包庆 作品数:37 被引量:395 H指数:13 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 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 天文地球 环境科学与工程 自动化与计算机技术 更多>>
2024年汛期气候趋势预测与展望 2024年 2024年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期(6~8月)全国气候趋势预测会商会。通过综合分析大气所各数值模式和统计模型的预测结果,在未来3~5个月热带中东太平洋从El Niño事件恢复至正常状态的背景下,预计2024年汛期(6~8月),东北大部分地区、华北东部、黄河下游、长江中下游、西藏大部、陕西南部、西南地区南部和东部降水正常略偏多,其中东北的北部和东部以及长江中下游地区降水偏多2~5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中新疆北部至内蒙古西部和华南地区降水偏少2~5成,可能发生阶段性高温热浪。预计2024年夏季登陆台风数量略偏少。由于未来El Niño事件的衰减速度、热带印度洋和北大西洋海温异常的演变趋势以及西太平洋副热带高压和中高纬度环流的季节内变化等诸多因素都具有不确定性,因此此次汛期降水预测结果也存在一定的不确定性。 范方兴 郑飞 彭京备 陈红 郎咸梅 张汇玮 马洁华 李超凡 宗海锋 包庆 胡帅 董啸 刘永 田宝强 王磊 穆松宁 林朝晖 张庆云 周天军关键词:西太平洋副热带高压 中高纬度环流 夏季降水异常 FGOALS高分辨率气候模式系统模式研制与应用综述 2024年 当今气候系统模式发展的重要趋势之一,是通过提高模式的空间分辨率,改进对气候系统中多尺度相互作用过程和极端事件的模拟能力。过去5年里,中国科学院大气物理研究所发展并完善了25 km分辨率大气环流分量模式FAMIL2.2、1/10°分辨率海洋环流分量模式LICOM3.0,并以此为基础建立了高分辨率气候系统模式FGOALS-f3-H。利用上述高分辨率模式,开展了大量的数值模拟试验和预报/预测研究,其中包括国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的高分辨率模式比较子计划(HighResMIP),建立了海洋环流预测系统(LFS)等。初步评估分析表明,相对于低分辨率模式,高分辨率模式对气候平均态和气候变率的模拟能力均有明显改进。其中高分辨率大气环流模式可以更好地模拟台风、极端降水事件,高分辨率海洋模式可以更好地模拟海洋中尺度涡旋和西边界流,而高分辨率耦合模式则可以更好重现中尺度海气相互作用过程、热带不稳定波动(TIW)等事件。 俞永强 安博 刘海龙 刘海龙 林鹏飞 包庆 郑伟鹏 林鹏飞 白文蓉 何编关键词:气候系统模式 高分辨率 冬季北太平洋海表面热通量异常和海气相互作用的耦合模式模拟 被引量:17 2011年 基于中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)开发的耦合气候系统模式FGOALS_s1.0控制试验的积分结果,分析了冬季北太平洋海表面湍流热通量(潜热和感热通量之和)异常及其对海表面温度(SST)异常的影响,并通过分析海温倾向方程,比较了各因子对SST变率的相对贡献。结果表明,模式能基本再现冬季北太平洋海表面热通量的平均态和湍流热通量年际变率的主要特征。在冬季热带外北太平洋上,海洋向大气释放的湍流热通量同SST倾向存在显著的相关。在冬季热带外大部分北太平洋上,湍流热通量异常是决定SST变率的最主要因子,入射短波辐射通量异常只在夏威夷群岛东南侧的一个小区域起主要作用。