgs-1)。在青藏高原南侧370~380K层次存在强的水汽向平流层的非绝热输送,主要由深对流和大尺度上升运动引起,7~8月平均输送强度约0.4×103 kg s-1。落基山以东到大西洋西部,350~360 K层次存在水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,但强度也弱得多(约2.5×103 kg s-1)。 展开更多
关键词 青藏高原 水汽传输 绝热和非绝热
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2009年冬季北半球平流层爆发性增温的个例分析 被引量:1
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作者 李亚飞 胡景高 荣彩 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第6期1576-1586,共11页
利用1979-2015年的NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了2009年冬季北半球平流层强爆发性增温事件(Stratospheric Sudden Worming,SSW)爆发期间的环流演变、动力特征以及增温事件爆发前对流层的前期信号。结果表明,平流层极夜急流于1月中... 利用1979-2015年的NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了2009年冬季北半球平流层强爆发性增温事件(Stratospheric Sudden Worming,SSW)爆发期间的环流演变、动力特征以及增温事件爆发前对流层的前期信号。结果表明,平流层极夜急流于1月中旬开始快速减弱,同时,平流层极区温度快速上升,10 h Pa极夜急流核心纬度带(60°N-70°N)纬向平均纬向风于1月24日转变为东风,标志着此次强SSW的爆发。对行星波活动异常的诊断表明,从增温事件爆发前10天开始,中高纬度10 h Pa平流层2波分量快速增强,同时1波分量出现减少;Eliassen-Palm(EP)通量2波分量在SSW爆发前5天达到最强,表明此次SSW是典型的2波主导的极涡分裂型增温事件。此次强事件引起2009年冬季平均2波EP通量异常,此异常几乎是37年来最强的。对对流层500 h Pa环流的分析表明,增温事件爆发前,位于东北太平洋-北美大陆西部的正位势高度异常与气候态定常波的阿拉斯加高压脊呈同位相叠加,从而有效加强了对流层行星波2波向平流层中高纬地区的传播,成为指示此次增温事件爆发的最强的对流层前期信号。 展开更多
关键词 平流层爆发性增温 环流演变 行星波活动 前期信号
当前重大厄尔尼诺事件对我国春夏气候的影响 被引量:13
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作者 刘屹岷 刘伯奇 +2 位作者 荣彩 段安民 毛江玉 《中国科学院院刊》 CSCD 2016年第2期241-250,共10页
2015年秋冬季发生了21世纪以来最强的厄尔尼诺事件.文章在介绍厄尔尼诺事件的定义、特征、成因和影响东亚季风的物理过程的基础上,指出了厄尔尼诺事件对印度洋海温变化的影响,阐述了厄尔尼诺次年我国主雨带华南春雨和夏季主汛期(华... 2015年秋冬季发生了21世纪以来最强的厄尔尼诺事件.文章在介绍厄尔尼诺事件的定义、特征、成因和影响东亚季风的物理过程的基础上,指出了厄尔尼诺事件对印度洋海温变化的影响,阐述了厄尔尼诺次年我国主雨带华南春雨和夏季主汛期(华南前汛期、江淮梅雨期、华北东北雨期和华南后汛期)将出现降水增加,并给出2015年12月我国东部大范围环境污染与厄尔尼诺事件的联系和对2016年我国主雨带的预测分析. 展开更多
关键词 2015/2016重大厄尔尼诺事件 印度洋海温变化 华南春雨 东部夏季主汛期雨带
青藏高原和亚洲夏季风动力学研究的新进展 预览 被引量:8
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作者 吴国雄 何编 +3 位作者 刘屹岷 包庆 荣彩 刘伯奇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期22-32,共11页
