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刘屹岷
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- 所属机构:中国科学院大气物理研究所
- 所在地区:北京市
- 研究方向:天文地球
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
- 吴国雄
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- 毛江玉
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- 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室所发展的高分辨率全球大气环流谱模式SAMIL,自从发展成R42L26新版本之后,显示出对全球气候基本态的模拟能力,但模式对流层低层以及热带地区整层偏干,且对热带地区的降水模拟存在"双赤道辐合带"这一普遍误差,在赤道地区以及北半球中纬度降水偏少,而在拉丁美洲降水偏多。敏感性试验表明这些误差是相互联系的。通过将700 hPa以下的相对湿度趋近于"观测资料"的试验显示模拟的降水误差减小了。据此,对Tiedtke积云对流参数化方案中的浅对流部分进行修改,增加了浅对流的侧向混合的卷入以及卷出率,并减小了对流方案中的云水-雨水的转换率,将其耦合到模式中。积分结果表明,修改后的方案明显改进了湿度和温度场的模拟,对降水的模拟能力有了很大的提高,基本消除了"双赤道辐合带"现象。
- 刘屹岷刘琨吴国雄
- 关键词：大气环流模式积云对流参数化方案
- 气候研究第二个分目的的数值模拟研究
- 1992年
- 本文依据气候动力学原理,改进和建立了若干个气候模式(大气模式、海洋模式、耦合海气模式),物理过程考虑了海气、陆气、云和辐射之间相互作用,来模拟季和年际时间尺度的气候可预报性。经数值试验表明:有的结果很有鼓午;有的结果指出了存在中的问题。然而,从科学战略上看,模式改进和资料获得均日益完善,前景十分美好。
- 姜达雍杨梅玉刘屹岷罗艳
- 关键词：大气模式气候数值模拟
- 近期青藏高原对亚洲气候影响的动力学研究进展被引量：6
- 2014年
- 总结回顾了近年青藏高原影响的气候动力学研究。青藏高原在不同季节对气候的影响具有的不同特性:(1)冬季高原为弱冷源的特征;(2)春季高原与环流的相互作用使中国南方盛行西南气流进而形成江南春雨,在从冬到夏的季节推进过程中,青藏高原还调控南亚-印度洋海陆气相互作用,激发孟加拉湾季风爆发性涡旋,促使孟加拉湾季风在高原东部爆发;(3)夏季斜坡上的感热加热形成高原感热气泵,与海陆热力对比共同作用,控制南亚季风和东亚季风;(4)在年际和年代际时间尺度上,冬季热源异常是北半球大气环流变化的结果,同时对中国南方持续性异常雨雪事件产生影响;在春夏季节,高原热力强迫的变化强烈地影响环流和亚洲气候。其中青藏高原表面感热通量和其上空大气热源在春季和夏季呈减弱趋势在近30年逐渐减弱,影响到中国近几十年夏季季风和雨带分布。最后提出青藏高原影响研究的气候动力学面临的科学问题。
- 宋静刘屹岷
- 关键词：气候学动力学研究
- 热带、副热带海陆分布与青藏高原在亚洲夏季风形成中的作用被引量：22
- 2006年
- 通过一系列的理想数值试验,研究了亚、非地区热带次尺度的海陆分布和青藏高原大地形在亚洲夏季风形成中的作用.试验结果显示:海陆分布的存在以及海陆分布的几何形状对亚洲夏季风的形成有非常重要的影响.下垫面全是海洋,没有陆地时,无季风现象的存在.当仅有副热带大尺度陆地,而缺乏南亚次尺度陆地和非洲大陆热带陆地时,夏季无明显的越赤道气流,仅在欧亚副热带陆地的东南部有弱的季风,无印度、孟加拉湾和南海夏季风.中南半岛、印度半岛和非洲大陆热带陆地的存在,在夏季引导南半球的东南信风越赤道转向为西南气流,使得南海的北部、中南半岛、孟加拉湾和印度半岛、阿拉伯海上空的低层为强西南气流控制,印度、孟加拉湾和南海夏季风产生.副热带陆地向热带的深入对副热带陆上产生夏季强对流性降水起着至关重要的作用.青藏高原的存在加强了高原东侧的季风,使得季风区向北发展,青藏高原对东亚季风起放大器的作用;减弱了高原西侧的季风,使得季风区向南收缩.
