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夏坤: 作品数：10 被引量：56H指数：3; 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金公益性行业科研专项更多>>; 相关领域：天文地球文化科学更多>>

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青藏高原东北部土壤冻融过程的数值模拟被引量：25: 2011年; 利用青海省苏里站2009年2月1日～12月31日的气象观测资料作为模式强迫场,使用陆面过程模式CLM3.0(Community Land Model),对青藏高原东北部季节性冻土区域进行模拟.结果表明,模式能够较好地模拟出各层土壤的冻融变化趋势,但在融化阶段,模拟的土壤温度高于观测,融化结束时间早于观测;冻结阶段,模拟的土壤温度略低于观测,深层土壤冻结时间早于观测;整体看来,模式对冻结过程的模拟好于对融化过程的模拟,对靠近表层的土壤模拟好于深层.CLM3.0模式中认为冻土在土壤温度高于0℃时发生融化,本文根据热力学平衡方程得到土壤发生冻融的临界温度,进而对冻土的融化条件进行调整,融化条件的调整减缓了冻土的融化速率,使得土壤温度模拟降低,同时,调整后的模式模拟结果反映了冻土融化过程中伴随有冻结过程的发生,与真实的冻土融化过程更为接近.此外,通过敏感性试验发现,融化过程和冻结过程中土壤水的冻结速率是不同的,表明模式中用于计算土壤发生相变后温度的方案还有待进一步改进.; 夏坤罗勇李伟平; 关键词：冻融条件数值模拟

融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(1)系统构成被引量：1: 2024年; 提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类强对流客观短期概率预报系统的流程框架和实现方法,详细介绍了该系统的结构特征,以及系统中用于雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹四类强对流天气预报模型构建的关键预报因子、隶属度函数获取方法和权重因子配置等信息,并在此基础上探讨了物理理解与模糊逻辑人工智能相融合方法具有广泛适用性的本质,可以表征产生特定强对流天气现象的环境配置的多样性和复杂性。; 田付友郑永光孙建华夏坤杨波坚参扎西赤曲; 关键词：短期预报系统

北京地区两次极端特大暴雨过程中短时强降水环境条件对比分析被引量：21: 2021年; 针对北京地区2012年7月21日(简称“7.21”过程)和2016年7月20日(简称“7.20”过程)极端特大暴雨中的短时强降水,对短时强降水实况、环流形势、地形影响及环境的动力、水汽和热力条件进行了分析,并结合较长时段的历史资料,从单点和区域角度对环境动力、水汽和潜在热力条件的极端性进行了对比分析。结果表明:(1)尽管两次过程中的短时强降水实况差异显著,但均出现在非常有利的天气形势下。(2)针对短时强降水环境的单点动力、水汽和热力条件对比显示,两次过程中的850 hPa动力抬升和整层可降水量(PWAT)均极端偏强,但抬升指数(LI)表征的热力条件差异差别巨大,2012年“7.21”过程中为偏强,2016年“7.20”过程中为偏弱。(3)针对长时间序列资料的标准化偏差异常(SD)显示,两次过程中850 hPa风场和PWAT的SD均超过了3σ,为极端偏强,LI表征的潜在热力条件方面,2012年“7.21”过程中低于-1σ,2016年“7.20”过程中与历史同期持平,表明热力条件的差异是导致两次极端暴雨过程中短时强降水强度巨大差异的重要原因。; 田付友杨舒楠郑永光夏坤; 关键词：极端暴雨短时强降水

北方森林对地面积雪过程影响的数值模拟研究: 利用芬兰境内Hyytiala站点两个积雪年度(2003—2004，2004—2005)的气象资料驱动多层积雪模型SAST和陆面过程模式队TS模拟了高纬度地区松树林对冠层下方积雪过程的影响。在冬季积雪初期，太阳辐射很弱,与...; 李伟平罗勇夏坤; 关键词：积雪融雪数值模拟; 文献传递

BATS-SAST模式对森林和草地两种下垫面积雪过程的数值模拟: 利用BATS-SAST模式分别对加拿大SkJP站2001/2002、2002/2003、2003/2004、加拿大SkarvestJp站2003/2004、瑞士Alptal森林站和空旷站2002/2003、2003/20...; 夏坤; 关键词：数值模拟冠层截留; 文献传递

北方森林对地面积雪过程影响的数值模拟研究: 利用芬兰境内Hyytiala站点两个积雪年度（2003-2004,2004-2005）的气象资料驱动多层积雪模型SAST和陆面过程模式BATS模拟了高纬度地区松树林对冠层下方积雪过程的影响。在冬季积雪初期,太阳辐射很弱,...; 李伟平罗勇夏坤; 关键词：积雪融雪数值模拟; 文献传递