亚洲夏季风环流受海陆和伊朗高原—青藏高原大地形的热力作用调控。亚洲季风所释放的巨大潜热又对大气环流形成反馈。这种相互反馈过程十分复杂,揭示其物理过程对理解气候变化格局的形成和变化以及提高天气预报及气候预测的准确率十分... 亚洲夏季风环流受海陆和伊朗高原—青藏高原大地形的热力作用调控。亚洲季风所释放的巨大潜热又对大气环流形成反馈。这种相互反馈过程十分复杂,揭示其物理过程对理解气候变化格局的形成和变化以及提高天气预报及气候预测的准确率十分重要。夏季北半球副热带对流层上层环流的主要特征是存在庞大的南亚高压(SAH)以及强大的对流层上层温度暖中心(UTTM)。本文介绍了温度—加热垂直梯度(T–QZ)理论的发展,并用以揭示SAH和UTTM的形成机制。指出沿副热带欧亚大陆东部的季风对流潜热加热及其中西部的表面感热加热和高层长波辐射冷却是导致SAH和UTTM在南亚上空发展的原因。文中还介绍了Gill模型用于上部对流层研究的局限性及解决的办法。 展开更多
关键词 青藏高原 亚洲夏季风 南亚高压 对流层上层温度暖中心
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青藏高原周边对流层顶的时空分布、热力成因及动力效应分析 预览 被引量:6
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作者 夏昕 荣彩 +1 位作者 吴国雄 孙舒悦 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期525-541,共17页
利用多套、多种再分析资料的逐日气候平均场,通过对比分析,揭示了青藏高原周边区域对流层顶分布及其季节演变的独特特征,并分析了其热力成因以及气候学效应。结果表明,与同纬度的落矶山和太平洋地区相比,青藏高原及伊朗高原区域对流层... 利用多套、多种再分析资料的逐日气候平均场,通过对比分析,揭示了青藏高原周边区域对流层顶分布及其季节演变的独特特征,并分析了其热力成因以及气候学效应。结果表明,与同纬度的落矶山和太平洋地区相比,青藏高原及伊朗高原区域对流层顶高度的冬夏变化幅度更大。冬季副热带对流层顶断裂带(热带对流层顶与极地对流层顶之间高度剧烈变化的过渡带)位于青藏与伊朗两个高原上空,春季开始两个高原上空对流层顶抬升迅速,夏季最高可超过热带对流层顶的高度(超过100hPa),成为同纬度甚至全球对流层顶最高点。青藏与伊朗两个高原上空对流层顶的剧烈抬高,对应两个高原上空大气气柱比同纬度明显偏暖,同时伴随着青藏与伊朗两个高原上空位势涡度值的明显降低。因此,在青藏与伊朗两个高原区域,由春至夏等熵面强烈下凹,同时等位涡面剧烈抬升;夏季时等位涡面及对流层顶断裂带在青藏高原北部成近乎上下垂直分布,与南北倾斜分布的等位温面接近正交分布。这种特征与夏季同纬度其他地区相对平缓的对流层顶断裂带、等位涡面以及等熵面的经向分布形成强烈对比。进一步研究发现,青藏与伊朗两个高原上空由春至夏迅速发展的强大热源是引起上述对流层顶变化特征的主要原因。不同的是,青藏高原上空主要由发展强烈的对流凝结潜热所主导,而伊朗高原上空则主要由绝热下沉加热引起;此外,由春季至夏季,随着青藏高原地区对流层顶与等熵面剧烈相交分布的形成,南亚高压也逐步控制青藏高原上空,在南亚高压东缘盛行的偏北气流作用下,中高纬度平流层的高位涡空气得以在青藏高原东缘及东亚地区沿剧烈倾斜的等熵面被输送到较低纬度的对流层。与降水的季节演变对比可知,平流层高位涡输送的出现、加强和减弱与夏季降水的发展� 展开更多
关键词 对流层顶 青藏高原 平流层-对流层相互作用 经向等熵位涡输送
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冬季强、弱平流层增温事件的发生与春季最后增温事件爆发早晚的联系 被引量:2
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作者 胡景高 荣彩 +1 位作者 徐海明 杨双艳 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2015年第4期389-401,共13页
利用1958-2012年NCEP-NCAR逐日再分析资料,对平流层冬季强、弱爆发性增温事件(SSW)的发生和春季最后增温事件(SFW)爆发的早晚进行了统计、对比和合成分析.结果表明,冬季SSW事件的强、弱以及发生与否,可关系到后期春季SFW事件爆发的... 利用1958-2012年NCEP-NCAR逐日再分析资料,对平流层冬季强、弱爆发性增温事件(SSW)的发生和春季最后增温事件(SFW)爆发的早晚进行了统计、对比和合成分析.结果表明,冬季SSW事件的强、弱以及发生与否,可关系到后期春季SFW事件爆发的早晚.具体地,在发生(未发生)冬季强SSW事件之后的春季,SFW事件的爆发趋于偏晚(早);而在冬季弱SSW事件之后的春季,出现SFW事件爆发早和爆发晚的几率相当.