- 梁潇云刘屹岷吴国雄
- 关键词：海陆分布青藏高原印度夏季风
- 青藏高原气候变暖是温室气体排放加剧结果的新证据被引量：23
- 2006年
- 过去数十年间青藏高原气候变暖已经被许多研究所证实,但迄今为止还缺少能将其与人类活动联系在一起的证据．通过对历史观测资料的分析,本文发现高原气候变暖的同时伴随有显著的气温日较差的减小．另外,欧洲中期数值预报中心的高空再分析资料还表明高原上空对流层顶附近也有明显的气温上升趋势,而平流层低层则是变冷的趋势．这些特征在两个参与国际间气候变化委员会第四次气候变化评估的耦合气候模式的20世纪CO_2浓度情景试验中成功再现,而两个模式的工业化前情景试验中都没有这样的特征．这意味着最近数十年青藏高原的气候变暖很可能主要是由与人类活动有关的温室气体排放加剧所引起,并且温室气体排放加剧对青藏高原气候变化的影响可能比全球其他地区更显著．
- 段安民吴国雄张琼刘屹岷
- 关键词：青藏高原气候变暖温室效应
- 位涡源汇和位涡环流及其天气气候意义
- 2024年
- 在扼要回顾地表位涡研究进展的基础上,本文介绍了复杂地形下的位涡及位涡制造的计算及近年来关于位涡源汇和位涡环流(PVC)的研究进展,侧重介绍青藏高原表层位涡的特殊性及其对天气气候的重要影响。阐明对于绝热和无摩擦大气运动,由于位涡本身的结构重组(位涡重构)可以引起垂直涡度的发展,在夏季可以激发高原涡形成,冬季使青藏高原东部成为重要的表面涡源。基于导得的包括非绝热加热作用的、与等熵面的位移相联系的垂直运动(ωID)方程,进一步阐明青藏高原制造的正位涡沿西风气流东传会引起下游地区低空气旋性涡度、偏南风、和上升运动发展,导致位涡平流随高度增加,激发极端天气气候事件发生发展。指出青藏高原地表加热和云底的潜热释放的日变化显著地影响着地表层位涡的日变化,导致青藏高原的低涡降水系统多在午后至夜间发生发展。证明与传统的青藏高原感热加热指数相比,青藏高原地表层位涡指数能够更好地刻画关于降水的季节变化,与亚洲夏季风降水相关更密切。本文还简单介绍了PVC的概念。指出由于区域边界面的PVC的辐散辐合的变化直接与区域位涡的变化相关联,为保持北半球位涡总量的相对稳定,跨赤道面上的PVC变化与地表PVC的变化必须相互补充,因此跨赤道面上的位涡环流的变化可以成为监测近地表气候变化的窗口。近赤道的海气相互作用能够直接造成沿赤道垂直面上的纬向风垂直切变的变化,激发跨赤道位涡环流异常,从而通过大气内部PVC的变化和青藏高原的调控影响北半球近地表的气候变化。结果表明位涡环流分析为建立热带和热带外大气环流变化的联系开辟了新的蹊径,有着广阔的应用前景。
- 吴国雄刘屹岷刘屹岷何编毛江玉何编生宸包庆李言蹊
- 关键词：青藏高原极端天气事件
- 青藏高原地表位涡密度强迫对2008年1月中国南方降水过程的影响Ⅰ:资料分析被引量：7
- 2018年
- 位涡外部源汇是驱动大气环流的原动力。文中详细介绍了地表位涡制造和位涡密度强迫的联系,讨论了不同坐标系中位涡密度方程的特点及其在应用中应当注意的问题。还以2008年初南方低温雨雪冰冻灾害为例,探讨了青藏高原地表位涡密度强迫及东传对下游地区对流性天气发生的影响,拟由此揭示青藏高原位涡密度强迫激发中国东部激烈天气发生的一种新机制。伴随着青藏高原地表正位涡密度的东传,下游地区对流层中高层出现纬向正绝对涡度平流,气旋性环流增强,从而促使低空南风发展,为南方地区提供充沛的水汽条件。另外,南风的增强有利于低空经向负绝对涡度平流的加强,从而使南方地区高、低空形成绝对涡度平流随高度增大的大尺度环流背景,有利于上升运动的发展。上升运动的加强又促进低空南风气流的增强,使高、低空绝对涡度平流随高度增大的环流背景进一步增强,最终导致降水的产生。
- 马婷婷吴国雄刘屹岷吴国雄刘屹岷
- 关键词：青藏高原降水
- 青藏高原地表位涡密度强迫对2008年1月中国南方降水过程的影响Ⅱ:数值模拟被引量：5
- 2018年
