气候系统模式

摘要： 通过分析BCC_CSM1.1m、ECMWF_SYSTEM5、NCEP_CFSv2、FGOALS_f、FGOALS_s2、PCCSM4气候模式的模式初始误差、空间相关系数和时间距平相关系数,评估国内外6种气候预测模式在西南地区的预测能力。结果表明:FGOALS_s2和ECMWF_SYSTEM5模式的初始误差最大,FGOALS_f模式的最小。模式在西南地区西南部模拟2 m温度的初始误差较小,ECMWF_SYSTEM5模式在四川盆地东部的预测场均方根误差较小。ECMWF_SYSTEM5模式预报的空间相关系数最大(小)值随时间有所下降(上升),尤其是2016~2018年变化趋势较为明显,其产生原因可能与欧洲中心模式升级有关。采用ECMWF_SYSTEM5模式(西南和东部区域)和BCC_CSM1.1m模式(西北区域)预报的空间相关系数较高。随着预报时效的延长,各模式预报西南子区域的空间相关系数均呈先减后增的变化趋势;就东部子区域而言,BCC_CSM1.1m、NCEP_CFSv2和ECMWF_SYSTEM5模式预报的空间相关系数变化较小,其余各模式呈现单峰或双峰的变化特征;各模式对西北子区域的预报稳定度较高。从预报时效为1个月的时间距平相关系数水平分布看,各模式对西南区域东部的预报效果优于西部,这可能是西部地势较高且天气物理过程具有特殊性导致的。PCCSM4模式对高原区域预报效果较好,但对于地形起伏较大的区域,其预报效果仍然较差。采用FGOALS_s2和PCCSM4模式对西南子区域的预报效果较好,FGOALS_s2和ECMWF_SYSTEM5模式对西北子区域的预报效果较好,PCCSM4和NCEP_CFSv2模式对东部子区域的预报效果较好。从预报时效为1~3个月的时间距平相关系数变化趋势看出,各模式在预报时效为1个月的时间距平相关系数较高(低)的区域,其数值随预报时效的延长有下降(上升)的变化趋势。

摘要： IPCC第六次评估报告(AR6)指出,要实现1.5°C和2°C的温控目标、降低人类社会面临的气候变化风险,需要实现深度减排,这只有在低排放情景下才可能实现。要定量回答未来的碳排放空间及其对气候系统的影响等问题,离不开自然和社会经济领域的数值模式支撑。未来,在各领域模式的改进发展过程中,需要进一步加强气候系统模式和社会经济模式的交流融合,吸纳应用双方的新理论技术和数据成果,共同实现数值模式的性能提高和功能延展,发展地球系统模式,更好地服务于我国的碳中和目标。

摘要： 国家气候中心气候系统模式(BCC_CSM)将美国Los Alamos国家实验室发展的海冰模式CICE5.0替代原有的海冰模式SIS,形成一个新版本耦合模式,很好地提高了模式对北极海冰和北极气候的模拟能力.在此基础上,本文评估新耦合模式对1985-2014年东亚冬季气候的模拟性能,检验北极海冰模拟性能的改进对东亚冬季气候模拟性能的影响.结果表明,引入CICE5.0后,新耦合模式能较好地模拟出东亚冬季海平面气压、850 hPa风场以及辐射通量,进而改善东亚气温以及降水的气候态空间分布模拟效果.进一步分析发现,与原有耦合模式相比,新耦合模式更好地抓住了东亚冬季海平面气压、总降水量和气温异常对同期巴伦支海-喀拉海海冰密集度异常的响应,进而提高了模式对东亚冬季中高纬度地区气温以及降水变率的模拟能力.

摘要： 利用参加第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)年代际气候预测计划(DCPP)的加拿大CanESM5模式和日本MIROC6模式的结果,评估了模式对中国近地面气温的预测能力.在年代际尺度上,两个模式年代际试验对近地面气温的回报技巧均高于历史试验的模拟能力,采用海温初始化可以提高模式对中国近地面气温的年代际预报技巧.对年代际回报试验的进一步分析表明,两个模式均能较好地预测年平均气温的变化;对季节平均气温,模式在秋季的回报技巧最高,在冬季较低.就区域平均气温而言,两个模式对中国各个地区年平均和季节平均气温都有较高的回报技巧,其中我国南方和西部地区的气温回报技巧比北方高.年平均以及春季、冬季的气温年代际回报技巧总体随提前时间的增加而降低,夏季和秋季的气温回报技巧随提前时间的增加提高.各区域内年代际预测技巧随提前时间的变化特征与全国整体基本一致.

