耦合模式模拟论文-赵霞,杨光

2020-12-17905 views

导读:本文包含了耦合模式模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:北太平洋,海–气系统,持续性,冬季重现(再现)

耦合模式模拟论文文献综述

赵霞,杨光[1](2019)在《IPCC耦合模式对北太平洋海–气系统冬季重现的模拟》一文中研究指出冬季重现(再现)是中高纬度大尺度海表温度重要的持续性特征,是热带外海洋特有的现象。北太平洋大气环流也存在这一现象,它可能会强迫产生这一海域海温的冬季重现。本文利用IPCC20C3M耦合模式资料,评估了耦合模式模拟北太平洋海–气系统冬季重现的能力。北太平洋海温冬季重现的空间范围是海盆尺度的,中部重现时间比其周围晚。大气环流场的冬季重现主要是在北太平洋中部,它与海温冬季重现关系密切。大多数IPCC耦合模式基本上可以模拟出太平洋海温大范围的冬季重现现象。与重现范围的模拟相比,耦合模式对重现时间地理差异的模拟都比较差。各模式对大气环流冬季重现时空分布特征的模拟较差,大部分模式未能模拟出大气环流场中主要的重现区域。而且,大气环流冬季重现对海温重现的可能影响并没有体现在这些耦合模式中。耦合模式对北太平洋大气冬季重现的模拟还有待改善。(本文来源于《海洋学报》期刊2019年09期)

陈红[2](2019)在《CMIP5耦合模式对太平洋年代际振荡的模拟与预估》一文中研究指出利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)40个模式的模拟资料和分类集合的方法,评估了耦合模式对20世纪太平洋年代际振荡(PDO)特征的模拟能力。结果表明,CMIP5多数模式对PDO周期有着较好的刻画能力,能模拟出PDO的年代际变化周期。模式对PDO模态空间特征的模拟能力存在较大差异,小部分模式模拟效果较差。进一步的分析表明,对PDO模态模拟较好的第1类模式,能较好地再现热带太平洋与北太平洋海表温度异常(SSTA)年代际变化间的关系,而且热带太平洋SSTA通过大气遥相关影响北太平样海表温度的过程也模拟的较成功。对PDO模态模拟差的模式,不能合理模拟出热带太平洋SSTA对北太平洋海表温度影响的遥相关过程。以上研究也证实了热带太平洋地区海表温度的年代际变率对北太平洋海表温度年代际变率的重要影响,热带太平洋SSTA对北太平洋SSTA的影响是通过大气遥相关实现的。利用CMIP5中等排放情景模拟结果,分析了第1类模式预估的北太平洋年代际变率的特征,发现21世纪北太平洋年代际变率的主要模态为一致的正异常分布且呈现明显的上升趋势,第二模态则表现为类似于20世纪典型PDO的马蹄型SSTA分布。(本文来源于《大气科学》期刊2019年04期)

董龙翔,余晔,左洪超,方敏,赵素平[3](2019)在《WRF-Fluent耦合模式的构建及其对城市大气扩散的精细化模拟》一文中研究指出为了准确刻画城市环境中的复杂建筑结构对大气运动和污染物输送及扩散过程的影响,结合中尺度模式WRF和微尺度模式Fluent构建了单向耦合的WRF-Fluent模式,并将其应用于榆中县城区高架源排放情景下大气扩散的模拟研究.基于城市气象/示踪外场试验期间获取的气象数据对WRF模式的模拟性能进行验证,发现WRF能够为Fluent提供比较准确的随时间变化的气象驱动场.在此基础上,将榆中县城区叁维几何模型嵌入到WRF-Fluent中,对城区内的流场及污染烟羽的时空演变过程进行精细化模拟,并将模拟结果与实测示踪物浓度数据进行比对.结果显示,WRF-Fluent模式可以很好地描述城区内的复杂叁维风场结构以及污染烟羽随时间的动态变化特征,而且模拟的地面和城市冠层顶浓度最大值基本位于观测值的0.3~3倍之内,这表明构建的WRF-Fluent模式具有较好的模拟性能,可作为一种有效的工具应用于实际城市规划和空气质量改善以及环境风险评估等方面的研究.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年06期)