对比冬季强、弱SSW过程中环流以及行星波活动异常的演变发现,在冬季强SSW事件爆发约30天之后,平流层会出现相反的强极涡(强极夜急流)型异常环流,伴随的行星波活动强度的负异常可持续到SSW爆发后约45天;不同的是,冬季弱SSW事件所伴随的环流异常持续时间短,不存在后期的强极涡型环流异常和行星波活动的显著异常.为了进一步证实冬季强SSW事件的发生对春季SFW事件爆发早晚的可能影响,针对冬季强、弱SSW年以及无增温事件发生的普通年份分别进行了合成分析,平均而言,在有强SSW事件(无SSW事件)发生年的冬季月份,热带外平流层行星波活动异常偏强(弱),极夜急流和平流层极涡异常偏弱(强),但在后期的春季月份,行星波活动则异常偏弱(强),平流层极涡异常偏强(弱).在有冬季弱SSW事件发生年的后期春季,平流层极夜急流以及极涡的强度无显著异常,与气候平均状况接近. 展开更多
关键词 平流层 强爆发性增温事件 弱爆发性增温事件 最后增温事件
ENSO与印度洋海盆海温多尺度相互作用及其对气候影响的研究进展 预览 被引量:4
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作者 孙舒悦 荣彩 《气象科技》 北大核心 2015年第5期858-865,共8页
系统回顾了近年来有关ENSO与印度洋海盆海温多时间尺度相互作用及其气候效应研究的相关成果。主要包括年际和年代际时间尺度上,ENS0与印度洋海盆海温之间相互联系的基本事实和机制,以及与之相关的气候影响,特别是上述联系对亚洲季风... 系统回顾了近年来有关ENSO与印度洋海盆海温多时间尺度相互作用及其气候效应研究的相关成果。主要包括年际和年代际时间尺度上,ENS0与印度洋海盆海温之间相互联系的基本事实和机制,以及与之相关的气候影响,特别是上述联系对亚洲季风系统及气候异常的影响。在年际尺度上,ENSO通过“大气桥”过程主导着印度洋海温变化,而后者的异常也可通过纬向环流的“齿轮式耦合”对ENSO产生影响。在年代际尺度上,一方面印度洋海盆海温显著的夏季增暖可能来自ENSO暖事件持续时间的年代际延长,另一方面印度洋秋季海温空间分布模态的年代际变化,则对ENSO暖事件强度的年代际增强具有贡献。二者的多时间尺度相互作用进而通过影响大气和海洋环流、辐射反馈、蒸发降水等多种海气耦合过程产生显著的气候效应。研究成果表明印度洋海温变化对亚洲乃至全球气候异常的重要作用。在回顾上述研究成果的基础上,讨论了进一步研究ENSO与印度洋海盆海温多时间尺度变率影响全球气候的前景和重要意义。 展开更多
关键词 印度洋海盆海温 ENSO 多时间尺度相互作用 气候效应
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2014年赤道东太平洋El Ni?o事件发展以及停滞过程的成因 被引量:1
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作者 刘伯奇 李健颖 +2 位作者 毛江玉 荣彩 刘屹岷 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第22期2136-2148,共13页
2014年2~3月,在赤道西太平洋出现西风事件后,赤道东太平洋产生了显著的暖海表温度异常(SSTA),标志着一次El Ni?o事件开始发展,但随着4月份之后西风事件的减弱消亡,赤道东太平洋暖SSTA也随之衰减,指示着2014年El Ni?o事件的发展在6~... 2014年2~3月,在赤道西太平洋出现西风事件后,赤道东太平洋产生了显著的暖海表温度异常(SSTA),标志着一次El Ni?o事件开始发展,但随着4月份之后西风事件的减弱消亡,赤道东太平洋暖SSTA也随之衰减,指示着2014年El Ni?o事件的发展在6~8月停滞.资料分析表明,2014年2月,来自印度洋的MJO湿位相到达赤道西太平洋后,西风事件产生,触发了2014年El Ni?o事件.3月初,MJO干位相传播至赤道西太平洋后,西风事件开始减弱.3月中旬以后,东传MJO信号明显减弱,这时赤道西太平洋海表东风异常的发展维持与赤道西-中太平洋SSTA的纬向梯度联系紧密.在MJO信号消亡后,赤道西太平洋的海表异常东风通过风-蒸发反馈作用令当地暖SSTA逐渐加强,降低了局地海平面气压;同时该异常东风令赤道中太平洋混合层出现了明显的异常冷平流,抑制了赤道中太平洋的持续增暖,使局地海平面气压升高,从而加大了赤道西-中太平洋的纬向海平面气压梯度负异常,使得赤道西太平洋的表面异常东风维持加强.这种赤道西太平洋表面异常东风和赤道西-中太平洋SSTA纬向梯度异常的正反馈能够维持到8月份,导致西风事件减弱消失,造成El Ni?o事件的发展停滞. 展开更多