摘要： 基于BCC_CSM1.1m,NCEP_CFSv2和ECMWF_System5模式的历史回报和中国全球大气再分析系统资料,对500hPa位势高度和西太平洋副热带高压进行预报性能评估和可预报性分析.结果表明:三个模式在热带地区均具有较高的预报能力,BCC模式表现最为突出,EC模式预报稳定性最好,NCEP模式预报技巧最低;三个模式预报的距平相关系数均表现出明显的年际变化,并且在超过中等强度的厄尔尼诺事件后,预报技巧有所提高,进一步证实ENSO是各模式对500hPa位势高度季节性尺度的可预测源;模式对西太副高脊线指数的预报技巧最高,其次是强度指数,再次是面积指数,对脊点指数的预报表现最差.

摘要： 本文评估了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)研发的全球气候系统模式(FGOALS)的4个版本(FGOALS-g2、s2、g3、f3-L)对赤道太平洋地区的海温、降水气候态和季节循环的模拟能力.本文从海气耦合机制和热量收支的角度对耦合模式结果和相应的大气模式比较计划试验(AMIP)进行了对比分析,探讨了造成这一地区海温和降水模拟偏差的原因.结果显示,上一代模式g2和s2的海表温度均方根误差大于2°C,新一代模式g3和f3-L模拟的均方根误差降低50％,为1°C左右.因为新版本中赤道太平洋地区的净短波辐射平均态误差的减小,海洋上层热量动力输送过程的改善和净短波辐射与海温回归关系改进,赤道太平洋地区海温的平均态,南北温度和降水的不对称性都更加接近观测.f3-L比g3在上述方面改进更多,海温也更加合理.但是新一代版本模拟的降水均没有显著改进,赤道北侧ITCZ的降水偏大4 mm d?1.对流降水带来的凝结潜热释放加强了南北非绝热加热梯度,越赤道南风偏差抵消了一部分因为短波辐射偏大带来的海温偏暖,这说明海温平均态的改善是模拟误差相互抵消的结果.在季节循环的模拟方面也存在类似的现象,f3-L和g3中的海温年循环有所改进但较观测振幅仍旧偏弱.这是因为f3-L和g3模拟的经向风和潜热的年循环振幅比前版本要偏强,误差加大的同时也更大地抵消短波辐射的年循环偏差.g2和s2模拟的海温在赤道东太平洋则存在一个虚假半年循环分量,这主要是由潜热通量半年循环偏差所引起的.

摘要： 天气预报是指一周内至两周时间尺度的气象预报,而月季及以上时间尺度的预报则属于气候预测范畴.中国的气候预测起步很早,无论在研究工作中还是在业务应用上都取得了显著成就.文中扼要回顾了这些研究和业务发展成就,重点包括:对于季风和梅雨、寒潮的早期认知和后期研究发现、早期气候预测业务发展概况、动力气候预测的早期探索、动力-统计气候预测方法的研制和应用、气候预测模式的发展以及初始化和多模式集合预测、东亚气候系统变异的全方位探索、气候预测范畴的不断拓展和气候预测研究的不断创新.也对未来气候预测研究和业务发展提出了几个重大挑战性课题,涉及不同时间尺度气候变异过程之间的相互作用、季节内至年代际气候预测、气候系统模式及初始化、动力-统计相结合的气候预测方法等方面.

