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东北地理所在水温耦合条件下黑土有机质矿化及其温度敏感性特征方面取得进展（图）
有机质矿化 气候变化 土壤
2024/4/28
土壤有机质（SOM）在农田土壤肥力维持、碳封存和缓解气候变化起着至关重要的作用，将作物残留物还田被认为是维持和提升SOM的重要措施之一，然而，残留物还田可能加速SOM的矿化，即为激发效应（PE），温度敏感性（Q10）作为表征SOM矿化特性的重要参数，很大程度上决定着陆地生态系统碳循环与气候变暖之间反馈关系的方向与强度。影响SOM矿化过程的因素既包括生物因素，如土壤微生物和植物等，也包括非生物因素，...
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...
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...
中国科学院大气物理研究所AAS: CAS-ESM2.0成功实现大气CO2的全耦合模拟（图）
大气 耦合模拟 海洋碳循环
2023/11/10
2023年9月22日，地球系统数值模拟装置核心软件——中国科学院地球系统模式（CAS-ESM）的研发团队在Advances in Atmospheric Sciences上发表了关于CAS-ESM大气CO2全耦合模拟的最新研究进展。该研究指出：CAS-ESM2.0已成功解决了陆地碳循环、海洋碳循环与大气CO2双向耦合的难题，并能够合理的计算大气CO2的时空变化。
准确而定量地描述碳排放、气候变化与地质碳汇之间的互馈关系，是地球科学领域的前沿问题，也是制定碳中和战略目标的关键科学基础。然而，目前关于气候变化背景下的地球系统碳循环过程与机理的认识仍存在较大的不确定性。例如，未来大气CO2浓度的急剧变化是否会影响地质碳汇的潜力？大陆硅酸盐风化如何响应快速碳排放？
2019年8-10月中国东南地区遭受了持续性的极端干旱，摧毁了大面积的农作物，造成了严重的经济损失，受到科学界的关注。已有的研究基于8-9-10月平均揭示了全球增暖、极端正印度洋偶极子和中部型厄尔尼诺对此次极端干旱事件的影响；也有研究表明极端正印度洋偶极子和中部型厄尔尼诺不是导致此次干旱事件的主要原因，强调了季节内振荡的作用。中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室博士后姜继兰博士和所在团队...
2022年4月1日，中国科学技术大学在新一代神威超级计算机上首次实现了长达7天的全球3公里空间分辨率大气物理-化学全耦合数值模拟试验，全面展现了新一代国产超级计算机软硬件系统的可靠性、稳定性和可用性，以及在其上构建全球高分辨率大气模拟系统的重大应用前景。研究成果以“Establishing a non-hydrostatic global atmospheric modeling system a...
中国科学院华南植物园在陆-气耦合模拟不确定性研究取得进展（图）
气候变化 陆-气耦合 模拟
2021/7/28
中国科学院华南植物园生态中心鼎湖山站王琛博士与美国西北太平洋国家实验室研究人员合作，量化并降低了数值模型在陆-气耦合模拟中的不确定性。该研究首先使用统计学方法选取了常规的参数化方案组合，利用相关变量物理过程的重要性对方案中的参数进行敏感性分析，对参数的敏感性进行分级并优化高敏感性参数，进而提高了模型的模拟效果。该研究提出“经验统计-物理过程-参数优化研究范式”对深入理解气候变化背景下陆-气耦合模式...
类地行星的大气成分和演化主要分原始大气和次生大气。原始大气来自行星形成过程中吸积的宇宙物质，以氢气（H2）和氦气（He）为主。早期太阳的太阳风和太阳超紫外辐射都很强，类地行星的原始大气很快就被太阳风剥蚀逃逸掉了。原始大气逃逸掉后，类地行星的地质和火山等排气活动产生了次生大气。次生大气的成分主要由行星的排气过程和逃逸过程决定。不同的类地行星有不同的地质化学和生物等过程，造成了不同的排气过程，行星不同...
中国气象局沈阳大气环境研究所生态气象室副研究员王笑影课题组在陆面过程研究方面发布最新进展。
地表交换系数（surface exchange coefficients，Ch）能表征陆气耦合强度，其参数化方案通过影响陆气间能量、水分等交换效率在陆面模拟过程中起着关键性作用，进而影响到天气和气候演变的可预测性。为了改进陆面模式对陆气相互作用强度的表征，中国科学院大气物理研究所马柱国研究员课题组的张霞博士在陈亮副研究员的指导下将一个随植被冠层高度变化的耦合强度方案应用于离线Noah-MP模式并在...
我国首个自主研发的地球系统模式参加国际耦合模式比较计划
自主研发 地球系统模式 国际耦合模式 比较计划
2020/12/30
数学建模和数值模拟是研究地球各圈层演化机理及预测其未来变化的重要手段。随着人们认识的不断深入，模型考虑的物理、化学过程也日趋完善。面对日益严峻的气候变化问题，国家主席习近平在2020年9月召开的第75届联合国大会期间提出，中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为了给政府决策提供科学支撑，传统的气候系统模式已经无法满足要求，因为生态、陆地海洋生物地球化学等与碳循...
全球耦合气候系统模式CAS FGOALS新发展—全耦合气溶胶模块（图）
全球 耦合 气候系统模式 CAS FGOALS 新发展 全耦合 气溶胶模块
2020/12/30
近日，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）石广玉院士研究团队的戴铁副研究员和王浩博士研究生，通过与日本国立环境研究所、九州大学以及日本宇宙航空研究开发机构长期合作，成功实现LASG自主研发的我国耦合气候系统模式CAS FGOALS-f3与日本先进全球气溶胶模式SPRINTARS的全耦合研制。利用地面和卫星多源观测资料对新耦合的气溶胶模式进行充分评估发现：...
地球气候系统模型是预测气候和预估气候变化的重要工具，建立和发展地球气候系统模型是国内外地球科学研究的前沿领域。大气化学和气候变化之间存在重要且复杂的相互作用，正确模拟大气化学过程及其与气候的相互作用是当前气候系统模型发展的重点方向之一。
近日，国际权威学术期刊Climate Dynamics(《气候动力学》)在线发表了题为“Coupled data assimilation and parameter estimation in coupled ocean-atmosphere models: a review”（《海气耦合模式中的耦合资料同化和参数估计回顾》）的综述性文章。该综述由中国海洋大学“筑峰人才工程”第一层次教授、物理海...