关键词 EL Ni?o事件 西风事件 海气相互作用
北半球春季平流层最后增温过程及其年际和年代际变化特征 被引量:2
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作者 胡景高 荣彩 +1 位作者 虞越越 徐海明 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2014年第2期333-342,共10页
利用1979~2010年NCEP-DOE2逐日再分析资料,以北半球春季平流层极夜急流核心纬带(65075。N)纬向平均纬向风最后一次转为东风的日期定义为春季平流层最后增温事件(SFW)的爆发日期,研究发现,SFW事件平均在4月中下旬发生,且由平流... 利用1979~2010年NCEP-DOE2逐日再分析资料,以北半球春季平流层极夜急流核心纬带(65075。N)纬向平均纬向风最后一次转为东风的日期定义为春季平流层最后增温事件(SFW)的爆发日期,研究发现,SFW事件平均在4月中下旬发生,且由平流层高层向低层依次滞后,10hPa的SFW爆发平均超前50hPa约13天;爆发当日伴随纬向风场时间变率和行星波辐合的最大值,平流层环流实现由冬向夏的季节转换;过去32年以来SFW的爆发早晚具有显著的年际变化,最早的SFW事件发生在3月中旬,最晚的SFW事件在5月下旬才出现.合成分析表明,SFW爆发偏早(晚)年的春季,纬向风场由西风向东风的转变更为快速(缓慢),爆发前5天至爆发后5天,30hPa纬向风减小约20mS-1(5ms-1),伴随的平流层行星波活动也相对较强(弱);表现在环流异常场上,SFW爆发前后平流层极区环流异常呈反(同)位相分布,表明发生较早的SFW事件主要受波强迫驱动而伴随爆发性增温,而发生较晚的SFW事件则更反映了极涡的季节变化特征.无论SFW偏早还是偏晚年,爆发后极区平流层与对流层温度异常之间均呈反位相关系,反映了SFW爆发事件中的平流层一对流层动力耦合特征.另外,在20世纪90年代中期前后,SFW爆发日期还存在明显的年代际转折,90年代中期之前SFW平均发生日期较之后约偏早11天;与之相联系的是冬末、春初行星波活动在90年代中期之前偏强,而在90年代中期之后有偏弱趋势. 展开更多
关键词 平流层最后增温事件 爆发日期 波动特征 环流异常
热带加热异常影响冬季平流层极涡强度的数值模拟 预览 被引量:2
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作者 饶建 荣彩 杨扬 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1159-1171,共13页
本文利用大气环流模式SAMIL/LASG,通过选择两种对流参数化方案,研究了热带加热异常对热带外平流层模拟的影响。结果表明,因不同对流参数化方案引起的热带对流加热状况的差异,可显著影响模式对北半球冬季平流层极涡强度的模拟偏差。与采... 本文利用大气环流模式SAMIL/LASG,通过选择两种对流参数化方案,研究了热带加热异常对热带外平流层模拟的影响。结果表明,因不同对流参数化方案引起的热带对流加热状况的差异,可显著影响模式对北半球冬季平流层极涡强度的模拟偏差。与采用Manabe对流参数化方案相比,采用Tiedtke参数化方案可以显著改善对平流层极涡强度的模拟,使平流层极涡“过强”及极区“过冷”的模拟偏差得到明显改善。研究其中的影响过程发现,由于Manabe方案最大凝结潜热加热高度过低,在对流层中低层;而Tiedtke方案的最大凝结潜热加热位置在对流层中上层,因而Tiedtke(Manabe)方案时热带大气温度在对流层中上层较为偏暖(偏冷),在平流层低层较为偏冷(偏暖)。自秋季开始,与热带对流层高层温度的暖偏差相联系,热带外对流层高层以及热带平流层低层出现伴随的温度冷偏差;与之对应,平流层中纬度从秋季开始也出现持续的温度暖偏差。另外,随着秋冬季节平流层行星波活动的出现,Tiedtke方案时热带外地区行星波1波的强度也明显强于Manabe方案,使得秋冬季节涡动引起的向极热通量在Tiedtke方案时明显偏强,从而造成了冬季平流层极区温度偏暖、极涡强度偏弱。 展开更多
关键词 SAMIL/LASG模式 对流参数化方案 热带对流加热 平流层极涡
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平流层-对流层相互作用研究进展:等熵位涡理论的应用及青藏高原影响 预览 被引量:6