摘要： 在青藏高原多年冻土区根据490个植被调查样点数据和3种遥感数据集的27个变量,利用决策树分类模型,模拟出4种代表性浓度路径情景下10个气候系统模式在2050年和2070年的青藏高原高寒草地类型(高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和裸地)潜在分布结果.同时为保证数据分析的一致性,利用数据对当前高原草地类型也进行了反演.结果表明:相比当前高寒草地分布面积,预计在2050年和2070年裸地和高寒草甸面积微弱减少,高寒草原和高寒荒漠面积在微弱增加,高寒沼泽草甸面积变化不明显.结果在4种代表性浓度路径情景下的表现基本一致,研究不仅可以为高寒草地气候变化研究提供植被类型相关的数据支持,还可以为青藏高原多年冻土区碳循环的探讨提供部分的方法和理论依据.

摘要： 本文利用中国科学院气候系统模式CAS-ESM-C(Chinese Academy of Sciences-Earth System Model-Climate system component),选择Zhang-McFarlan方案(ZM)、修改后的Zhang-McFarlane方案(MZM)、以及Emanuel方案三种积云对流参数化方案进行敏感性试验.首先评估多种对流参数化方案的整体气候背景模拟差异,并结合单独大气的对应敏感性试验探讨差异背后的海气相互作用物理机制.结果表明:ZM试验在副热带东太平洋模拟性能最好;MZM在南赤道辐合带(SPCZ)日界线以东地区模拟性能最好,但暖池几乎消失;EMA试验在北赤道辐台带和暖池区域表现最好,但是SPCZ日界线以东地区误差最大的.进一步分析表明模拟差异可能是由于模式在"高云作用"(高云负反馈作用)和"低云作用"(低云正反馈作用和非局地冷却作用)上模拟的不同造成.EMA试验和ZM试验高云作用相对偏弱,对SPCZ日界线以东地区SST、降水增加限制不足,所以导致该地区误差相对偏大,其中又因为ZM试验中低云作用相对较弱,所以在SPCZ日界线以东地区的误差要小于EMA试验.MZM的高云作用最强,SPCZ日界线以东地区模拟误差最小,但同时也导致了暖池的儿乎消失.在这些机制影响下,"双热带辐台带(ITCZ)"改善往往意味着冷舌、暖池模拟的更差,而暖池的真实模拟往往意味着"双ITCZ"比较严重.所以,改进模式应先从低云入手,尽重在不放大其他地区误差的同时改善副热带东太平洋地区低云负偏差.然后再从高云入手,根据改进低云作用后模拟的实际情况,适当调整高云作用,最终到达一种既兼顾暖池也能降低"双ITCZ"误差的理想状态.

摘要： 基于耦合器的模块化框架结构是当今气候系统模式发展的主要技术方向.概述了气候系统模式耦合器的发展背景,着重介绍了两种典型的耦合器,并在软件结构和耦合功能两个方面对它们进行比较分析,最后讨论了气候系统模式耦合器的发展方向.

摘要： 利用1961—2007年三峡库区17个气象站的日降水资料，研究了近47a来三峡库区极端降水指数——最大连续5d降水（R5d）的变化规律，通过评估用于政府间气候变化委员会第四次评估报告的9个新一代气候系统模式产品对三峡库区最大连续5d降水的模拟能力，筛选出5个模拟较好的模式（GFDL-CM2.1、INM-CM3.0、IPSL-CM4、MIROC3-H和NCAR-PCM1）进行组合，并考虑模式的偏差，预估3种排放情景(高排放SRES A2、中等排放SRES A1B和低排放SRES B1)下21世纪三峡库区最大连续5d降水的可能变化。结果表明，近47a来，三峡库区最大连续5d降水量的线性变化趋势不显著，但有显著的2a和5a左右的年际变化周期；从逐年代变化来看，20世纪60年代和2001—2007年偏少，70年代、80年代和90年代偏多。与目前气候（1980—1999年）相比，21世纪3种不同排放情景下三峡库区最大连续5d降水量均可能增加，尤其是21世纪后期比前、中期增加更显著；21世纪前期，3种情景下将增加0.5～5.4mm，中期将增加9.3～14.8mm，后期将增加12.7～26.4mm，整个21世纪将增加9.5～14.7mm。