阿尔卑斯山杉林冠层影响辐射传输的个例分析被引量：5: 2008年; 利用瑞士Alptal观测站杉树林冠层上方、下方的辐射观测资料,分析了冠层对短波辐射的减弱及对长波辐射的增幅作用及其季节变化。结果表明,对比较密集的常绿针叶林,冠层对入射短波辐射的透过率随着太阳高度的降低而减小,春季以后趋于稳定;冠层对长波辐射的增幅作用随天气状况而变化,这种增幅作用在晴空条件下最显著,可达1.5倍。在冬季,因为太阳辐射较弱,冠层对长波辐射的增幅作用超过对短波辐射的减弱从而增加地面净辐射。在其它季节,太阳辐射比较强,冠层对短波辐射的减弱超过对长波辐射的增幅作用而减少地面净辐射。地面净辐射与冠层上方气温的变化趋势虽然在有些时段一致,但在伴随降雪过程的降温时段,地面净辐射与气温的变化趋势近乎反相,在积雪融化时段,地面净辐射的增加比气温升高更显著,尤其是在白天。; 李伟平孙菽芬刘新夏坤

地球系统模式新型高分辨率网格系统研制与应用: 2017年; 气候模式是全球变化研究的基本工具之一,网格系统是模式空间离散化的平台,其直接决定着模式的空间解析度,并与模式框架的数值算法紧密互动、影响其精度和计算效率。随着对分辨率和模拟精度需求的不断提升,传统的大气和海洋模式网格分别面临着提高稳定性、计算精度以及计算时效性等诸多挑战。基于国内外现状和前沿,针对下一代地球系统模式和气候系统模式的发展需求,设定了研制具有自主知识产权的新型网格系统的研究目标。针对大气模式高分辨率准均匀网格、嵌套网格和相关数值算法的设计,以解决传统经纬度网格的计算效率和稳定性问题为主要目标,通过高精度算法降低准均匀网格及加密网格的印记误差。针对海洋环流模式设计新型正交网格,利用共形映射构造理论这一数学领域的最新进展,缓解传统网格中计算负载不均衡、海洋陆缘区域分辨率受限等问题。进一步针对关键海气耦合区域开展大气海洋网格协同设计,并开展高分辨率下的高效并行化、支持动态负载均衡和网格加密等功能。开展新型网格在我国自主研发模式和国际典型主流模式中的模式集成和评估。通过算法开源和支撑性数据集的开放使用,以及典型分辨率下的样例网格,为高分辨率模式的构建提供有效支撑。; 徐世明陈春刚安恒斌李兴良李艺苑Wright J S夏坤王諝普业; 关键词：共形映射动态负载均衡

BATS-SAST模式对积雪深度的模拟试验与改进被引量：2: 2009年; 利用BATS-SAST模式对加拿大Sk-OJP森林站2001/2002,2002/2003,2003/2004年度及Sk_HarvestJP空旷站2003/2004年度4个积雪季节进行模拟.针对Sk-OJP森林站积雪深度模拟偏小的不足,在长波辐射及降水量的计算方案中考虑透过冠层的部分;考虑由雨、雪密度不同引起冠层上单位面积截留量的变化以及风速和冠层温度对冠层积雪卸载过程的影响,对冠层截留模型进行了改进.针对Sk_HarvestJP空旷站积雪深度模拟偏大的不足,对地表积雪覆盖率的计算方案进行了调整.结果表明:模式能够对2种不同下垫面积雪变化过程做出合理描述;调整后的模式对Sk_OJP森林站积雪深度模拟增加;新冠层截留模型通过改变冠层截留量来影响冠层下积雪深度的变化,积雪深度的模拟在融化阶段改进最为显著;调整后的模式对Sk_HarvestJP空旷站积雪覆盖率模拟变小,由于积雪覆盖率与地表反照率之间存在着正反馈关系,地面接收的太阳辐射增大,积雪深度的模拟变小.; 夏坤罗勇李伟平; 关键词：数值模拟冠层截留

人类活动与全球变化相互影响的模拟与评估被引量：1: 2020年; 全球变化与可持续发展研究是21世纪国际地球科学的前沿领域,其影响已经超越了科学研究范畴,成为当今人类社会面临的两个重大挑战.在该领域内研究水平的高低对国家政治决策、经济发展和外交事务具有重大和深远的影响.全球变化实际上是人与自然之间关系的变化,需要考虑如何与人类生存空间的可持续发展紧密地结合起来.在这过程中,人类的影响日益凸显.一方面,人类活动正以前所未有的幅度和速率影响着地球系统,在十到百年尺度的全球环境变化中,人类活动的影响与自然驱动力已近乎相当;另一方面,全球变化背景下,城市化、人口膨胀和资源过度利用等一系列人类社会活动所带来的社会环境问题阻碍了国家的可持续发展.因此,应对全球变化、保持社会可持续发展,需要充分考虑人类活动在社会发展中的主观能动性,并需要将人类社会活动主动纳入到全球变化与社会可持续发展研究的统一框架下,梳理其相互关系及作用机制,以求推动人类社会活动与自然生态系统的紧密耦合,从而提升综合评估人类对全球变化的适应性及其对社会可持续发展的影响和反馈能力.这对全球变化与可持续发展基础科学研究提出了巨大的挑战,亟需在人类社会经济活动认知、人类社会活动与全球变化的相互作用机制、提升决策评估的综合性与有效性等关键科学问题方面,开展更准确、更科学的探索,从而为全球变化背景下我国社会经济可持续发展提供理论依据及科学支撑.; 林珲林珲朱阿兴周成虎全金玲朱阿兴夏坤陈旻普业刘鸿波曹敏温永宁夏坤胡明远姚永慧; 关键词：人类社会活动外交事务自然生态系统人口膨胀

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