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| 1 | 中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估显示文摘地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。 | 周天军 陈梓明 邹立维 陈晓龙 俞永强 王斌 包庆 鲍颖 曹剑 何编 胡帅 李立娟 李建 林岩銮 马利斌 乔方利 容新尧 宋振亚 唐彦丽 吴波 吴统文 辛晓歌 张贺 张明华 | 2020 | 气象学报2020，78，3： | 38 |
| 2 | Performance of the Seasonal Forecasting of the Asian Summer Monsoon by BCC_CSM1.1(m)显示文摘This paper provides a comprehensive assessment of Asian summer monsoon prediction skill as a function of lead time and its relationship to sea surface temperature prediction using the seasonal hindcasts of the Beijing Climate Center Climate System Model, BCC CSM1.1(m). For the South and Southeast Asian summer monsoon, reasonable skill is found in the model's forecasting of certain aspects of monsoon climatology and spatiotemporal variability. Nevertheless, deficiencies such as significant forecast errors over the tropical western North Pacific and the eastern equatorial Indian Ocean are also found. In particular, overestimation of the connections of some dynamical monsoon indices with large-scale circulation and precipitation patterns exists in most ensemble mean forecasts, even for short lead-time forecasts.Variations of SST, measured by the first mode over the tropical Pacific and Indian oceans, as well as the spatiotemporal features over the Ni no3.4 region, are overall well predicted. However, this does not necessarily translate into successful forecasts of the Asian summer monsoon by the model. Diagnostics of the relationships between monsoon and SST show that difficulties in predicting the South Asian monsoon can be mainly attributed to the limited regional response of monsoon in observations but the extensive and exaggerated response in predictions due partially to the application of ensemble average forecasting methods. In contrast, in spite of a similar deficiency, the Southeast Asian monsoon can still be forecasted reasonably, probably because of its closer relationship with large-scale circulation patterns and El Nino–Southern Oscillation. | LIU Xiangwen WU Tongwen YANG Song JIE Weihua NIE Suping LI Qiaoping CHENG Yanjie LIANG Xiaoyun | 2015 | Advances in Atmospheric Sciences2015，32，8： | 25 |
| 3 | 基于BCC_CSM模式的中国东部夏季降水预测检验及订正显示文摘基于国家气候中心第二代季节预测模式的历史回报试验数据,检验了模式对我国东部夏季降水的预测能力,探讨了预测误差形成的可能原因,并应用降尺度方法提高了模式的降水预测技巧。分析表明:(1)模式能在一定程度上把握我国东部夏季降水时空变率的两个主要模态(偶极子型模态和全区一致型模态),但是不同超前时间的预测在刻画模态方差贡献、异常空间分布特征、时间系数的年际变化等方面存在明显误差;(2)模式能够合理预测大尺度环流和海表温度(SST)的变化特征,但是对中国东部夏季降水的总体预测技巧有限,这与模式不能准确刻画西太平洋副热带高压、大陆高压、中高纬阻塞高压等环流系统以及热带太平洋、印度洋SST变率对中国东部降水模态的影响有关;(3)针对1991~2003年回报试验数据中的500 h Pa位势高度、850 h Pa纬向风和经向风、SST变量,在全球范围内寻找并定位与中国东部站点降水关系最密切的预报因子,进而建立针对降水预测的单因子线性回归、多因子逐步和多元回归模型。采用2004~2013年回报试验对所建立的降水预测模型进行了独立检验,结果表明:所建立的降尺度预测模型能显著提高中国东部地区夏季降水的预报技巧。以6月1日起报试验为例,预测的第一模态(第二模态)与观测的空间相关系数由原始的0.12(0.48)提高到了0.58(0.80),时间相关系数则从0.47(0.15)提高到0.80(0.67);其它超前时间的预测试验中,降尺度预测模型的降水预测技巧相比模式原始预测技巧也同样明显提高。 | 郭渠 刘向文 吴统文 程炳岩 李瑞 魏鳞骁 | 2017 | 大气科学2017，41，1： | 17 |
