国家杰出青年科学基金(40825008) 作品数:17 被引量:267 H指数:11 相关作者: 刘晓东 张冉 白爱娟 方建刚 石正国 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院研究生院 西安交通大学 更多>> 发文基金: 国家杰出青年科学基金 公益性行业(气象)科研专项 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 环境科学与工程 农业科学 水利工程 更多>>
岁差对亚洲夏季风气候变化影响研究进展 被引量:14 2009年 评述性回顾了地球轨道参数改变所引起的岁差周期日射强迫对亚洲夏季风演化影响的地质气候记录和数值模拟研究进展,岁差分量季风变迁机制问题的提出以及目前存在的争议,最后提出未来值得深入研究的一些问题.20世纪80年代初以来的大量观测和模拟,特别是最近几年洞穴石笋记录和长期瞬变模拟研究表明,岁差强迫可以造成地质时期亚洲季风气候准2万年的周期性变化,但目前对于岁差引起的日射变化影响亚洲季风气候演变的物理机制的认识尚存在明显分歧."零相位"假说强调亚洲季风的演化完全受控于北半球夏季日射,而"潜热说"认为亚洲季风除了受北半球夏季日射的直接驱动外,还要受到南半球日射引起的南印度洋潜热输送的巨大影响.这两种假设各得到一些观测和模拟研究的支持,但同时也都受到质疑.我们在肯定北半球日射变化对于亚洲季风变迁具有重要作用的同时,强调来自南半球的远程影响也不容忽视.鉴于目前季风响应及其强迫机制研究中存在的问题,指出今后需要加强季风代用指标的物理意义、轨道尺度瞬变模拟试验中反馈机制以及地质资料与模拟试验对比等研究. 刘晓东 石正国关键词:岁差 夏季风 地质记录 数值模拟 气溶胶对北京中尺度对流系统影响的数值试验 被引量:8 2010年 利用可分辨云模式(WRF),模拟研究了不同气溶胶浓度对北京地区2001年8月23日一次产生强降水和冰雹的对流天气的影响。结果表明,气溶胶浓度的增加不利于对流云的发展,导致地面降水减小,但是对降水结构没有明显影响。气溶胶浓度增加导致云中水成物数浓度和质量浓度均发生变化,其中云水、冰晶和雪含量增加,而雨水、霰和雹含量减小。从云微物理学分析发现,气溶胶浓度减小有利于高层云的形成,云滴有效半径随着气溶胶浓度增加而减小。 马贤芳 刘长海 刘晓东 付丹红 潘翻番关键词:气溶胶 降水 陕西春季干旱与多雨的环流特征对比分析 被引量:11 2010年 选用陕西86个气象站1961-2007年3~4月降水量和NCEP/NCAR再分析资料,利用标准化降水指数确定陕西春季干旱与多雨的划分指标,并对陕西省春季干旱与多雨年的同期和前期大气环流特征进行了合成分析,结果表明陕西春季降水具有南多北少,年际变率大等特点。陕西春季干旱少雨年同期500 hPa欧亚中高纬度距平场呈"-+-"分布,反映了中亚长波脊强盛,东亚大槽偏深的主要环流特征;而陕西春季多雨年乌拉尔山和日本海为正距平,鄂霍次克海和咸海、里海为负距平,欧亚中、高纬度距平场呈反位相分布,反映乌山阻塞高压建立与崩溃过程中,中亚长波槽经高原东移的环流特征,东亚中纬度纬向环流发展,冷空气易滞留在偏北地区,暖湿气流活跃更易北上,形成了陕西春季多雨天气。从850 hPa流场分布看,陕西春季多(少)雨通常对应同期对流层低层亚洲大陆东岸偏南气流的增强(减弱)。此外前年冬季乌山高压脊偏弱(强)和东亚大槽偏浅(深)与陕西春季多(少)雨有密切联系。 方建刚 白爱娟关键词:标准化降水指数 干旱 多雨 环流形势 青藏高原春季冷暖对我国东南地区春夏转换时期降水异常的影响 被引量:2 2010年 目的分析青藏高原主体部分(80°~100°E,27.5°~37.5°N)春季气温与中国东南地区春末夏初降水量变化的关系,为区域短期气候预测提供依据。方法运用滑动平均、距平、合成分析等方法分析了高原春季冷暖与中国东南地区春夏转换时期降水异常的相关性,进而讨论了与之相联系的大气环流特征。结果表明春季高原暖年中国东南地区晚春降水量偏多,初夏降水量偏少;春季高原冷年中国东南地区晚春降水量偏少,初夏降水量偏多。结论青藏高原春季持续偏冷或偏暖,春季对中国东南地区春夏转换时期降水异常带来明显影响。 杜萌萌 刘晓东关键词:青藏高原 春季气温 青藏高原未来30~50年A1B情景下气候变化预估 被引量:57 2009年 基于政府间气候变化委员会第四次评估报告(IPCC-AR4)所采用的20个气候模式在未来大气温室气体中等排放情景(A1B)下模拟结果的集合平均以及一个全球气候模式模拟输出驱动下的动力降尺度(downscaling)分析结果,对青藏高原地区未来30~50年的气候变化趋势进行了预估研究。