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中国科学院大气物理研究所全球极端天气气候事件正涌现新特征——2023年回顾（图）
气候 观测 大气物理
2024/4/21
2023年是自1850年以来最热的一年，观测的全球平均温度较工业化前（1850-1900年）偏暖1.45°C ± 0.12°C。伴随破纪录的高温，这一年全球各地经历了频繁的极端天气气候事件，包括热浪、极端降水、旱涝急转、野火、沙尘暴等。
伴随着温室气体浓度增加，自20世纪90年代以来，北极地区出现剧烈增暖现象（Arctic Amplification ，AA）。研究表明，冬季北极海冰的快速融化对AA有重要作用，它是海冰长期减少趋势、年际和年代际变率的共同结果，其中北极欧亚地区特别是巴伦支-喀拉海（Barents-Kara Seas ，BKS）是冬季北极海冰变率最大的区域。然而，大气因子和海洋因子怎样调控欧亚北极地区海冰变化的时间尺...
中国科学院大气物理研究所基于神经网络的大气模式动力框架非静力替代求解方案（图）
神经网络 大气模式 动力框架
2024/4/13
大气模式动力框架的非静力效应随水平分辨率的提高不断增强，当分辨率上升到一定的临界水平时，静力平衡假设为模式带来的误差开始发挥作用但仍不足够显著，称之为非静力过程影响的“灰色地带”。
中国科学院大气物理耦合图神经网络提升降水预报技巧（图）
物理耦合 神经网络 大气动力
2024/1/20
大模型时代，纯数据驱动的气象、气候模型效果逐渐追赶甚至赶超数值模式。然而，目前气象、气候大模型也仍然存在不少问题。比如物理一致性不高、辐散风预报效果不好等等，这些问题限制了对于降水等复杂天气气候现象的预测能力。目前，将物理、大气动力与深度学习模型结合成为提升模型能力，解决目前瓶颈问题的一条重要途径。中国科学院大气物理研究所LASG黄刚研究员团队基于地球系统数值模拟装置（寰）的数据和算力支持，从物理...
中国科学院大气物理研究所南印度洋热带气旋生成位置的西移（图）
南印度洋 大气对流 线性变化
2024/1/14
南印度洋是南半球热带气旋较活跃的海域之一，热带气旋的发生发展对非洲的沿海区域以及附近的岛国会产生重大的经济和社会影响。比如2019年3月14日在莫桑比克登陆的热带气旋伊代，造成津巴布韦、莫桑比克和马拉维等地区近1300多人死亡，300多万人受灾，总损失估计约为22亿美元。相对于北太平洋和北印度洋的热带气旋研究来说 (Cao* et al., 2023a, 2023b)，前人对南印度洋热带气旋长期趋...
厄尔尼诺-南方涛动（El Nino-Southern Oscillation, ENSO）是全球海洋显著的年际变率信号，其可以通过大气桥与热带海洋相互作用。已有的研究指出，ENSO的形成与热带大西洋的海温异常存在紧密的联系，热带大西洋的海温异常可以影响ENSO的发展。2024年1月2日，中国科学院大气物理研究所博士生张少瑜、导师刘屹岷研究员、英国雷丁大学Buwen Dong研究员和团队成员生宸博士...
耦合模式对于年平均赤道太平洋海表温度的模拟有着很大的偏差，主要体现在赤道中太平洋和西太平洋的冷偏差以及赤道东太平洋的暖偏差。尽管随着模式的发展，赤道太平洋海表温度的模拟有了一定改进，CMIP6模式集合平均历史实验（HIST）的结果表明偏差依旧显著存在。 CAS-ESM2-0作为参与了CMIP6的耦合模式，其历史实验（HIST）结果在赤道太平洋海表温度的模拟偏差和CMIP6模式集合平均的模拟偏差类似...
中国科学院大气所在西北太平洋大尺度环流型与热带气旋生成研究中获进展（图）
热带气旋生成 海洋观测 大气物理
2023/12/17
由于海洋观测资料匮乏以及热带气旋（TC）生成过程的理论不完善，TC生成预报成为难点。西北太平洋是TC生成频数最高的海域，夏季风环流活跃，TC生成涉及的多尺度相互作用比较复杂。前人基于观测资料的研究表明，在TC生成前期，热带初始扰动对大尺度环流特征尤其敏感。目前，对于西北太平洋不同大尺度环流型中发展与不发展热带扰动的差异未有充分研究。2023年12月12日，中国科学院大气物理研究所研究员陈光华团队对...