摘要： 要想真正使中国的气候系统模式有长足的发展，就必须解决上述薄弱环节，必须致力于适合东亚区域物理过程参数化方案的研究以及具有自主知识产权的有效软件平台的开发。中国地球系统模式的发展，尤其需要先打好物理气候系统模式这一重要基础，这是决定中国地球系统模式前途的关键因素。本文介绍了发达国家在地球系统模式方面的重要进展，对我国地球系统模式的发展现状及问题进行了分析，指出发展我国自己的地球系统模式，除了需要解决与大气、海洋、生态等地学和生物学相关的关键科学问题外，还需要解决与高性能计算密切相关的科学问题和技术问题，并提出加快发展我国地球系统模式的对策建议。

摘要： 本文通过基于气候系统模式的气候变化数值模拟,阐述加速发展我国气候系统模式的重要性,并介绍我们目前在这一领域取得的新进展和未来的计划.气候变化数值模拟可以定量评估20世纪人类活动对气候变化的影响,并预测21世纪可能的气候变化,寻找出可能的影响地球气候系统变化的重要因素.由于气候变化数值模拟是采用耦合各圈层的气候系统模式来进行,模式性能的好坏直接关系到数值模拟结果的准确性和合理性,因此,发展高性能气候系统模式成为气候变化研究中的中心任务.美国、欧洲和日本等发达国家和地区一直非常重视气候系统模式的发展,并在近年相继推出了一些有关气候系统模式发展的重要联合研究计划,在研究经费上给予了强有力的支持.我们也推出了自己的相关研究计划,并在该计划指导下在气候系统模式各重要子模式研发方面取得了重要进展和初步结果,并将用新发展的气候系统模式为IPCC第四次评估报告提供自己的模拟结果.

摘要： 一种车辆乘员空气幕帘系统，其包括具有座椅衬垫和座椅靠背的座椅。座椅靠背具有构造为布置在乘员肩部上方的区域。空气通道被支撑在座椅靠背上并且被布置在该区域中。空气通道被构造成被引导成邻近就座乘员的头部和颈部。

摘要： 本发明提供了一种用于向车辆的驾驶室(2)提供空气的气候系统(3)，所述气候系统包括第一导管(302)，所述第一导管的出口端(312)适合布置在驾驶室(2)的内部，其特征在于，所述气候系统包括加压空气源(324)，所述第一导管(302)的入口端(315)连接到所述加压空气源(324)，用于通过所述第一导管(302)将压缩空气供应到驾驶室(2)中。

摘要： 本公开提供了“实现灵活的多区温度和模式控制的模块化气候系统”。一种用于车辆的多区气候控制系统，包括前部HVAC单元和一个或多个附加单元，所述一个或多个附加单元可被配置为将经调节的空气提供到一个或多个后部气候区。所述前部HVAC单元适于对提供到至少一个前部气候区的空气进行调节。所述前部HVAC单元可包括冷空气出口，所述冷空气出口将冷空气供应到定位在所述车辆的控制台中的电动加热器。所述电动加热器包括电力‑空气热交换器，以控制供应到乘客舱的至少一个后部区的经调节的空气的温度。所述系统可包括辅助气候控制系统，所述辅助气候控制系统具有辅助加热器芯体和辅助蒸发器，所述辅助加热器芯体和所述辅助蒸发器定位在所述车辆的后部部分中以将经调节的空气提供到一个或多个后部气候区。

摘要： 本发明涉及一种用于在以一个在另一个之上的方式布置的多个层(12)中栽培植物的密封式气候单元(100)，其中：气候单元(100)包括至少一个室(10)，层(12)在该至少一个室中以一个在另一个之上的方式布置，并且从室(10)的第一侧(11a)延伸到室(10)的第二侧(11b)；每层(12)具有至少一个植物培育容器和布置在其上的至少一个照明平台；并且至少一个室(10)中的气候借助于气候单元(100)的气候系统(20)来调节。为了创建这种既节省空间又节省能量的气候调节系统的气候单元，根据本发明，储热元件(13)布置在至少一个室(10)的第一侧(11a)和第二侧(11b)中的每一侧上，其中：由气候系统(20)的通风系统(21)产生的空气流(25)流经两个储热元件(13)；在至少在一个时间上，两侧(11a、11b)中的一侧形成空气入口侧(23)而另一侧形成用于空气流(25)的空气出口(24)；布置在空气入口(23)处的储热元件(13)用作放热元件(13a)，而布置在空气出口(24)处的储热元件(13)用作吸热元件(13a)。