田丰[4](2019)在《一个新的混合型大气—海洋物理和生物地球化学耦合模式及对ENSO调制的模拟研究》一文中研究指出厄尔尼诺和南方涛动(El Ni?o and Southern Oscillation,简称ENSO)现象对全球气候和生物地球化学过程具有显着的影响。当前,ENSO的模拟和预测仍然存在着很大的不确定性和模式间的差异性。由于热带太平洋存在的多尺度生物地球化学过程可与海洋和大气产生复杂的相互作用,并影响ENSO的特征,因此在数值模式中合理表征这些多尺度多圈层过程对改进ENSO模拟和预测具有重要意义。本文围绕与海洋生物地球化学过程相关的叶绿素年际变率、季节内变率及其与淡水通量的共同作用对ENSO的反馈等科学问题,首先发展了一个混合型大气-海洋物理和生物地球化学耦合模式(Hybrid Coupled Model(HCM)of Atmosphere,Ocean Physics,and ocean Biogeochemistry(AOPB));该模式由混合型大气-海洋物理模式与海洋生物地球化学模式相互耦合构成;其中混合型大气-海洋物理模式是由海洋环流模式(OGCM)与统计型大气模式(表征年际风应力和淡水通量异常)进行耦合。模式试验表明HCM-AOPB可以很好地模拟热带太平洋物理和生物地球化学过程,为研究海洋物理-生物间相互作用等提供有效的模式工具。在此基础上,利用HCM-AOPB模拟试验和观测资料,系统性研究了叶绿素的年际变率、热带不稳定波(Tropical Instability Waves,TIWs)引起的叶绿素扰动和叶绿素与淡水通量的共同作用对ENSO的调制效应,具体结果如下:(1)在叶绿素年际变率对ENSO的调制方面,叶绿素可以改变太阳辐射在上层海洋的穿透能力,并引发生物加热效应影响气候系统。当前生物加热效应对热带太平洋气候的影响仍不清楚,特别是叶绿素的年际变率是如何调制ENSO的仍然存在着很大争议(即增强还是减弱ENSO振幅)。HCM-AOPB试验表明,叶绿素年际变率可以减弱ENSO振幅约22%。具体过程是:年际可变的叶绿素显着调制穿透到混合层底的太阳辐射(Q_(pen)),进而改变上层海洋的垂向热力结构和密度层结,从而影响垂向混合等动力过程,进一步影响海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)并最终形成对ENSO的负反馈。在El Ni?o期间,赤道中西太平洋的叶绿素浓度减小(0.05-0.1mg m~(-3)),使得Q_(pen)增加和混合层内吸收的太阳辐射(Q_(abs))减少,这在混合层与次表层之间产生加热差异;进一步减弱上层海洋层结并增强垂向混合,从而使得次表层的冷水更易进入混合层内,间接地减弱了El Ni?o期间SST的暖异常(La Ni?a的情形恰好相反)。这一新机制与以往叶绿素直接加热效应不同(即混合层内的叶绿素吸收太阳辐射增多,从而直接产生加热效应影响SST,并对ENSO产生反馈效应)。(2)在季节内尺度的生物过程对气候的影响方面,聚焦于热带不稳定波(TIWs)引起的叶绿素扰动对海洋和ENSO的影响。我们发现TIWs引起的叶绿素扰动可以减弱TIWs的强度(约7%-9%),并进一步增强ENSO的振幅(约27%)。TIWs存在正负相交的波形扰动(SST变冷或者增暖),对应着叶绿素的增加或减小,从而可对Q_(pen)产生调制效应,进而影响上层海洋温度和密度层结;密度层结的变化减弱了涡有效位能向涡动能的转化(即斜压转化项),并最终使得TIWs的强度减弱。减弱的TIWs导致其由赤道外向赤道输送暖水的能力减弱,使得东太平洋冷舌区获得的热量减少,在La Ni?a期间SST的冷异常加剧,从而增强La Ni?a的强度,最终通过海气耦合过程形成对ENSO的正反馈。这不同于在年际尺度上叶绿素的变化对ENSO的负反馈,表明不同时空尺度的叶绿素变率对ENSO的反馈作用可能是反向的,这些结果有助于解释当前叶绿素变率对ENSO反馈所存在的争议。(3)在淡水通量与叶绿素的年际变率对ENSO的调制方面,当同时考虑两者共同影响时,它们对ENSO振幅的调制效应是非线性的。淡水通量的年际变率可以增强ENSO的振幅:在El Ni?o期间,赤道中西太平洋淡水通量增加,从而减小表层盐度和增强上层海洋层结,使得混合层深度变浅;这导致由次表层进入混合层的冷水减少,进而增强El Ni?o期间SST暖异常(La Nina期间情形恰好相反),形成对ENSO的正反馈。因此,淡水通量和叶绿素的年际变率对ENSO的影响趋向于相互抵消。但当两者的影响同时存在时,情形会完全不同:当叶绿素的年际变率所引起的生物加热效应达到某一反馈强度时,淡水通量年际变率的增大却会导致ENSO振幅的减小。这使得淡水通量强迫对ENSO的增幅效应会由生物加热的减弱效应所补偿甚至反向,从而形成对ENSO的非线性调制。这种不同反馈之间的相互作用为解释自然界和数值模式中所广泛存在的不同过程对ENSO调制效应的差异性和敏感性提供了新的思路。综合上述的研究结果发现,叶绿素所引起的生物加热效应对ENSO的反馈存在对时空尺度的依赖性和敏感性,并且其与淡水通量等其它过程之间的非线性共同作用使得ENSO表现出可变性和复杂性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)》期刊2019-06-01)