- 青藏高原东坡近地表的辐合能够增加地表的位涡密度(PVD)。高耸的青藏高原与等熵面相切,其东坡近地表增加的位涡密度成为等熵面边界上的位涡密度强迫源。利用IAP/LASG FAMIL全球大气环流模式探究青藏高原地表位涡密度增长对2008年初中国华南地区雨雪灾害天气形成的影响。首先与观测资料对比发现,通过张弛逼近动力初始化,在参照试验中,模式能够比较合理地再现青藏高原东部的地表位涡密度增长和1月24—27日中国华南的大气环流场及降水场。而在高原的地表位涡密度增长减弱的敏感性试验中高原下游区域特别是华南沿海、广西到山东一带的降水明显减小甚至消失。对结果的分析表明:青藏高原区域的地表位涡密度增长在低空能够增强中国华南沿海地区的南风和水汽输送以及负的绝对涡度平流输送;在高空,高原上产生的正的位涡密度沿西风环流向下游输送,形成高层正的绝对涡度平流。从而在高原下游形成绝对涡度平流随高度增强的大尺度环流背景,有利于上升运动发展。同时,高原地表位涡密度增长在低空所激发的气旋式环流增加了华南的水汽输送,最终激发了华南极端降水的产生。该个例模拟的结果证实了青藏高原东部的地表位涡密度强迫激发其下游极端天气发生的一种新机制。
- 于佳卉刘屹岷马婷婷马婷婷
- 关键词：青藏高原数值模拟
- 积云对流和云物理过程调整对气候模拟的影响被引量：3
- 2010年
- 本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)的大气环流谱模式SAMIL,结合观测与政府间气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCCAR4)大气模式集合平均结果,以大气辐射通量为例,诊断分析了物理过程调整前后模式对气候模拟的影响。旧版本SAMIL对大气辐射通量的模拟存在较大偏差,经过大气辐射过程、积云对流和诊断云等物理过程的调整后,新版本SAMIL模拟的全球辐射通量的年平均结果与观测的偏差大幅减小,其中大气顶能量收支的年变化及其平均值与观测更为接近。在积云对流方案调整基础上,通过对诊断云物理方案的进一步调整,新版本SAMIL对云物理量模拟更为合理,在赤道辐合带等区域,在很大程度上克服了单一积云对流物理过程调整引起的云宏观和微观属性不匹配问题,能模拟出夏季气候平均辐射通量的全球分布特征,尤其在东亚区域有较好的模拟能力。研究还表明,在热带和副热带对流活跃区域,当前SAMIL中积云对流过程偏差对辐射通量的模拟偏差有很大影响,而模式中较为简单的诊断云方案也会将云宏观物理量模拟偏差带入云微观量模拟中,也是主要偏差源之一。本文结果表明,要继续提高SAMIL的模拟性能,急需更新云物理参数化方案以改进云辐射过程的模拟,同时也需要有针对性的研究积云对流和云物理过程之间相互作用,并作进一步协同调整。
- 李剑东刘屹岷吴国雄
- 关键词：辐射通量物理过程
- 青藏高原极端天气气候变化及其环境效应被引量：55
- 2013年
- 青藏高原气候变化敏感性强、幅度大,而极端天气气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因素。过去几十年高原气温增暖幅度明显大于全国平均值,高原绝大部分地区极端高温事件频次显著上升、极端低温事件频次显著下降,并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天气气候产生重要影响。高原冬春季积雪、春季感热强度以及夏季高原低涡东移发展是东亚夏季风异常和旱涝灾害预报的重要指标,可影响到其下游地区的大气环流和中国东部的天气气候异常。为构建稳固的青藏高原生态屏障,深化对高原极端天气气候环境事件及其对周边区域气候变化影响的研究,建议国家加强高原上对流层—下平流层水汽和微量成分输送过程与机制的研究,加强高原湿地及其对周边区域气候环境变化的影响研究,以及加大投入灾害卫星监测和灾害预警系统的能力建设。
- 吴国雄段安民张雪芹刘屹岷马耀明阳坤
- 关键词：青藏高原生态安全屏障极端天气气候事件环境效应
