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| 1 | CICE5.0与BCC_CSM2.0模式的耦合及对北极海冰的模拟评估显示文摘本文将美国Los Alamos国家实验室发展的最新海冰模式CICE5.0引入国家气候中心气候系统模式BCC_CSM2.0,替代原有的海冰模式SIS,形成一个新的耦合模式。在此基础上,评估新耦合模式对1985-2009年北极海冰的模拟性能,检验引入CICE5.0后对耦合模式中北极海冰、海洋和大气模拟结果的改进。结果表明,引入CICE5.0后,模式能较好地模拟出北极海冰的空间分布、季节以及年际变化特征。相比于旧版本耦合模式,新耦合模式模拟的北极多年冰增多、一年冰减少,同时,海冰增厚、海冰流速减慢,模拟效果得到显著改进,对波弗特涡流模拟的改善尤为明显。进一步分析发现,相比于SIS,CICE5.0对北极海冰特别是海冰厚度模拟性能的提升,在耦合进入BCC_CSM2.0后,会触发冰-温的正反馈机制,改进了模式对海平面气压场、表层气温和海表温度的模拟,由此进一步提高了模式对北极海冰的模拟能力。 | 房永杰 储敏 吴统文 张录军 聂思程 | 2017 | 海洋学报2017，39，5： | 8 |
| 2 | BCC_CSM对北极海冰的模拟:CMIP5和CMIP6历史试验比较显示文摘本文利用北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)在最近两个耦合模式比较计划(CMIP5和CMIP6)的历史试验模拟结果,对北极海冰范围和冰厚的模拟性能进行了比较,结果表明:(1)CMIP6改善了CMIP5模拟海冰范围季节变化过大的问题,总体上更接近观测结果;(2)两个CMIP试验阶段中BCC_CSM模拟的海冰厚度都偏小,但CMIP6试验对夏季海冰厚度过薄问题有所改进。通过对影响海冰生消过程的冰面和冰底热收支的分析,我们探讨了上述模拟偏差以及CMIP6模拟结果改善的成因。分析表明,8-9月海洋热通量、向下短波辐射和反照率对模拟结果的误差影响较大,CMIP6试验在这些方面有较大改善;而12月至翌年2月,CMIP5模拟的北极海冰范围偏大主要是海洋热通量偏低所导致,CMIP6模拟的海洋热通量较CMIP5大,但北大西洋表层海流的改善才是巴芬湾附近海冰外缘线位置改善的主要原因。CMIP试验模拟的夏季海冰厚度偏薄主要是因为6-8月海洋热通量和冰面热收支都偏大,而CMIP6试验模拟的夏季海冰厚度有所改善主要是由于海洋热通量和净短波辐射的改善。海冰模拟结果的改善与CMIP6海冰模块和大气模块参数化的改进有直接和间接的关系,通过改变短波辐射、冰面反照率和海洋热通量,使BCC_CSM模式对北极海冰的模拟性能也得到有效提高。 | 王松 苏洁 储敏 史学丽 | 2020 | 海洋学报2020，42，5： | 6 |
| 3 | 对地球系统模式FIO-ESM同化实验中北极海冰模拟的评估显示文摘本文评估了地球系统模式FIO-ESM(First Institute of Oceanography-Earth System Model)基于集合调整Kalman滤波同化实验对1992-2013年北极海冰的模拟能力。结果显示:尽管同化资料只包括了全球海表温度和全球海面高度异常两类数据,而并没有对海冰进行同化,但实验结果能很好地模拟出与观测相符的北极海冰基本态和长期变化趋势,卫星观测和FIO-ESM同化实验所得的北极海冰覆盖范围在1992-2013年间的线性变化趋势分别为-7.06×105和-6.44×105 km2/(10a),同化所得的逐月海冰覆盖范围异常和卫星观测之间的相关系数为0.78。与FIO-ESM参加CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)实验结果相比,该同化结果所模拟的北极海冰覆盖范围的长期变化趋势和海冰密集度的空间变化趋势均与卫星观测更加吻合,这说明该同化可为利用FIO-ESM开展北极短期气候预测提供较好的预测初始场。 | 舒启 乔方利 鲍颖 尹训强 | 2015 | 海洋学报2015，37，11： | 5 |
| 4 | 对地球系统模式与综合评估模型双向耦合问题的探讨显示文摘概述了地球系统模式和综合评估模型在研究人类活动与气候变化问题上的优势和劣势,明确了将二者进行双向耦合的必要性,客观分析了综合评估模型耦合过程中存在的主要问题,同时系统总结了国际和国内解决耦合难点的主要方法和最新进展,最后分析和讨论了双向耦合模式的不确定性来源和解决方法,为我国进行地球系统模式与综合评估模型双向耦合提供新思路和方法。 | 杨世莉 董文杰 丑洁明 刘昌新 | 2019 | 气候变化研究进展2019，15，4： | 4 |
