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| 1 | A new ensemble-based targeted observational method and its application in the TPOS 2020显示文摘Ensemble Kalman filter-based targeted observation is one of the best methods for determining the optimal observational array for oceanic buoy deployment.This study proposes a new algorithm suitable for a‘cross-region and cross-variable’approach by introducing a projection operator into the optimization process.A targeted observational analysis was conducted for El Niño–Southern Oscillation(ENSO)events in the tropical western Pacific for the Tropical Pacific Observation System(TPOS)2020.The prediction target was at the Niño 3.4 region and the first 10 optimal observational sites detected reduced initial uncertainties by 70%,with the best observational array located where the Rossby wave signal dominates.At the vertical level,the most significant contribution was derived from observations near the thermocline.This study provides insights into understanding ENSO-related variability and offers a practical approach to designing an optimal mooring array.It serves as a scientific guidance for designing a TPOS observation network. | Weixun Rao Youmin Tang Yanling Wu Zheqi Shen Xiangzhou Song Xiaojing Li Tao Lian Dake Chen Feng Zhou | 2023 | National Science Review2023，10，11： | 0 |
| 2 | 热带太平洋海表二氧化碳分压的时空变化特征及其与物理场间的联系显示文摘为研究赤道太平洋海表二氧化碳分压(pCO_(2)^(sw))年际变化的机制,基于中科院海洋所宋金明研究团队于2021年发布的中国首套全球海表二氧化碳分压数据产品,使用相关性分析、经验正交函数(empirical orthogonal function, EOF)分析和奇异值分解(singular value decomposition, SVD)等方法,研究了2005~2019年赤道太平洋pCO_(2)^(sw)气候态分布及其去趋势后的年际异常的时空演变特征;结合pCO_(2)^(sw)与多种参数的相关性和厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)过程探讨了赤道中西太平洋pCO_(2)^(sw)年际异常中心形成的原因。研究结果显示,热带太平洋pCO_(2)^(sw)季节变化、年际异常及其EOF第一模态特征向量沿赤道均出现两个中心,其中一个在赤道中西太平洋日界线附近,另一个在赤道中东太平洋120°W附近;且不同季节、不同ENSO相位时期前者的位置会沿赤道有东西向移动。赤道太平洋pCO_(2)^(sw)年际异常的EOF第一模态时间系数与Ni?o 3.4海表温度指数呈极强的负相关性(二者间的相关系数为-0.853);赤道中西太平洋pCO_(2)^(sw)年际异常与海表温度、纬向风速、虚拟盐通量和降水等异常均呈负相关,而与叶绿素浓度、盐度、位势密度和混合层深度等异常呈正相关,同时也与经向流速异常有关。据此,提出一种关于ENSO调制赤道中西太平洋pCO_(2)^(sw)年际变率的物理机制:当ElNi?o发生时,热带太平洋信风减弱,赤道西太平洋出现西风异常,主要降水带和沃克环流的上升支沿赤道东移,使得赤道中西太平洋降水增多(虚拟盐通量、进入海洋表层的淡水通量增加等),导致盐度降低、上层海洋层结增强和垂向混合减弱,使得次表层富含二氧化碳的冷水上涌减少,导致pCO_(2)^(sw)变小。 | 姜正 张荣华 宫勋 | 2023 | 海洋与湖沼2023，54，3： | 0 |
| 3 | 用于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)研究的海气耦合模式综述:中间型和混合型模式显示文摘厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)是地球气候系统中最强的年际变率信号,起源于热带太平洋海气相互作用过程,并对全球的天气和气候等产生显著的影响。过去几十年来,广泛、深入而细致的海气相互作用研究致力于发展和改进海气耦合模式以用于ENSO模拟和预测,各种类型的海气耦合模式应运而生。经过半个多世纪的努力,ENSO数值模式及其应用已经取得了巨大进展,包括已发展了一些高度理想化的概念(concept)模型来解释ENSO准周期性循环(包括正负反馈机制等);同时也已发展了几类复杂程度不同的海气耦合模式并用于对ENSO的真实模拟和实时预测等研究,尤其是已能提前6个月或更长时间对ENSO事件的发生和发展等进行有效的实时预测。其中最为复杂的模式是基于原始方程组的大气环流模式(Atmospheric General Circulation Models,AGCMs)与海洋环流模式(Oceanic General Circulation Models,OGCMs)等所组成的环流型耦合模式(Coupled General Circulation Models,CGCMs),这类模式变量取为完全变量的形式(如总的海表温度场,其可以分解为气候态部分和年际异常部分),还考虑了尽可能详尽的物理过程及其参数化方案。中间型耦合模式(Intermediate Coupled Models,ICMs)是一类介于高度理想化概念模型与复杂的环流型耦合模式之间的简化模式,其对应的控制方程组采用距平形式,直接取大气和海洋年际异常场作为预报变量(如海表温度年际异常),而相应的气候平均态部分则由对应的观测资料来给定;大气与海洋模式间的耦合采用异常耦合(anomaly coupling)。混合型耦合模式(Hybrid Coupled Models,HCMs)是另一类简化的海气耦合模式,其中海洋或大气模式有一个分量模式采用了简化的距平类模式(类似于ICMs),而另一个分量模式则采用环流型模式(General Circulation Models,GCMs);如可采用统计的大气风应力年际异常模式与OGCM间的耦合而构建一种HCMOGCM,也可采用简化的海洋距平类模式(如ICM中的海洋分量模式)与AGCM间的耦合而构建另一种HCMAGCM。历史上,ICMs、HCMs和CGCMs等这几类耦合模式都在ENSO理论体系的发展、数值模拟和实时预测等方面都起到了重要作用。本文主要回顾作者与合作者所研发的ICMs和HCMs的构建、特点和应用例子等。 | 张荣华 | 2024 | 海洋与湖沼2024，55，1： | 0 |
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