气候系统及模式中反馈机制研究 I.概念和方法     

林朝晖  曾庆存 《气候与环境研究》1998,(1)

气候系统中存在着各种各样的气候反馈机制,而气候模式对这些反馈机制描述的差异,正是造成不同模式对同一直接辐射强迫（如二氧化碳加倍）的响应不同的主要原因。因此,只有正确描述气候系统中的各种反馈作用,气候模式才可能用来对未来的气候变化进行预测。为此,本文首先介绍了气候系统及模式反馈机制分析研究时所常用的一些概念,如气候敏感性参数、云辐射强迫等,随后概述了气候模式反馈机制比较分析时常用的各种方法,并指出了这些方法各自的优缺点。而详细的有关气候系统及模式中反馈作用及其机制的分析则在文章的第ＩＩ部分给出。  相似文献   

大气污染的最优调控与污染源反演问题Ⅰ:离线模式非完整伴随算子的应用     

曾庆存  吴琳 《中国科学:地球科学》2018,(8)

人为大气污染的最终根治,依赖于产业和能源结构的调整与升级,在这些问题解决之前,进行合理和经济的减排调控是有效手段.文章利用自然控制论原理和方法,首先在已知污染源时空分布情况下,用数值天气预报作输入,离线作出污染物浓度分布,求解污染源最优减排方案的非完整伴随算子问题,从而可简便地求解出优化减排方案.所谓非完整伴随算子问题,是指就方程的线性部分求出伴随算子并求解,而非线性项则用迭代算法.如欲验证或求更高精度,则以此作为最优减排方案的第一近似,迭代求高阶近似,直至空气质量满足要求;其次,文章还讨论了由已知污染物浓度时空分布情况下,反演污染源的动态分布问题,提出一种可行的数学方法,有助于解决排放源不确定性大的问题,以便保证最优减排调控的实施.  相似文献   

Parameterization of the Absorption of the H_2O Continuum,CO_2,O_2,and Other Trace Gases in the Fu-Liou Solar Radiation Program     

张凤  曾庆存  K.N.LIOU 《大气科学进展》2005,(4)

The absorption properties of the water vapor continuum and a number of weak bands for H2O, O2, CO2, CO, N2O, CH4, and O3 in the solar spectrum are incorporated into the Fu-Liou radiation parameterization program by using the correlated k-distribution method (CKD) for the sorting of absorption lines. The overlap absorption of the H2O lines and the H2O continuum (2500-14500 cm-1) are treated by taking the two gases as a single-mixture gas in transmittance calculations. Furthermore, in order to optimize the computation efforts, CO2 and CH4 in the spectral region 2850-5250 cm-1 are taken as a new single-mixture gas as well. For overlap involving other absorption lines in the Fu-Liou spectral bands, the authors adopt the multiplication rule for transmittance computations under which the absorption spectra for two gases are assumed to be uncorrelated. Compared to the line-by-line (LBL) computation, it is shown that the errors in fluxes introduced by these two approaches within the context of the CKD method are small and less than 0.48% for the H2O line and continuum in the 2500-14500 cm-1 solar spectral region, -1% for H2O (line) H2O (continuum) CO2 CH4 in the spectral region 2850-5250 cm-1, and -1.5% for H2O (line) H2O (continuum) O2 in the 7700-14500 cm-1 spectral region. Analysis also demonstrates that the multiplication rule over a spectral interval as wide as 6800 cm-1 can produce acceptable errors with a maximum percentage value of about 2% in reference to the LBL calculation. Addition of the preceding gases increases the absorption of solar radiation under all sky conditions. For clear sky, the increase in instantaneous solar absorption is about 9%-13% (~12 W m~2) among which the H2O continuum produces the largest increase, while the contributions from O2 and CO2 rank second and third, respectively. In cloudy sky, the addition of absorption amounts to about 6-9 W m-2. The new, improved program with the incorporation of the preceding gases produces a smaller solar absorption in clouds due to the reduced solar flux reaching the cloud top.  相似文献   

不同时间尺度上的热带海气耦合扰动   总被引：1，自引：0，他引：1  

林一骅  曾庆存  季仲贞 《气候与环境研究》1997,2(2):144-155

本文从热带地球流体运动的物理特征出发,建立了适合热带地区特点的海气耦合模式方程组并对之进行了系统的尺度分析,指出时间尺度不同的运动其受控的物理过程各异。基于这种时间尺度的差异,我们有可能将不同时间尺度的运动分开来研究。计算结果表明,去掉海洋中的波动过程,仅仅考虑与海洋表面温度场的变化相联系的扰动形式会对耦合系统及耦合扰动的性质造成很大影响。由此看来,Ｎｅｅｌｉｎ所谓的“快波极限”不是一种好的近似。  相似文献   