摘要： 本发明涉及一种用于在相叠布置的多个层(10)中进行植物栽培的密封气候室(100)，其中：每个层(10)具有至少一个植物栽培容器(11)和在其上方布置的照明平台(12)；借助于第一气候系统(13a)的通风装置(15)来控制气候室(100)内的第一栽培区域(14a)中的气候；第一气候系统(13a)包括至少一个气囊(16)，该气囊沿竖直方向延伸并布置在气候室(100)内，并且被设计为向第一栽培区域(14a)中的各个层(10)供应空气。

摘要： 本发明涉及用于向饲养昆虫幼虫的房间提供经调节空气的系统。所述系统包括用于储存所述昆虫幼虫的板条箱，其中所述板条箱能够堆叠以形成竖列，并且其中所述板条箱包括设置在相对侧上的侧向切口。用于将经调节空气提供给所述板条箱的进气管道设置在竖直方向上并且包括用于列中的每个板条箱的至少一个喷嘴。所述至少一个喷嘴的位置对应于所述相应板条箱的所述侧向切口的位置。所述系统还包括出气管道，其中所述出气管道设置在竖直方向上，并且其中所述出气管道设置在所述堆叠的板条箱的与所述入气管道相对的一侧上。

摘要： 一种针对车辆乘员的微气候系统包括多个微气候热效应器。每个微气候热效应器至少部分地控制多个乘员区域中的至少一个中的气候。每个微气候热效应器包括传感器，传感器配置为确定与该区域对应的微气候温度数据。控制器包括输入部，输入部配置为从车辆数据总线接收车辆温度数据，车辆温度数据包括座舱温度和外部空气温度。控制器将微气候温度数据与车辆温度数据融合并确定对于每个微气候热效应器的估算局部等效温度。控制器还基于与该微气候热效应器对应的估算局部等效温度来向每个微气候热效应器提供温度命令。

摘要： 公开了一种车辆气候系统(100)，其被配置成能够在车辆(1)内部产生雪效果，该车辆气候系统(100)包括：被构造成能够容纳用于生成人造雪的液体的液体容器(9)；空气入口(19)，其被构造成能够对该车辆(1)内部供应空气以用于生成人造雪；以及至少第一冷却器出口(30a、30b、30c、30d)，其与该液体容器(9)和该空气入口(19)流体连通，并被构造成能够在车辆(1)内部输出人造雪(1)。还公开了一种用于生成车辆(1)内部的雪效果的方法和一种计算机程序产品(500)。

摘要： 本实用新型公开了一种全宅AI微气候系统，该系统包括智慧AI算法中心、热泵主机、智慧交互终端、输配装置和辐射装置，所述辐射装置和热泵主机分别与输配装置连通，所述智慧交互终端和输配装置均与智慧AI算法中心电连接，所述辐射装置包括设置在室内顶板的顶面辐射装置和设置在室内地板下的地面辐射装置。通过在室内顶板和地板上均设置辐射装置，可从室内上下两侧实现对室内的升温控制，当智慧AI算法中心获取到降温信号后，输送凉水即可。通过在室内上下两侧分别设置辐射装置，可快速的实现室内温度的升温或者降温的调节，达到恒温状态。同时辐射装置在温度调节过程中不会形成风，所以可保证室内始终处于恒洁、恒静的状态。

摘要： 本发明公开了气候系统模式多圈层耦合资料同化系统，包括气候系统模式、海洋同化子系统、海冰同化子系统、陆面同化子系统和大气同化子系统，其特征在于：所述气候系统模式包含海洋分量模式、海冰分量模式、陆面分量模式、大气分量模式和耦合器；所述海洋同化子系统包含对卫星遥感海表温度资料、卫星遥感海表高度资料、海洋温盐廓线观测资料的质量控制模块、资料融合模块和资料同化模块。本发明提供了一种基于气候系统模式耦合框架的多圈层多源资料同化系统，其可以更加有效的提取利用不同圈层的观测资料信息，实现观测资料和气候系统模式的有机融合，从而提供更为协调可靠的多圈层多变量同化分析场。