| 5 | BCC-CSM2-MR模式对北极海冰和气候的模拟及预估显示文摘基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6),使用新一代全球模式BCC-CSM2-MR的历史试验和未来共享社会经济路径(SSPs)数据,依据Hadley中心的海表面温度和海冰密集度数据及NCEP/NCAR I再分析资料,评估了BCCCSM2-MR模式对北极海冰及北极气候的模拟能力,并对未来变化进行了预估。结果表明:BCC-CSM2-MR模式可以较好再现北极海冰密集度、近地层大气平均温度和海表温度的多年平均空间分布特征。但模式对北极局地大气平均温度模拟存在一定偏差,可能在一定程度上导致相应地区海冰的模拟存在差异。21世纪,北极海冰范围持续减少,9月减少趋势显著,3月减少趋势相对较弱。3月北极大部地区表现为一致的增温,仅在北大西洋局部出现一定程度的降温,9月北极大气增温幅度弱于3月。与地表平均温度不同,3月和9月的北极大部地区海表温度均出现增加,且9月海表温度的增幅大于3月,仅拉布拉多海海温出现下降。 | 任永建 肖莺 周兵 | 2021 | 气候变化研究进展2021，17，1： | 3 |
| 6 | CPL7及其在中国地球系统模式中的应用前景显示文摘中国地球系统模式中普遍存在的耦合器CPL6(美国国家大气研究中心的第六代通量耦合器)在很大程度上限制了模式在高分辨率上的发展,新一代耦合器CPL7并行度的可扩展性更高,能够适应更高分辨率的构型。以CPL7与中国科学院大气物理研究所的第二代格点大气环流模式(the Version 2 Grid-point Atmospheric Model of Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences)的耦合为例,概述了其耦合原理,为CPL7与中国其他模式的耦合提供相关的经验。结合国内外模式的发展方向,CPL7耦合器在中国未来几年的地球系统模式的耦合改进中将占有很大的优势地位。 | 唐彦丽 董文杰 李立娟 薛巍 王斌 | 2015 | 地球科学进展2015，30，5： | 1 |
| 7 | 基于地球系统模式FIO-ESM的海洋卫星资料EAKF同化实验显示文摘基于国家海洋局第一海洋研究所发展的地球系统模式(FIO-ESM),设计了集合调整Kalman滤波(EAKF)同化方案并开展了海洋卫星资料同化实验.设计的数值实验包括1组控制实验和4组同化实验.控制实验由一组初始场各不相同的模式组成,将FIO-ESM模式积分1年;同化实验则在积分过程中不断对海洋模式分量进行海洋卫星数据同化.前2组同化实验分别对卫星海面高度异常(SLA)和卫星海面温度(SST)数据进行同化,后2组实验中SLA和SST均加入同化,但两种数据同化顺序不同.为了检验同化过程对气候模式中海洋模拟的影响,将实验结果与再分析数据集EN3进行了对比分析.与海洋模式不同,耦合模式在海面的动量和热量通量是由耦合过程实时计算得出,耦合模式中多变量之间的约束关系更接近实际的物理过程.海洋卫星资料EAKF同化整体显著改善了FIO-ESM中海洋模式分量的模拟结果,尤其在1000 m以浅效果更为显著.不同类型的卫星观测数据的同化效果在深度上有所不同,SST的改善效果在表层附近较大,而SLA则对次表层改善较大,且在深层SLA的改善大于SST.联合SLA和SST同化的实验结果均比单独同化一类数据的效果更佳,但不同顺序对这2种数据进行同化的差异不显著. | 陈辉 尹训强 鲍颖 乔方利 | 2015 | 中国科学:地球科学2015，45，12： | 1 |
| 8 | 北极海冰短期预报和中长期预估模式研究进展显示文摘在全球气候变暖的背景下,北极海冰的快速变化对北冰洋的自然环境、水文状况、生态系统等均产生显著的影响。作为全球气候变化的重要指示器,加强对北极海冰未来变化的精确预估将增进对北极乃至全球气候变化趋势的理解和认识。当前,数值模式是有效预估海冰未来变化的主要手段之一,然而由于影响模式准确度的因素众多,模式之间的结果差异较大。因此,本文梳理了目前国内外有关北冰洋短期预报以及中长期预估模式的研究进展,着重对各类模式在北极海冰的密集度、覆盖范围和面积、厚度以及漂移速度等关键要素的模拟精度进行研究,分析了当前模式对北极海冰未来变化趋势的预估,并展望了数值模式在北极海冰预估方面的研究与应用前景。 | 查宇凡 张瑜 陈长胜 徐丹亚 | 2023 | 极地研究2023，35，3： | 0 |
| 9 | 北极海冰异常对中国冬季气温的影响研究进展显示文摘在全球不断变暖的大背景下,北极地区的气候系统发生了比其它地区更为显著的变化,北极海冰是其中最重要的指示和衡量标准,了解北极海冰的变化趋势已成为全球关注的焦点。笔者综述了北极海冰急剧变化的可能原因,并在此基础上归纳了影响中国气温的主要因素。北极海冰偏多的年份中国经常出现暖冬;反之,北极海冰偏少的年份中国经常出现冷冬。 | 惠素敏 郑昭佩 许春花 张东启 | 2016 | 山东师范大学学报(自然科学版)2016，31，1： | 0 |
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