结果表明,从2030—2049年相对于1980—1999年气候平均值的变化来看,青藏高原大部分地区年平均地面气温的升温幅度在1.4~2.2℃之间,高海拔地区的增温一般更为显著,西藏西部的冬季增暖将达到2.4℃以上。降水量的变化相对较小,青藏高原大部分地区和全年多数季节降水可能增加,但未来30~50年青藏高原地区降水率增量通常不超过5%。考虑到未来大气温室气体排放程度、多模式集合预估以及区域尺度气候模拟等多方面均可能存在不确定性,这里给出的青藏高原未来气候变化预估结果应适时检验和修正。 刘晓东 程志刚 张冉关键词:青藏高原 数值模拟 降尺度 气候变化 中全新世暖期与未来气候变暖情景下东亚夏季降水变化相似型分析 被引量:16 2009年 利用中全新世暖期和21世纪末期的多模式气候模拟资料,对这两个时期东亚地区夏季降水变化相似型进行分析。结果表明,东亚地区中全新世与21世纪末气候变暖情景下的夏季降水变化分布型存在一定的相似性,尤其反映在两个关键区上:青藏高原南部降水变化均出现增多,增幅达到1.5 mm/d以上;新疆西南部降水变化均出现减少,减少幅度达到0.1 mm/d以上,且中全新世降水模拟变化结果与地质气候记录定性吻合。因此东亚地区全新世暖期夏季降水变化在一定程度上可作为未来夏季降水变化的历史相似型。 张冉 刘晓东关键词:气候模拟 降水变化 东亚季风和南亚季风的反相位关系及其与ENSO的联系:年际尺度和轨道尺度 被引量:6 2009年 近年来,众多研究表明东亚夏季风和南亚夏季风在年际尺度上存在着一定的反相关系。通过对NCEP/NCAR资料以及GCM长期瞬变模拟结果的分析,进一步揭示除了年际尺度,在轨道尺度上东亚季风同南亚季风依然可能存在类似的反相位关系,而这种反相关系同太平洋热状况的演化及古ENSO状态变化联系密切。在热带太平洋处于类ElNio态时,东亚夏季风变强,南亚夏季风减弱,而处于类LaNia态时,东亚夏季风则减弱,同时南亚夏季风增强。这种不同时间尺度上季风响应的一致性为已发现的地质证据提供了更好的理解。 石正国 刘晓东 程肖侠关键词:亚洲季风 ENSO 古气候模拟 上新世以来构造隆升对亚洲夏季风气候变化的影响 被引量:21 2010年 大量地质证据表明,上新世以来(最近5MaB.P.)青藏高原北部及非洲东部和南部地区出现过显著的构造隆升,而与此同时亚洲季风也经历了显著变化,这两者之间是否存在着因果联系一直是地学界所关心和争论的一个重要科学问题.本文利用美国国家大气研究中心(NCAR)的公用大气模式(CAM 3.1)就上新世以来青藏高原北部及东-南非高原的构造隆升对亚洲夏季风气候变化的影响进行了数值试验研究.结果表明,上新世以来亚洲夏季风的增强与两地构造隆升密切相关,但两者隆升对于亚洲季风子系统的作用是有区别的.青藏高原北部隆升主要造成东亚北部夏季风的增强及季风降水的增多,但对南亚夏季风的作用较小;东-南非高原的隆升明显增强南亚夏季风,但对东亚北部夏季风的影响有限. 张冉 刘晓东关键词:上新世 青藏高原 构造隆升 喜马拉雅-青藏高原不同子区域隆升对亚洲夏季气候演变影响的数值模拟 被引量:12 2012年 鉴于喜马拉雅-青藏高原空间上各重要部分隆升时间上的差异,利用美国国家大气研究中心的通用大气模式就其主要隆升阶段对亚洲夏季气候演变影响进行了敏感性试验研究.研究发现喜马拉雅山和青藏高原北部隆升分别对南亚与东亚北部夏季气候的发展具有重要影响,喜马拉雅山隆升导致南亚夏季风环流的显著增强和区域季风降水的明显增加,而青藏高原北部隆升造成东亚夏季风环流的明显发展和东亚北部降水的显著增加,且随后的阶段性隆升对这些均影响有限.与以往模拟研究相比,试验结果表明对比分析喜马拉雅-青藏高原不同子区域隆升有利于深入理解亚洲夏季风演变历史. 张冉 姜大膀 刘晓东 田芝平关键词:构造隆升 数值模拟 中国区域陆地水资源数值模拟分析 被引量:5 2009年 利用NCAR公用陆面模式CLM3(Community Land Model3)模拟1979—2003年的土壤蒸发量和植被蒸腾量,分析了中国区域水资源(降水减去地面蒸发和植被蒸散)的气候特征及变化特征。全果水资源分布从东到西、从南到北依次递减,这与全国多年降水分布一致,其中长江以南地区是水资源丰富区,西北地区尤其是新疆地区是水资源匮乏区。从水资源线性变化趋势来看,长江以北大部分地区水资源呈减少趋势,特别是四川盆地和东北地区,变干趋势显著,水资源减少速率为10~15mm/10a;长江以南地区年水资源增加,增加中心在两广地区,水资源增加速率达20~30mm/10a。 杜川利 刘晓东关键词:陆面模式 水资源 降水 蒸发