江洁,周天军,吴波,邹立维[5](2019)在《耦合模式FGOALS-s2海洋同化试验模拟的西北太平洋海气相互作用特征》一文中研究指出观测发现,西北太平洋区域夏季降水—SST存在显着的负相关,主要是由于El Ni?o衰减年西北太平洋异常反气旋持续至夏季,该过程是检验耦合模式性能的重要参照标准。本文利用中国科学院大气物理研究所近期气候预测系统IAP-DecPreS,通过海洋同化试验、大气模式AMIP试验与观测结果的比较,评估海洋同化试验对西北太平洋夏季局地海气相互作用特征的模拟影响。结果表明,海洋同化试验能够模拟出西北太平洋区域夏季降水—SST负相关,但负相关区域范围偏小。其与观测之间的最大差异出现在8月,西北太平洋负降水异常及异常反气旋位置偏东,强度偏弱。这是由于其模拟的El Ni?o衰减年夏季赤道东印度洋正降水异常偏弱且移动至赤道南侧,对流层增温偏弱,对西太平洋的遥相关作用偏弱。AMIP试验未考虑大气对海洋的反馈作用,不能再现西北太平洋降水—SST负相关,无法模拟出El Ni?o衰减年夏季西北太平洋异常反气旋。研究表明,海洋同化试验对西北太平洋区域局地海气相互作用特征的模拟能力较AMIP试验有所提升,其对8月西北太平洋降水与环流场的模拟偏差与东赤道印度洋降水模拟偏差有关。(本文来源于《大气科学》期刊2019年03期)

徐海波,杜华栋,项杰,谭晓林,操俊伟[6](2019)在《使用高分辨率海-气-浪耦合模式COAWST对“Megi”(2010)的一次模拟试验》一文中研究指出使用高分辨率COAWST海-气-浪耦合模式,进行了一次对超强台风Megi(2010)的模拟试验,分析了耦合模式下台风的发展过程和台风条件下海-气-浪之间的相互作用。通过对比分析,模式较好地模拟了此次台风过程,进一步分析发现海洋条件对台风强度有一定的影响;台风移动速度、风速的大小是影响海洋反馈程度的重要的因素。(本文来源于《海洋预报》期刊2019年02期)