| 4 | 北京气候中心次季节-季节预测系统对西南地区夏季降水次季节预报技巧评估及误差订正显示文摘利用北京气候中心(BCC)次季节-季节(Sub-seasonal to Seasonal,S2S)预测系统20年(1994-2013年)回报试验数据,在评估BCC S2S预测系统对中国西南地区夏季降水次季节预报性能基础上,进而采用基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的误差订正方案对预测结果进行订正。结果表明:BCC S2S预测系统对西南地区夏季降水的次季节预报技巧随起报时间的提前不断下降,在起报时间提前10天以内具有一定预报技巧,而在起报时间提前10天以上基本无技巧,同时存在明显的区域性和年际差异。采用SVD误差订正方案能够较好改善BCC S2S系统对西南地区夏季降水的次季节预测水平,起报时间提前0~10、11~20、21~30天原始预测结果与观测间的异常相关系数分别为0.50,0.31和0.25,订正后分别提高至0.70,0.75和0.70,同时订正后的预测结果与观测间的空间相关系数在起报时间提前0~10天提高了0.3左右,尤其对起报时间提前11~30天的预测结果改进更加明显,空间相关系数提高了0.6左右。 | 郭渠 黄安宁 付志鹏 唐红玉 李永华 何慧根 | 2021 | 高原气象2021，40，3： | 7 |
| 5 | BCC__CSM1.1(m)模式对于夏季亚洲—太平洋涛动的模拟显示文摘亚洲—太平洋涛动是北半球夏季亚洲大陆和北太平洋副热带地区对流层中高层扰动温度场上大尺度的东西反相的遥相关现象,其异常变化与亚洲—太平洋地区夏季风气候有着密切的联系.基于欧洲中心的ERA-40再分析资料和国家气候中心BCC_CSM1.1(m)气候系统模式多年的数值模拟结果,本文主要评估了BCC_CSM1.1(m)模式对于夏季亚洲—太平洋涛动的空间分布、指数的时间演变及与其变化所对应的亚洲地区夏季环流异常等方面的模拟能力,结果表明:BCC_CSM1.1(m)模式能够较好地模拟出北半球夏季对流层中高层扰动温度在亚—太地区中纬度存在的西高东低'跷跷板'现象;模式能够模拟出夏季亚洲—太平洋涛动指数的年际变率,但是不能模拟出该指数在20世纪60—70年代明显下降的年代际趋势;模式还能较好地模拟出亚洲—太平洋涛动高低指数年亚洲—太平洋地区夏季环流的异常:指数偏高年份,南亚高压增强,高空西风急流带和热带东风急流均加强,索马里越赤道气流增强,南亚热带季风和东亚副热带季风均增强,东亚季风低压槽加强,西北太平洋副热带高压增强,南亚和东亚北部降水增加,菲律宾地区、中国长江流域—朝鲜半岛—日本一带地区降水减少,反之亦然. | 单机坤 梁潇云 吴统文 刘向文 李巧萍 | 2018 | 地球物理学报2018，61，1： | 4 |
| 6 | BCC_CSM1.1(m)模式对初夏东北冷涡的模拟及应用显示文摘利用1991—2017年BCCCSM1.1(m)模式模拟数据和NCEP/NCAR逐月再分析资料,评估了BCCCSM1.1(m)对初夏东北冷涡的模拟能力。结果表明:BCCCSM1.1(m)模式可以对500hPa位势高度场气候态进行模拟,均方根误差显示该模式对中国东北南部地区500hPa位势高度场的模拟要优于东北北部地区。EOF第一模态结果显示,该模式可以较好地模拟出500hPa位势高度场的主要时空变化特征。BCC_CSM1.1(m)模式能够模拟出近27a东北冷涡指数的上升趋势和年际变化,但模拟的上升趋势较实况偏强,年际变率较实况偏弱。BCCCSM1.1(m)模式能够模拟出东北冷涡指数的年代际突变,但是对突变开始时间的模拟较实况偏晚。BCCCSM1.1(m)模式能够模拟出东北冷涡指数和500hPa位势高度场在东北及其附近地区的显著正相关,不能模拟出东北冷涡指数与东北初夏降水之间的显著负相关。此外,模式东北冷涡指数对东北初夏降水的预测能力十分有限。 | 焦敏 李辑 于亚鑫 胡春丽 王莹 周斌 | 2019 | 气象与环境学报2019，35，4： | 3 |
| 7 | BCC_CSM1.1m模式对福建前汛期降水预测的误差订正显示文摘采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、2和5个月模式对福建省前汛期降水的预测能力。采用系统偏差、一元线性回归和EOF-相似误差(EOFL和EOFNL)等4种统计方法对回报结果进行订正,并进行效果检验。BCC_CSM1.1m在不同起报时间对福建省前汛期降水的预测均能抓住降水的前两个主模态:全省一致和南北反向分布的空间特征,但预测的气候平均值较实况存在负偏差。模式在不同起报时间对前汛期降水预测的TCC高技巧区主要位于福建省北部,ACC技巧和Ps评分存在比较大的年际差异,负系统偏差的存在使得MSSS技巧不高。经订正后,模式的预测能力得到明显提升。系统偏差、线性回归、EOF相似误差线性和非线性订正方法提前2个月起报的2011—2017年平均Ps评分分别提高5.9、3.5、6.7和7.8分;不同起报时间线性回归订正的2011—2017年平均ACC技巧分别提高0.02、0.21、0.12和0.11;上述4种方法订正的MSSS评分均有了显著提高,其中系统偏差和线性回归订正后达正技巧。综合而言,线性回归订正较其他3种订正方法表现出更为稳定的订正技巧。 | 池艳珍 梁潇云 何芬 吴伟杰 唐振飞 | 2020 | 气候变化研究进展2020，16，6： | 3 |
| 8 | JMA/MRI-CPS2模式对东亚夏季风系统预测能力的评估显示文摘基于东京气候中心提供的新一代气候预测业务模式(JMA/MRI-CPS2)回报数据,综合多种评估方法,评估了其对于东亚夏季风的预测技巧,结果表明该模式能够模拟出气候场上主要降水中心和夏季风主要成员的位置,但存在明显的系统性偏差。对于年际变率的预测,泰勒图分析结果表明,该模式对夏季风指数预测效果总体较好,对于副热带高压指数中的面积、强度和西伸脊点指数预测能力较好,但对于脊线南北位置指数的预测效果较差;分月来看,4和5月起报结果的技巧相对更高。MV-EOF分析的结果表明模式较为准确地把握住了东亚夏季风主要模态的空间分布,滞后相关分析的结果表明其第一模态反映出了厄尔尼诺衰减的影响,第二模态反映出了厄尔尼诺发展的影响,合成分析的结果也显示,模式能够反映出厄尔尼诺发展的不同位相下东亚季风环流响应的差异。这些分析表明该模式对于东亚季风区的预测具有一定技巧,可以作为每年汛期气候预测的有益参考。 | 程智 杨玮 徐敏 周昆 | 2017 | 气象2017，43，4： | 2 |
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