模式能够较为准确模拟出SST倾向的主要模态和相应的海平面气压场特征。分析表明,模式模拟的北太平洋冬季大尺度的大气环流异常通过影响湍流热通量从而决定SST的变率。文中得出的结果进一步证明"在冬季的热带外北太平洋上,海-气相互作用过程中占主导地位的是大气对海洋的强迫"这个结论是有意义的,LASG新版本耦合模式FGOALS_s亦适用于开展北太平洋海气相互作用研究。 李博 周天军 林鹏飞 包庆关键词:湍流热通量 北太平洋 海-气相互作用 大气环流模式和耦合模式模拟的降水-海温关系之比较 被引量:19 2009年 本文讨论了气候系统耦合模式FGOALS_s模拟的局地降水和海温的关系,并通过与单独大气模式SAMIL的AMIP试验结果进行对比分析,考察了海气耦合过程对局地降水和海温关系模拟的影响。结果表明,耦合模式FGOALS_s和单独大气模式SAMIL在模拟局地降水和海温关系上各有优势。在赤道中东太平洋地区,观测中局地降水和海温的关系是海洋强迫为主,FGOALS_s模拟的海洋对大气的强迫比观测偏弱,因此,SAMIL相对于FGOALS_s更有优势。在西北太平洋东部地区,观测中夏秋季节降水和海温的关系是大气强迫为主,由于考虑了海气相互作用过程,FGOALS_s对降水和海温关系的模拟能力要优于单独的大气模式。此外,由于大气模式SAMIL的云参数化方案导致的模拟偏差,在赤道中东太平洋地区(9~11月),降水增加时入射的短波辐射通量也是增加的,并且这种模拟的偏差在耦合后仍然保留了下来,导致了与观测不符的云-辐射反馈过程。因此,改进大气模式的云参数化方案是未来工作重点之一。此外,分析发现耦合模式模拟的潜热通量的变化过分依赖海气湿度差。 李博 周天军 吴春强 包庆关键词:大气模式 海气耦合模式 一种全球无缝隙台风动力集合预测方法、系统 本发明提出了一种全球无缝隙台风动力集合预测方法、系统,通过增长分析更新IAU的方法将多元观测资料同化到预先建立的气候系统模式中,以提供初始场,进而在超级计算机上并行计算产生36年的回算数据集和实时预测数据集;根据所述回算... 李矜霄 包庆 何编 吴小飞 王磊 刘屹岷 吴国雄文献传递 海-气相互作用与东亚气候变率研究进展与展望——第37次“双清论坛”综述 被引量:1 2009年 国家自然科学基金委员会第37次双清论坛"海-气相互作用与东亚气候变率"于2009年3月31日—4月1日在杭州举行,本次论坛活动得到了我国海-气相互作用和东亚气候变化研究领域的专家学者的积极响应,共有来自15家相关单位的60余名学者参加。与会专家从不同角度就5个中心议题作了14个大会专题报告,取得了相当多的共识,并且对该领域今后的研究发展提出了具体建议。 苏纪兰 吴国雄 周天军 包庆 王桂华关键词:海-气相互作用 气候变率 双清论坛 两种对流参数化方案下降水和潜热加热空间结构的模拟及其影响 被引量:4 2012年 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)新版大气环流模式SAMIL(Spectral Atmosphere Model of IAP LASG),分析比较了Manabe和Tiedtke两种对流方案对降水和潜热加热空间结构的模拟性能.结果表明,Tiedtke方案模拟的对流降水偏强,层状降水偏弱,致使层状降水占总降水比例低于观测.与此相比,Manabe方案较为合理地再现了沿赤道的层状降水中心,但其模拟的孟加拉湾降水中心向东向北伸展,在高原下游有虚假强降水出现.通过比较两种对流方案模拟的潜热加热空间结构,结果表明Tiedtke方案的模拟结果远较Manabe方案合理,表现为与观测一致的位于对流层中层的对流加热峰值,以及0℃层之上的层状加热与其下的冷却.