中国科学院地球环境所等揭示化石源燃料对大气碘的贡献（图）
化石源燃料 大气细颗粒 地表环境
2023/11/16
碘对于人体健康至关重要。陆地环境中碘的多寡，是决定碘缺乏症患病率的关键因素之一。由于冬季海洋碘输入减少，内陆大气碘的主要来源可能从海洋转变为其他源的释放，这将进一步影响内陆地表环境的碘含量。然而，大气碘的具体来源与组成如何？在多大程度上受到人类活动的影响？这些科学问题尚无明确答案。
大气二氧化碳（CO2）在千年尺度寒冷时期（又称冰阶期）的变化并不是单一的，而是呈现增加、保持不变，甚至降低等多个变化趋势。大量研究认为，大气CO2变化主要受控于南大洋通风（即大气和海洋内部之间气体成分的交换）对深海存储碳量的调节。一个广为接受的观点认为，南半球西风增强或向极地的摆动可以提升南大洋对深海的通风状况，促进深海碳向大气的释放，从而导致冰阶期大气CO2的增加。然而，南大洋通风的变化无法解释...
中国科学院大气所等揭示台风内核区对流结构对称度对快速增强的影响（图）
对流结构 诊断分析 观测 大气物理
2023/9/18
对台风快速增强过程（RI：24小时内最大风速增强大于15m s-1）的漏报和低估，是目前业务中制约台风强度预报准确率的主要因素之一，提升对于RI物理机制的理解对提高台风强度预报的准确率至关重要。已有的观测和数值模拟研究表明，台风的增强速率与内核区对流密切相关，且许多台风在RI之前其对流结构会经历由非对称向对称的转变，形成围绕台风中心的环状降水带。尽管如此，内核区对流对称度对台风RI的影响仍未被充分...
中国科学院大气物理研究所等揭示台风内核区对流结构对称度对快速增强的影响（图）
台风内核 对流结构 对称度 快速增强
2023/9/26
对台风快速增强过程（RI：24小时内最大风速增强大于15m s-1）的漏报和低估，是目前业务中制约台风强度预报准确率的主要因素之一，提升对于RI物理机制的理解对提高台风强度预报的准确率至关重要。已有的观测和数值模拟研究表明，台风的增强速率与内核区对流密切相关，且许多台风在RI之前其对流结构会经历由非对称向对称的转变，形成围绕台风中心的环状降水带。尽管如此，内核区对流对称度对台风RI的影响仍未被充分...
中国科学院大气物理研究所召开2023年度学术年会
中国科学院大气物理研究所 2023年度 学术年会
2023/12/14
2023年9月9日至10日，中国科学院大气物理研究所2023年度学术年会在密云园区召开。来自大气所、中国气象局、清华大学、北京大学、南京大学、国家海洋环境预报中心、南京信息工程大学、成都信息工程大学等30余家单位的负责人、专家学者和研究生300余人参加了学术年会。
西太平洋型遥相关（WP）是北半球冬季显著的大气环流遥相关型。它的变化对欧亚、北太平洋和北美等地区的极端天气气候具有重要作用。先前研究提出了WP的形成和维持与大气内部动力过程有关。WP可通过天气尺度波动与平均流相互作用以及从平均流中获取有效斜压能量来维持和发展。此外，WP会受到外部强迫因素的影响，尤其是热带太平洋的厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）。ENSO相关的热带海温异常可通过热带对流激发热带外大气...
西太平洋型遥相关（WP）是北半球冬季显著的大气环流遥相关型。它的变化对欧亚、北太平洋和北美等地区的极端天气气候具有重要作用。先前研究提出了WP的形成和维持与大气内部动力过程有关。WP可通过天气尺度波动与平均流相互作用以及从平均流中获取有效斜压能量来维持和发展。此外，WP会受到外部强迫因素的影响，尤其是热带太平洋的厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）。ENSO相关的热带海温异常可通过热带对流激发热带外大气...