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作者 荣彩 吴国雄 +3 位作者 CAI Ming 孙舒悦 刘新 李伟平 《气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期853-868,共16页
系统介绍了近年来应用等熵位涡理论研究平流层-对流层动力相互作用所发现的一些新的事实和机理,包括平流层冬季极涡振荡过程中平流层、对流层环流异常的时空传播特征,以及等熵质量理论框架下的平流层-对流层动力耦合机理,还介绍了影响... 系统介绍了近年来应用等熵位涡理论研究平流层-对流层动力相互作用所发现的一些新的事实和机理,包括平流层冬季极涡振荡过程中平流层、对流层环流异常的时空传播特征,以及等熵质量理论框架下的平流层-对流层动力耦合机理,还介绍了影响平流层环流年际尺度异常的因子及影响过程。回顾了夏季青藏高原的热力作用所激发的负位涡强迫源对东亚及全球大气环流的影响。并基于对夏季高原周边等熵位涡经向输送垂直分布的诊断进一步说明,夏季青藏高原的存在使高原东缘及东亚地区成为平流层和对流层物质交换的独特区域,探讨了夏季青藏高原影响平流层-对流层动力耦合的一种重要途径及其影响全球气候的重要意义。 展开更多
关键词 等熵位涡理论 平流层-对流层相互作用 青藏高原
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Progress in Research of Stratosphere-Troposphere Interactions: Application of Isentropic Potential Vorticity Dynamics and the Effects of the Tibetan Plateau 被引量:1
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作者 荣彩 吴国雄 +3 位作者 CAI Ming 孙舒悦 刘新 李伟平 《气象学报:英文版》 SCIE 2014年第5期714-731,共18页
关键词 青藏高原 等熵位涡 相互作用 平流层 对流层 涡动力学 东亚大气环流 应用
亚洲区域海—陆—气相互作用对全球和亚洲气候变化的作用研究进展 预览 被引量:21
13
作者 李建平 荣彩 +7 位作者 齐义泉 王法明 陆日宇 张培群 江志红 段晚锁 于非 杨永增 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第2期518-538,共21页
围绕全球变化研究国家重大研究计划项目"亚洲区域海—陆—气相互作用机理及其在全球变化中的作用"预定的总体研究内容和科学目标,项目执行两年多以来,取得了一系列阶段性科研成果。关于气候动力学方面,项目揭示了热带印度洋—西太平... 围绕全球变化研究国家重大研究计划项目"亚洲区域海—陆—气相互作用机理及其在全球变化中的作用"预定的总体研究内容和科学目标,项目执行两年多以来,取得了一系列阶段性科研成果。关于气候动力学方面,项目揭示了热带印度洋—西太平洋暖池的海温变化是全球热带气候年代际变化的重要驱动力,是全球尺度副热带干旱的重要调控器;发现热带东太平洋海温存在冷舌模态,它是一个海气耦合模态,阐明在全球变暖背景下其对ENSO型态变异的作用及影响东亚气候的机理;揭示了青藏高原热力强迫的异常特征及其气候效应;提出了水平非均匀基流中行星波传播的理论,研究了其在不同东亚夏季风背景下的传播特征。关于气候预测方法方面,提出了若干有物理基础的气候预测方法,如尺度分离的降尺度预测新方法、基于北大西洋涛动(NAO)—ENSO的东亚夏季风预测模型、基于南半球环状模的东亚气候预测模型等,为业务部门提供了重要参考。关于观测方面,项目在亚洲区域海气补充观测和海洋资料同化方面也取得突出进展,成功进行了南海18°N断面海洋综合观测,为形成我国第一条南海断面长期海气观测打下了基础。在国际合作方面,项目还继续推动和领导了"亚洲季风年"(AMY2007-2012)与"东亚气候模拟"国际计划,提升了我国在该领域的国际地位。 展开更多
关键词 海—陆—气相互作用 年代际气候变化 东亚季风 热带印度洋—西太平洋暖池 气候预测 ENSO
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两个大气环流模式SAMIL和BCC_AGCM对北半球冬季极涡振荡的模拟对比 预览 被引量:3
14
作者 刘玉镇 荣彩 何编 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第6期1191-1206,共16页
