张洁
- 作品数：7 被引量：130H指数：7
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 20世纪温度变化中自然变率和人为因素的影响:基于耦合气候模式的归因模拟被引量：10
- 2012年
- 本文基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的气候系统模式FGOALS_gl对近百年气温变化的模拟,讨论了自然变率和人为因素对20世纪全球变暖的相对贡献.数值试验结果表明,在自然和人为因子的共同强迫作用下,耦合模式能够合理再现20世纪全球平均气温随时间的演变;仅在自然因子作用下,模式不能再现1970年以后的全球变暖.自然因素对20世纪第一次变暖的作用是显著的,但温室气体是20世纪后期变暖的主要原因.在这一定性结论基础上,进一步对近百年变化中自然和人为因素的相对贡献做定量的归因分析,结果表明,除赤道中东太平洋和北大西洋外,人为因素对近百年的增暖起决定性作用.对全球、半球及大陆尺度而言,外强迫可以解释平均气温变化的70%以上,而内部变率贡献较小;但对于区域尺度而言,多数地区内部变率的贡献大于外强迫,区域尺度气温变化的机制较全球、半球尺度要复杂.对中国地区而言,20世纪早期的气温变化受自然变率影响,但20世纪后期的变暖主要是温室气体增加的结果.中国东部气温变化的空间分布表明,自然因素对近50年及近百年中国地区的变暖趋势贡献较小.在自然和人为因子共同作用下,模式能够再现近50年中国东部气温变化冬春两季增暖的特征、但没有模拟出夏季长江中下游地区及淮河流域的降温趋势;自然因子试验的结果表明,太阳活动对该区域的变冷有贡献,但模式无法再现该地区气温的季节变化特征.
- 满文敏周天军张丽霞吴波张洁
- 关键词：气候系统模式
- 气候系统模式FGOALS_gl模拟的20世纪气温变化被引量：15
- 2011年
- 分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室(LASG/IAP)发展的快速耦合气候系统模式FGOALS_gl对近100年气温变化的模拟,讨论了20世纪气温变化的机理。结果表明,在自然因素和人为因素的共同强迫作用下,FGOALS_gl能够合理再现20世纪全球平均和纬向平均地表气温随时间的演变。利用太阳辐照度等自然强迫、温室气体和气溶胶等人为强迫因子来驱动耦合模式,能够模拟出过去100年全球平均气温的增温趋势和年代际变化。耦合模式可以较好地模拟出20世纪全球气温变化趋势的空间分布。对区域气温变化模拟效果的分析表明,除北大西洋外,FGOALS_gl对其他地区具有较高的模拟技巧,表明外强迫是造成多数地区气温变化的主要原因。FGOALS_gl的主要缺陷在于模拟的变暖强度偏弱,大气模式自身的偏差以及耦合模式对温室气体响应的敏感度偏低是造成上述缺陷的主要原因。总体而言,FGOALS_gl对20世纪气温变化的模拟效果较为理想,特别是在全球、半球和大陆尺度上,该模式对过去100年气温变化的模拟较为合理。
- 满文敏周天军张洁吴波
- 关键词：气候系统模式
- 一个气候系统模式对小冰期外强迫变化的平衡态响应被引量：18
- 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发展的气候系统模式FGOALS_gl,通过设定小冰期的太阳辐射变化,模拟了小冰期的气候平衡态,讨论了小冰期气候变化的机理。数值试验结果表明,由太阳辐照度变化和火山活动共同作用造成的太阳辐射减少是小冰期气候的重要成因,模拟的小冰期表层气温变化分布与重建资料在全球大多数地区较为一致。就全球平均情况而言,小冰期的年平均气温较之1860年偏冷0.15℃,较之20世纪平均情况偏冷0.6℃左右。小冰期温度变化存在显著的地域和季节特征,表现为北半球降温幅度大于南半球,高纬地区降温幅度大于低纬地区,夏季的降温幅度大于冬季。东亚地区小冰期温度较之1860年和20世纪分别偏冷0.3℃和0.6℃。小冰期的降水异常中心位于低纬地区,主要表现为赤道中东太平洋降水负异常和赤道中西太平洋降水正异常,以及位于热带印度洋的降水偶极子型。除欧洲和北美外,全球其他地区陆地降水均减少。东亚地区小冰期夏季降水的变化最为显著,较之1860年,华北、东北地区降水增加,而长江流域以南降水则减少;较之20世纪,东部降水异常表现出华北地区偏多、长江流域偏少、华南地区偏多的"三极型"分布特征。
- 满文敏周天军张洁吴春强吴波
- 关键词：小冰期气候模拟降水
- 过去千年气候变化的数值模拟研究进展被引量：30
- 2009年