而Manabe方案模拟的对流加热峰值所在高度较观测偏低,大致位于700 hPa.另外对于层状加热,Manabe方案模拟不出0℃层以下的冷却,而表现为整层加热.温度、比湿等要素的Taylor图表明:Tiedtke方案的模拟结果与ERA40,NCEP再分析资料的相关系数更高,尤其是对流层高层200 hPa温度的模拟.文中同时提出Tiedtke方案下层状降水模拟失真的可能原因是层状降水方案忽略了积云对流过程中卷出水凝物的影响,该猜想通过敏感性试验得到证实. 王晓聪 包庆 刘琨 吴国雄 刘屹岷关键词:对流降水 SAMIL 大气环流模式(SAMIL)海气耦合前后性能的比较 被引量:19 2007年 基于耦合器框架,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大气环流谱模式(SAMIL)最近成功地实现了与海洋、海冰等气候分量模式的耦合,形成了“非通量调整”的海陆气冰直接耦合的气候模式系统(FGOALS-s)。在耦合系统中,由于海温、海冰等的分布由预报模式驱动,大气与海洋、海冰之间引入了相互作用过程,这样大气环流的模拟特征与耦合前会有不同。为分析耦合系统的性能,作者对耦合前后的模拟结果进行了分析比较,重点是大气模拟特征的差异。结果表明,耦合前、后大气环流的基本特征相似,都能成功地模拟出主要的环流系统分布及季节变化,但是由于海温和海冰的模拟存在系统性的偏差,使得耦合后的大气环流受到明显影响。例如耦合后热带海温偏冷,南大洋、北太平洋和北大西洋等中纬度地区的海温偏高,导致海温等值线向高纬海域的伸展较弱,海温经向梯度减小。耦合后海冰在北极区域范围偏大,在南极周边地区则偏小。海温、海冰分布模拟的偏差影响到中、高纬低层大气的温度。热带海温偏低,使得赤道地区降水偏弱,凝结潜热减少,热带对流层中高层温度比耦合前要低,大气温度的经向梯度减小。经向温度梯度的改变,直接影响到对平均经圈环流及西风急流强度的模拟。尽管耦合系统中海温、海冰的模拟存在偏差,但在亚洲季风区,耦合后季风环流及降水等的分布都比耦合前单独大气模式的结果合理,表明通过海气相互作用可减少耦合前季风区的模拟误差,改善季风模拟效果。比较发现,海温、海冰模拟的偏差,除与海洋模式中经向热输送偏弱、海冰模式中海冰处理等有关外,也与大气模式中总云量模拟偏低有关。大气模式本身的误差,特别是云、辐射过程带来的误差,对耦合结果具有极为重要的影响。完全耦� 王在志 宇如聪 包庆 周天军 刘屹岷 王鹏飞 吴国雄关键词:气候系统模式 大气环流 透视全球变暖的气候大师 被引量:4 2022年 地球是一颗充满生机的星球,在地球历史上,曾经出现过复杂多变的气候,多数时间里两极地区甚至都没有冰雪。定量了解气候变化过程及其机制,离不开气候模式和高性能数值计算。在气候变化研究中,大气中温室气体增倍或者减半会引起多大的气候响应,是一个影响人类命运的大问题。 魏科 包庆关键词:诺贝尔物理学奖 全球变暖 温室效应 复杂系统 气候模式 2018年夏季全国气候趋势展望 被引量:1 2018年 中科院大气所ENSO预测结果显示,2018年夏季(6—8月),赤道中东太平洋海温将处于中性状态。中科院大气所的全国气候趋势预测结果表明,2018年夏季(6—8月),全国总体形势为降水趋于常年。部分地区可能呈现偏多或偏少的情况。具体为,东北东部、华北大部、西北地区东部、江南大部、华南北部和中部降水正常略偏多,其中河套地区降水偏多2—5成,可能发生局地洪涝。我国其他大部分地区降水正常略偏少。登陆台风数正常偏少。 彭京备 布和朝鲁 郑飞 陈红 郎咸梅 俞越 林朝晖 张庆云 林壬萍 李超凡 汪君 田宝强 包庆 穆松宁 陆日宇 朱江关键词:气候预测 登陆台风