基于与NCEP再分析资料的比较,本文利用大气环流模式SAMIL和北京气候中心大气环流模式BCC_AGCM的1950~1999年的AMIP试验模拟数据,对北半球冬季环流及平流层极涡振荡的模拟性能进行了评估分析。结果表明两个模式都可以再现北半球环流基... 基于与NCEP再分析资料的比较,本文利用大气环流模式SAMIL和北京气候中心大气环流模式BCC_AGCM的1950~1999年的AMIP试验模拟数据,对北半球冬季环流及平流层极涡振荡的模拟性能进行了评估分析。结果表明两个模式都可以再现北半球环流基本型以及环流振荡的主导模态。对冬季气候平均态的模拟,两个模式模拟的热带—热带外温度梯度均偏大,极夜急流偏强,极涡偏冷偏强;100~20hPa平均位势高度场谐波分析表明两个模式模拟的行星波偏弱;气候平均的10hPa极夜急流均存在1个月的季节漂移,200hPa副热带西风急流较NCEP偏弱。两个模式模拟的环流变化的主导模态均代表极涡振荡,SAMIL极涡振荡的强度大于BCC_AGCM,BCC_AGCM极涡振荡的频率要高于SAMIL。连续功率谱分析表明,NCEP资料中极涡振荡存在4.6个月的显著周期,相应地,SAMIL中为5.5个月的显著周期,BCC_AGCM中为4.8个月。NCEP资料中的极涡振荡主要发生在12~3月,SAMIL模拟的极涡振荡主要发生在2~3月,BCC_AGCM模拟的极涡振荡主要发生在2~4月。 展开更多
关键词 SAMIL BCC_AGCM 平流层极涡振荡
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过去60年中3—5年时间尺度的强ENSO过程与平流层环流异常的滞后耦合及其机理 预览 被引量:4
15
作者 荣彩 《气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期520-535,共16页
基于1950-2009年60a月平均Nino3指数和NCEP/NCAR第一套等压面再分析资料,关注3—5a时间尺度的强ENSO过程与平流层环流年际异常的时空联系及其机理,通过对此期间出现在3次持续强ENSO阶段中的11次3—5a时间尺度的强ENSO过程的诊断表明... 基于1950-2009年60a月平均Nino3指数和NCEP/NCAR第一套等压面再分析资料,关注3—5a时间尺度的强ENSO过程与平流层环流年际异常的时空联系及其机理,通过对此期间出现在3次持续强ENSO阶段中的11次3—5a时间尺度的强ENSO过程的诊断表明,平流层环流的年际尺度异常与3—5a时间尺度的强ENSO循环过程密切耦合。极夜急流强度趋于在ENSO暖/冷峰值之后减弱/加强,最大异常值多滞后ENSO峰值约1/4周期(接近1a),出现在ENSO峰值之后的下一年冬季;且3—5a时间尺度的ENSO峰值愈强,滞后约1/4周期出现的热带外平流层纬向风的年际异常也愈强;平均而言,这种年际时间尺度的耦合关系,也对实际的季节尺度平流层极涡振荡的强度和性质有显著的调制作用。进一步研究这种滞后耦合关系与年际时间尺度的行星波活动异常的联系发现,在暖ENSO峰值所在的当年冬季,对流层高层被强迫出年际时间尺度的太平洋-北美(PNA)型异常环流,而与冷ENSO峰值相对应的是相反的太平洋-北美异常型;这种太平洋-北美型与平流层热带外地区的行星波1波的发展相联系;在ENSO峰值之后的下一年冬季,太平洋-北美型环流减弱但对流层高层的主要异常分布在中高纬度,多对应着平流层行星波2波的显著增强,与平流层极区最强的高度异常相联系。行星波活动所引起的经向动量通量和经向热量通量的辐合、辐散异常对平流层滞后异常响应的贡献,存在显著的阶段性差异,在不同的阶段两者可以共同起作用,也可以分别起作用。 展开更多
关键词 3—5 a时间尺度 强ENSO过程 平流层环流异常
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平流层极涡振荡与ENSO热带海温异常的时空联系 预览 被引量:7
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作者 荣彩 向纯怡 《气象学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期285-295,共11页