- 在阐述千年气候变化研究意义的基础上,围绕着如何利用气候系统模式来对过去千年的气候变化进行归因模拟、以理解其中自然和人为因素的作用问题,总结和评述了国际上相关研究进展,进一步归纳了千年气候变化数值模拟中亟待解决的科学问题,重点包括千年气候演变中自然变率特征时段(即中世纪暖期和小冰期)与人类活动影响时段(即20世纪气候变暖)的气候差别,在中世纪暖期、小冰期和20世纪气候变暖这3个特征时段上,自然变化和人类活动影响的作用与机制比较、中国过去千年气候演变的模拟等,随后,扼要介绍了国家自然科学基金重大项目"中国地区树轮及千年气候变化研究"之课题"中国千年气候变化数值模拟与机理研究"的主要研究内容。
- 周天军满文敏张洁
- 关键词：气候系统模式中世纪暖期小冰期
- 中国春季典型降水异常及相联系的大气水汽输送被引量：58
- 2009年
- 利用经验正交函数分解方法,揭示了中国春季典型降水异常型的分布特征,讨论了对应的水汽输送场和大尺度环流形势。结果表明,降水异常的前三个模态对应的异常水汽输送源地都与气候平均源地存在差异。第一模态中,降水大值区位于华南沿海,伴随西太平洋副高的加强以及东亚西风急流的西南向移动,水汽主要来源于菲律宾和中国南海地区;第二模态中,降水大值区位于长江中下游地区,西太平洋副高及东亚西风急流均较气候平均位置偏北,水汽主要来源于赤道西太平洋,同时赤道印度洋的西风水汽输送也为降水提供了部分水汽;第三模态中,降水中心位于黄淮流域,500 hPa高压异常中心北移至日本海附近,同时东亚西风急流大大减弱,水汽源地位于中纬度西北太平洋。在气候平均态下,来自青藏高原南缘的西风水汽输送是中国春季降水的重要水汽源地之一,但与此输送带对应的异常输送,在与前三个降水异常典型模态所对应的水汽输送异常场中均没有体现。
- 张洁周天军宇如聪辛晓歌
- 关键词：降水水汽输送西太平洋副高
- 过去千年3个特征期气候的FGOALS耦合模式模拟被引量：15
- 2011年
- 利用一个气候系统模式,对过去千年气候演变的3个特征期——中世纪暖期、小冰期和20世纪增暖期,进行了系列平衡态模拟和瞬变强迫模拟试验,比较了3个特征期气候的异同点.结果表明：中世纪暖期的暖信号在除北太平洋中纬度以外的全球大部分地区普遍存在,但自然增暖的幅度整体上较20世纪要弱;北半球中高纬地区的增温幅度大于南半球.小冰期变冷近乎是全球性的,在欧亚大陆及高纬地区尤为显著,变冷极大值位于北极地区的表层.中世纪暖期和20世纪温度变化的垂直结构表现出类似特征,最强增温都出现在热带对流层中上层的200-300hPa.与暖期不同,小冰期的变冷主要表现为极地强化.模拟结果与重建资料的比较表明,模式对暖期温度变化的模拟能力强于冷期,对中低纬地区温度变化的模拟能力强于高纬地区.东亚夏季风的年际变率特征受背景气候态的影响不大,不同特征期年际变率的降水距平型近乎相同,但是主导周期变化显著,东亚夏季风的准两年振荡现象在暖期更容易出现,在冷期则不明显.在百年尺度上,有效太阳辐射外强迫变化驱动的季风变化外部模态由大尺度海陆热力对比的变化决定,在110°E以东降水呈现出＂南北同号＂的特征,这与伴随耦合系统内部变率出现的＂南北反号＂的降水距平型不同.
- 周天军李博满文敏张丽霞张洁
- 关键词：中世纪暖期小冰期温度
- 气候系统模式FGOALS_gl模拟的小冰期气候被引量：29
- 2009年
- 利用1650～1750年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料,驱动中国科学院大气物理研究所LASG发展的快速气候系统模式FGOALS_gl,模拟了小冰期(LIA)气候。把模拟的LIA表面温度变化与重建资料进行对比,结果表明FGOALS_gl对LIA气候具有较强的模拟能力,说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因。模拟结果显示,LIA时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温,低纬度地区的降温中心位于对流层中层,北半球降温幅度大于南半球,高纬地区的降温幅度大于低纬地区。分析发现,中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关;低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关,东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低。LIA时期的降水变化主要位于中低纬地区,表现为日界线东(西)侧降水的负(正)异常。与降水异常相对应,Walker环流加强,东太平洋对流活动减弱,它与低纬地区对流层中层冷异常相联系。与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应,南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低0.28℃左右。
- 张洁周天军满文敏李肇新
- 关键词：小冰期气候温度