刘善峰,陆正奇,韩永翔,李哲,梁允[7](2019)在《2008年初贵州电线积冰厚度的模拟研究——基于天气研究和预报(WRF)模式耦合电线积冰预报系统》一文中研究指出电线积冰事故对国民经济危害巨大,急需电线积冰厚度的预报产品。利用耦合了欧洲导线覆冰预报系统的天气研究和预报(WRF)模式,在考虑了覆冰融化的基础上,对2008年1~2月贵州省凝冻天气期间的电线覆冰厚度进行了模拟研究,研究结果表明:WRF模式模拟的气象要素与观测值较为接近,可用模拟的气象场对贵州省导线覆冰进行模拟;模拟站点覆冰厚度的时间变化特征与观测结果非常接近,区域覆冰厚度的时空变化可分为4个阶段:覆冰初步形成期、持续期、加重期及融化期。对比观测站点的覆冰记录,模拟基本重现2008年1~2月贵州省导线覆冰的变化过程;模拟的区域覆冰极值厚度分布也与观测值的相关系数达到0. 6,通过了0. 01的信度检验。该系统能对覆冰的发生、发展及进程进行较为准确的预报,对输电线路上的冰冻灾害防治具有重要意义。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年08期)

伍志元,蒋昌波,邓斌,曹永港[8](2018)在《基于海气耦合模式的南中国海北部风暴潮模拟》一文中研究指出伴随台风产生的大风、暴雨、巨浪、风暴潮形成的台风灾害链对沿岸地区产生巨大影响,研究台风的形成和运动机理,减小风暴潮灾害,具有重要的科学价值和社会意义.台风影响期间,大气与海洋之间存在强烈的质量、能量交换,风场、流场、波浪场等物理场相互作用、相互影响.基于中尺度大气模式WRF和区域海洋模式ROMS,构建南中国海地区海气耦合模式,针对2012年台风"启德"进行数值模拟.通过观测数据对台风路径和强度进行验证,结果表明,建立的WRF-ROMS耦合模式在对台风"启德"影响下的南中国海风暴潮模拟中展现出较高的模拟精度.通过数值模式计算结果揭示了台风、风暴增水和风生流场的时空分布特征.台风运动过程中台风动力场、风暴增水及流场在空间上均具有"右偏性"的不对称分布特征,近岸风暴增水对台风的响应在时间上存在滞后性,风生流场具有较明显的滞后性特征.(本文来源于《科学通报》期刊2018年33期)

王鼎宇,陈华忠,林海涛[9](2018)在《冬季NCAR CESM海气耦合模式对蒙古高压的模拟结果分析》一文中研究指出蒙古高压是控制东亚大陆地区冬季气候最强大的系统,对于我国冬季乃至整个北半球冬季的天气气候都有重要的影响。因此,对蒙古高压的观测与模拟工作显得意义重大,美国国家大气研究中心推出的CESM海气耦合模式是较为成熟的可以对蒙古高压做出模拟的地球系统模式。本文通过分析、对比观测资料与模拟资料下蒙古高压的时空分布特征与变化性以及蒙古高压与北太平洋冬季平均海表温度及海表热通量场的相关关系,来对NCAR CESM海气耦合模式对蒙古高压的模拟效果做出初步评估。结果表明:对于海平面气压场(海温场和热通量场情况类似),模式对其气候态的模拟效果较好,但是对时间变化性的模拟效果较差;对于蒙古高压与北太平洋冬季平均海温场和海表热通量场相关关系的模拟,模式对北太平洋各区域与蒙古高压的相关程度估计偏差较大。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S7 东亚气候、极端气候事件变异机理及气候预测》期刊2018-10-24)