利用一个在等熵位涡坐标下建立的平流层极涡振荡(Polar Vortex Oscillation)指数,以及NCEP/NCAR再分析资料和NOAA_OISST_V2逐周海温资料,研究了月尺度以上热带海温异常与平流层极涡振荡的时间和空间联系,通过相关、回归以及合成分析发... 利用一个在等熵位涡坐标下建立的平流层极涡振荡(Polar Vortex Oscillation)指数,以及NCEP/NCAR再分析资料和NOAA_OISST_V2逐周海温资料,研究了月尺度以上热带海温异常与平流层极涡振荡的时间和空间联系,通过相关、回归以及合成分析发现,两者的显著联系主要发生在3—5年的年际时间尺度上,表现为ENSO型海温异常与极涡振荡年际趋势之间的时空关联。首先,两者的关系并不表现在同期相关上,而是当ENSO海温异常超前极涡振荡年际异常9—11个月时,两者具有最大的负相关关系。当前期热带海温偏暖(冷)时,9—11个月后极涡振荡的年际趋势为负(正)的异常,即极涡偏弱(强)或负(正)振荡事件为主。统计合成结果进一步证实,前期热带ENSO海温暖事件背景下,后期极涡振荡负事件的发生比正事件更多,强度更强,持续时间也更长,反之亦然;另外,前期热带ENSO暖海温背景下,极涡正、负振荡事件的发生均更频繁。研究连接热带ENSO海温异常与平流层极涡振荡的过程发现,热带海温异常不仅可在热带地区引起大气温度的异常响应,而且可以引发从平流层热带到极区的一系列温度异常同时向下和向极区的传播过程,并与9—11个月以后发生在极区的极涡振荡异常相联系。表明与热带海温异常相联系的极涡振荡年际异常,可能存在与季节尺度极涡振荡中类似的全球质量环流的异常变化。 展开更多
关键词 极涡振荡 年际异常 ENSO热带海温 时空联系
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2003—2004年冬季北半球平流层极涡在等熵位涡坐标下的动力分析 预览 被引量:1
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作者 刘毅 陆春晖 +1 位作者 管兆勇 荣彩 《气象学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期376-386,共11页
利用欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)逐日的60层模式资料构建了半拉格朗日的二维θ-PVLAT坐标,在新坐标中对2003—2004年冬季北半球平流层极涡的活动过程进行诊断分析。通过对位涡距平场在新坐标下的EOF分析得到极涡扰动指数,由该指数... 利用欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)逐日的60层模式资料构建了半拉格朗日的二维θ-PVLAT坐标,在新坐标中对2003—2004年冬季北半球平流层极涡的活动过程进行诊断分析。通过对位涡距平场在新坐标下的EOF分析得到极涡扰动指数,由该指数出发对风场、温度场进行超前/滞后回归分析,得到极涡活动过程中平、对流层大气的环流输送特征。结果表明:(1)θ-PVLAT坐标有很好的物质性,它能够较好地反映出空气物质的输送特征,尤其在北半球冬季的高纬度地区它能更加真实的表达出大气环流风场、温度场的变化;(2)在极涡活动过程中平流层里存在着一对向极、向下的传播模态,不同符号的纬向风和温度异常的信号沿着这两个模态传播,而对流层中也有一向赤道的传播模态;(3)平流层中向极、向下的传播模态和对流层中向赤道的传播模态在时间上存在着一定的联系,当纬向风异常在高层传播到达极区时,低层开始向赤道传播;(4)整个极涡活动过程可以用一个非绝热加热作用和斜压波动作用共同驱动的经圈质量环流解释,这一环流造成了中低纬度地区的暖空气和极地区域的冷空气在平流层-对流层之间交换,对整层大气的热力、动力结构进行了重新组合。 展开更多
关键词 θ-PVLAT坐标 经验正交分解 超前/滞后回归分析 质量环流
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2007/2008年冬季平流层环流异常及平流层—对流层耦合特征 预览 被引量:10
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作者 向纯怡 何金海 荣彩 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期 338-348,共11页