前言     

曾庆存  董超华  彭公炳 《气候与环境研究》2004,9(1):1

我国北方雨水不够充盈,西北还严重缺水,形成了与之相应的气候类型、地理景观和生态系统,限制着自然生产力.同时,较频繁甚至严重的干旱、土壤风蚀、沙尘暴等自然灾害,以及与干旱相伴生的蝗灾等,又进一步给当地人民造成生存和生活的巨大压力,乃至巨大的损失和灾难.  相似文献   

棉兰老涡旋的数值模拟     

李荣凤  曾庆存  季仲贞 《热带海洋学报》1991,(4)

用一个水平分辨率比较高的非线性正压模式,对热带西太平洋海域里的海流进行了数值模拟。计算海流与观测结果颇相一致。结果表明:赤道以北、棉兰老岛以东附近海域中,棉兰老冷涡在一年的大部分时间里都得到发展,但是其范围、强度和中心位置在各个月份并不相同,显示出很强的季节变化;在哈马黑拉岛东北海域,6月份突然出现了一个反气旋式的涡旋;这个涡旋8月份发展得最强,一直持续到10月份,在11月份就消亡了。  相似文献   

利用伴随算子法从岸边潮位站资料估计近岸模式的开边界条件   总被引：13，自引：0，他引：13  

朱江  曾庆存  郭冬建  刘卓 《中国科学D辑》1997,(5)

利用岸边潮位资料来估计潮汐模式的开边界条件的问题进行了讨论和一些数值试验研究.所用方法是基于最优控制理论的伴随算子法.利用模拟的“资料”来求最优的模式开边界条件,使模式结果与“资料”在最小二乘的意义下拟合的最好.数值试验考虑了两个理想化的模式区域.模式是IAP浅水方程模式.通过数值试验可对方法的有效性和局限性进行检验.结果表明伴随算子法在许多情况下可很好估计出潮汐模式开边界条件,并较之传统的方法,有潜力提高潮汐模拟和计算的精度.  相似文献   

简单热带海气耦合模型中不同扰动形式的作用     

林一骅  曾庆存 《地球物理学报》2000,43(03):304-311

在局地热平衡情况下,将物理量先用韦伯函数展开,然后去掉相应分量的滤波方 法,讨论了简单热带海气耦合模型中不同形式扰动的作用和贡献,结果表明,在热带海气耦合 系统中,大气准定常 Ｒｏｓｓｂｙ波和海洋 Ｒｏｓｓｂｙ波对于耦合系统贡献较大,它们决定着耦合系统 与耦合扰动的性质,而大气准定常Ｋｅｌｖｉｎ波和海洋Ｋｅｌｖｉｎ波对于耦合系统贡献相对较小．  相似文献   

太阳辐射日变化对气候模拟的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

卢理  曾庆存 《大气科学》1987,11(4):351-358

本文用两层大气环流模式,作气候模拟对于太阳辐射日变化的敏感性试验.取实测的七月纬圈平均气候资料作为初始场,积分四十天,对后三十天的结果进行平均,作为模拟的月平均状态.另一个试验则是在模式中去掉太阳辐射的日变化,其它都和第一个试验相同。比较这两个试验的计算结果,发现:若忽略太阳辐射的日变化,(i)使纬圈平均降水和蒸发都减少,尤其在中纬陆地上更为显著;(ii)部分地区土壤湿度减少;(iii)云量增加;(iv)大气顶净辐射收入明显减少;(v)地表净加热明显减少;并使土壤湿度变化不大的地区地表温度明显降低. 我们还取了一月纬圈平均气候资料作为初始场,作了同样的数值试验。得到了类似的结果. 本文的结果表明,要作出正确的气候预测,以及作中、短期降水预报,考虑太阳辐射的日变化都是必要的.  相似文献   

正压模式中慢波的离散谱及其特征函数   总被引：2，自引：0，他引：2  

张铭  李荣凤  曾庆存 《大气科学》1995,19(2):156-164

本文对正压模式中慢波的离散谱及其特征函数作了数值计算。结果发现，在低速线性缓变切变基流的情形下，正压原始方程中慢波可有离散谱存在。本文还给出了在该基流下算得的谱点和特征函数，并与准地转模式的计算结果进行了比较。  相似文献