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《北极多冰年和少冰年的大气环流差异》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第卷第期气象科学,年,月①‘北极多冰年和少冰年的大气环流差异张明余志豪南,京大学大气科学系南京,取北极摘要本文利用一个改进的海冰热力模式区大气和有关场的气候,模拟了年月资料至年月的北极海冰空间分布和季节变化的循环特征,较好地模拟出多冰年,和,。少冰年模拟结果与部分研究,。工作以及实况相比较基本状况趋于一致并且在此基础上进一步探讨了北极多,可冰年和少冰年的大气环境差异以看到多冰年的北极极涡偏西半球少冰年的北极极,涡基本是围绕极地从而进一步影响多冰年和少冰年大气环流差异特别是对亚洲环流的影响较大。关键词北极海冰海冰热力模式。分类号引言,,众所周知在气候系统的各个子系统之间始终处于相互作用
2、的过程中其中某一子系统的。近,变化必然伴随其它子系统的相应变化些年来气候变化及其异常给全球许多地区的经济和社,会发展带来的严重影响使气候变化和气候异常成为世界各国政府和科学家们十分关注的,,已成为当今气候重大问题找出气候变化和异常的原因并对这种变化和异常作出成功的预测学研究的中心问题。极地海冰是气候系统中冰雪圈的重要组成部分,其存在着显著的年际变化和,,。因此,季节变化不仅具有明显的局地效应而且可以影响到大气环流和天气气候研究极地,,海冰与大气环流异常的联系本文研究北极海冰对于探索气候变化成因预测气候异常具有重要意义。,,由于观测资料的贫乏等原因同大气和海洋相比海冰是气候系统研究工作
3、中一个相对薄弱的方面,数值模拟为研究大尺度海冰变化和探索冰气相互作用提供了一个有力的工具。最早用分析解形式计算海冰增长的公式,是上个世纪末所提出来的。自六十年代开始,又。,经过几年努力直到目前有不少人使用较先进的海冰模式进行这方面的研究年在〕的基础上,等发展的北冰洋动力一热力学海冰模式,等用一年逐月的,,以了海平面气温和气压场观测资料为强迫场将模式积分了年解模式模拟的海冰特征和强迫场的影响圈。完全藕合的冰洋模式首先是由和建立的闭。他们将上述动力一热,力学模式与美国地球物理流体动力实验室的海洋模式祸合模拟北极区域海冰的季。①收稿日期一一修改稿日期一一国家自然科学基金北极海冰与大气环流相
4、互作用项目资助一。张明等北极多冰年和少冰年的大气环流差异期。,,节变化本文采用中把皿改写而成的海冰热力模式并用气候资料作外强,,。迫模拟和分析北极海冰的年际变化初步探讨海冰对大气环流的影响海冰热力模式简介,因。,,。实际海冰具有厚薄之分此可选取一个海冰切断厚度凡是厚度的海冰称作,。,。。。厚冰否则簇的称作薄冰下标表示海冰切断厚度的选取是有一定要求的在北极,。。因,,海面通常选取米为一米厚度范围的薄冰其冬季向大气输送的热量要比终年厚冰大一个量级。,,。。,海冰面积是以格点区百分率来量值的故又称作致密度若,。,。则该格点区全部为海冰覆盖如则只有为海冰覆盖在两参数模式中或两。一中,取。,层
5、海冰模式定后将单位面积格点区分为厚冰区与非厚冰区即薄冰和开放水面。,因由于薄冰区的水面可近似当作零如同开放水面一样此海冰面积,,。也就是厚冰区的面积余下一为薄冰及开放水面见图而且格点上海冰质量近似,,·,·,,,。等于该格点上厚冰的质量即’、配万故相应的厚冰平均厚度百假若在厚,,,,。冰区内是线性分布的则按平均厚度可知厚度是在了区间内线性变化的一吃,与,临汤喇滚落爵泳男水图两参数海冰模式示意图琢,,,,在两参数模式中对于平均厚度亘和冰面积有连续方程为‘”‘·‘人”“”’一万“种一而‘“‘”‘·砚一叙一日为,。。式中和分别为冰速矢的分量和为厚度和面积变化率的热力项对于纯热力的冰模,,式
6、则一利用热量收支平衡可导出开放水区和厚冰区的热力项来表示式中的和。,,其推导过程从略或参考〕于是式变为‘,‘「短砚一一万,一‘‘,。。‘弓“一,”凡‘‘口月巧二成’”月。麦,,几。式中几面是单位面积格点上厚冰厚度的增长率是单位面积新冰或薄冰的厚度增长率、、、、它们分别可用如图所示感热输送潜热输送大气长波辐射太阳短波辐射海,、、。。冰长波辐射冰内热传导和冰底海水向冰的热传导等量来表示其具体公式从略困卷气象科学,和为结冰或融冰控制系数并且‘一‘,’,‘一,了。若了’矛若,,、若若,,、,,、,,,二。、、。卜、。,、二‘山,、,‘、肠、山,一,一一一兰二一这是由于几时‘单位面积格‘点’将
7、有’新’生冰一‘对于‘一‘的开放水平将扩展’裸飞‘一“”一”“‘“一‘一,产’,一’‘毋。一一一””一一一”一,‘。,,的冰面积其中为假定的指数衰减常值时间它的物理实质是冻结比融化迅速所以,,,。,,,几时开放水面无冰可融厚冰区冻结时只在其底部结冰冰面积不扩展故。,,,时但是融化时若取厚冰区平均厚度从到之间线性变化则可用相似三角性‘、、、,、原理二。,,。’推卜证单位’时’间,‘厚冰’刁一’融化’的⋯矽,冰面积减,洲少为产廿云若弃工一“。因此’融化「“时一