利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了2007/2008年冬季平流层环流振荡的过程和异常特征,以及平流层—对流层的环流耦合特征。结果发现:2007/2008年冬季平流层极涡持续偏强,且极涡从12月下旬开始向东亚—大西洋地区偏心发展,同时在欧... 利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了2007/2008年冬季平流层环流振荡的过程和异常特征,以及平流层—对流层的环流耦合特征。结果发现:2007/2008年冬季平流层极涡持续偏强,且极涡从12月下旬开始向东亚—大西洋地区偏心发展,同时在欧洲—地中海地区减弱向极区收缩,从而在欧亚地区的平流层高层最早形成“一脊一槽”1波型的环流形势;该平流层的环流异常信号逐步向低层传播;从平流层10hPa向下传播到对流层中、低层需要约15~20天的时间;此时对流层500hPa上,与平流层向下传播的信号相对应,呈现为高纬度“西高东低”和副热带“东高西低”的环流异常型,即分别对应着乌拉尔山阻塞高压、鄂霍茨克海低槽以及副热带高压异常偏强和副热带欧亚大陆中西部低槽活动频繁。这种环流异常配置即形成了有利于我国南方降雪持续的大尺度背景条件。进一步研究还发现,平流层异常信号存在由热带向极传播的趋势。2008年1月的平流层极涡振荡正异常所对应的环流异常信号可以追溯到2007年秋季10月份最早出现在热带地区的环流异常信号,该异常信号在向极传播过程中同时向东移动,2008年1月传播到极区,对应极涡振荡的正异常。说明前期平流层的异常信号及其演变,对2008年1月的气候异常具有重要指示意义。 展开更多
关键词 2007/2008年 平流层环流振荡 向下传播 经向传播
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平流层大气过程研究的前沿与重要性 预览 被引量:31
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作者 吕达仁 卞建春 +7 位作者 陈洪滨 陈月娟 陈泽宇 胡永云 刘毅 刘煜 荣彩 田文寿 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期 221-228,共8页
当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的... 当前全球气候变化,重大灾害性天气气候事件的预警预测,以臭氧洞出现和臭氧层变化引起的全球环境变化监测预测,以及对临近空间的开发利用已经引起大气科学界对处于对流层大气以上的平流层大气过程的重要关注。扼要介绍了当前这方面的研究前沿和重要应用领域,最后提出我国加强平流层大气过程研究的建议。 展开更多
关键词 平流层 临近空间 臭氧层 气候变化 延伸预报
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Winter Season Stratospheric Circulation in the SAMIL/LASG General Circulation Model 预览
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作者 荣彩 吴国雄 +1 位作者 Ming CAI 宇婧婧 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2009年第3期 451-464,共14页
在这篇论文,我们在模仿季节的周期和永久冬季平均数检验 SAMIL/LASG GCM (R42/L26 ) 的 26 水平版本的表演由把他们与 NCEP/NCAR 分析作比较的同温层的循环以及它的可变性。结果证明模型能够尽管有,复制气候学和同温层的发行量的季节... 在这篇论文,我们在模仿季节的周期和永久冬季平均数检验 SAMIL/LASG GCM (R42/L26 ) 的 26 水平版本的表演由把他们与 NCEP/NCAR 分析作比较的同温层的循环以及它的可变性。结果证明模型能够尽管有,复制气候学和同温层的发行量的季节的变化的许多特色模型是吝啬的极的旋涡,这更强壮、与观察相比更地带地对称。从 SAMIL/LASG GCM 的 perpetual-January-run 的结果的进一步的诊断显示在模型的平流层的主导的冬季季节摆动模式作为从 NCEP/NCAR 分析推断的那些与类似的空间模式展出类似的内部季节的时间规模。特别地,模仿的极的旋涡摆动模式展出一主导的内部季节的时间大约 120 天可伸缩,并且伴有同时的杆病房并且向下在平流层的温度异例的繁殖和在对流层的温度异例的朝赤道方向繁殖。更鼓励地, SAMIL/LASG GCM 的 26 层版本能在 1825 天期间生产三个强壮的同温层的突然的温暖事件永久 --1 月集成,与没有强加,完全颠倒一些星期的极的西的喷气,任何东西规定了在更低的边界的异常强迫。 展开更多
关键词 环流模式 平流层 冬季 大气环流模型 季节变化 NCAR 振荡模式 温度异常
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