伍志元,蒋昌波,邓斌,陈杰,曹永港[10](2018)在《基于WRF-SWAN耦合模式的台风“威马逊”波浪场数值模拟》一文中研究指出获取高分辨率的风场数据和气压场数据是精确模拟台风浪的基础,采用经验公式构建台风风场和气压场对海浪模式进行驱动,无法反映台风影响下海气动力过程,难以提供高精度的风场、气压场数据。本文基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting model)和第叁代海浪模式SWAN(Simulating WAves Nearshore model),构建了南中国海地区大气—海浪实时双向耦合模式,针对超强台风"威马逊"进行数值模拟。将数值模拟结果与现场观测结果及卫星高度计观测结果进行对比验证,验证结果表明,本文建立的WRF-SWAN耦合模式在对台风"威马逊"影响下的南中国海台风浪的模拟中展现出较高的模拟精度,揭示了台风风场分布和台风浪分布在空间上的"右偏性"不对称分布特征及其形成机制。基于WRF和SWAN建立的大气-海浪实时双向耦合模式能够准确模拟台风动力过程以及台风浪的时空分布特征,可以推广用于南中国海地区台风浪的模拟分析。(本文来源于《海洋科学》期刊2018年09期)

耦合模式模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)40个模式的模拟资料和分类集合的方法,评估了耦合模式对20世纪太平洋年代际振荡(PDO)特征的模拟能力。结果表明,CMIP5多数模式对PDO周期有着较好的刻画能力,能模拟出PDO的年代际变化周期。模式对PDO模态空间特征的模拟能力存在较大差异,小部分模式模拟效果较差。进一步的分析表明,对PDO模态模拟较好的第1类模式,能较好地再现热带太平洋与北太平洋海表温度异常(SSTA)年代际变化间的关系,而且热带太平洋SSTA通过大气遥相关影响北太平样海表温度的过程也模拟的较成功。对PDO模态模拟差的模式,不能合理模拟出热带太平洋SSTA对北太平洋海表温度影响的遥相关过程。以上研究也证实了热带太平洋地区海表温度的年代际变率对北太平洋海表温度年代际变率的重要影响,热带太平洋SSTA对北太平洋SSTA的影响是通过大气遥相关实现的。利用CMIP5中等排放情景模拟结果,分析了第1类模式预估的北太平洋年代际变率的特征,发现21世纪北太平洋年代际变率的主要模态为一致的正异常分布且呈现明显的上升趋势,第二模态则表现为类似于20世纪典型PDO的马蹄型SSTA分布。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

耦合模式模拟论文参考文献

[1].赵霞,杨光.IPCC耦合模式对北太平洋海–气系统冬季重现的模拟[J].海洋学报.2019

[2].陈红.CMIP5耦合模式对太平洋年代际振荡的模拟与预估[J].大气科学.2019

[3].董龙翔,余晔,左洪超,方敏,赵素平.WRF-Fluent耦合模式的构建及其对城市大气扩散的精细化模拟[J].中国环境科学.2019

[4].田丰.一个新的混合型大气—海洋物理和生物地球化学耦合模式及对ENSO调制的模拟研究[D].中国科学院大学(中国科学院海洋研究所).2019

[5].江洁,周天军,吴波,邹立维.耦合模式FGOALS-s2海洋同化试验模拟的西北太平洋海气相互作用特征[J].大气科学.2019

[6].徐海波,杜华栋,项杰,谭晓林,操俊伟.使用高分辨率海-气-浪耦合模式COAWST对“Megi”(2010)的一次模拟试验[J].海洋预报.2019

[7].刘善峰,陆正奇,韩永翔,李哲,梁允.2008年初贵州电线积冰厚度的模拟研究——基于天气研究和预报(WRF)模式耦合电线积冰预报系统[J].科学技术与工程.2019

[8].伍志元,蒋昌波,邓斌,曹永港.基于海气耦合模式的南中国海北部风暴潮模拟[J].科学通报.2018

[9].王鼎宇,陈华忠,林海涛.冬季NCARCESM海气耦合模式对蒙古高压的模拟结果分析[C].第35届中国气象学会年会S7东亚气候、极端气候事件变异机理及气候预测.2018

[10].伍志元,蒋昌波,邓斌,陈杰,曹永港.基于WRF-SWAN耦合模式的台风“威马逊”波浪场数值模拟[J].海洋科学.2018

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