摘要：为研究近期21年(1989—2009年)北极地区海冰变化原因,本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim数据集资料和美国麻省理工学院MITgcm全球海冰-海洋耦合模式开展了不同大气强迫条件下海冰变化的数值模拟研究.研究工作中共设计了6个数值试验,除1个试验全部采用1989—2009年每日4个时次的大气强迫场外,其余5个试验各有一种大气强迫(地表气温、地表大气比湿、向下短波辐射通量、向下长波辐射通量和地表风)采用1989年月平均结果.分析了各模拟试验结果中3月和9月北极地区海冰面积的年际变化特征及最小二乘拟合意义下的线性变化趋势,并以ERA-Interim结果为参照标准对各模拟试验结果进行了对比和检验,以说明不同大气强迫量变率对海冰变化的作用.结果表明:地表气温变率和向下长波辐射通量变率是造成海冰面积减少的主要原因;向下短波辐射通量变率对海冰面积变化影响几乎可以忽略;地表大气比湿变率对海冰面积线性变化趋势影响较小,但对海冰面积年际变化特征有调制作用;地表风变率对海冰季节变化、海冰面积线性变化趋势及年际变化特征均有明显影响,说明提高大气风应力精度是改善海冰数值模拟结果的重要手段.

摘要：本文应用中国科学院大气物理研究所设计的两层大气环流模式（ＩＡＰ－ＡＧＣＭ）研究了夏季赤道东太平洋地区负的海温异常对全球大气及赤道太平洋地区和东亚局地短期气候变化的影响，着重分析了海温异常（ＳＳＴＡ）所造成的降水、高度场、风场以及赤道太平洋地区海表感热和潜热输送等一些物理场的异常，并对赤道东太平洋海温异常影响全球及赤道太平洋和东亚局地短期气候变化的物理机制进行了探讨，得到了一些有意义的结果。

摘要：研究了一个全球气候的非线性模型.利用摄动理论和方法,构造了相关问题解的渐近展开式,该问题解的渐近展开式具有较高的近似度.摄动渐近方法是一个解析方法,得到的解还能够继续进行解析运算.

摘要：一个既真实又简化、且适用于湿润与干旱、冻土与非冻土和均质与非均质多种情景下的通用土壤水热传输耦合模式对于陆面过程的模型发展研究至关重要.研究首先通过量级估计和模型数值模拟结果的分析,发展了简化且精度较好的土壤水热传输耦合统一模型.为了克服该模型计算过程中由于需预估冰水相变速率项产生的误差造成的不确定性,进一步对该简化的统一土壤模式进行变量变换,以土壤总焓和土壤水总质量替代温度和体积含水量作为方程预报量,建立了新的通用土壤模型统一体系,并设计了一套行之有效、省时的数值计算方案.此模型既可用于一般情况下的裸土,也可用于较为难处理的非均质土、冻融土壤和干旱土壤等.与观测结果相比,改进后的统一土壤模型能很好地模拟出在湿润与干旱、冻土与非冻土和均质与非均质土壤中的水热传输过程.且由于它的简化,也适应当今陆面过程模式发展的需要.

摘要：基于曾庆存海洋环流模式设计思想和大气物理研究所海洋环流模式(IAPOGCM),设计并实现了高分辨率的自由表面热带太平洋环流模式(区域为南北纬30°,经纬圈方向的水平分辨率分别为1°和2°,垂直方向分为14层).模式中考虑了盐度并引入与洋流切变和层结稳定度有关的垂直扩散参数化方案及对流调整方案.用该模式已进行了大量的数值模拟和比较试验,充分表明该模式的优良性能和广阔的应用前景.文中给出了一些热带太平洋环流数值模拟及其应用实例.

摘要：AREM(Advanced Regional Eta-coordinate Model)对中国暴雨、台风等中尺度天气系统的模拟、预报能力突出。但是伴随模式分辨率的提高,制约该模式发展的一个问题日渐突出,即"静力平衡近似"的约束。本文通过对原静力平衡系统进行修正,引入高阶订正参数定义第三运动方程来构建该模式的非静力动力框架。我们基于Euler原始方程组,有效结合原静力平衡模式的标准层结扣除及IAP(Institute of Atmospheric Physics)变换方法,推导出了球面余纬坐标下的非静力框架,并在E网格和η坐标下进行了时空离散。采用时间两部分离技术进行积分运算以提高计算效率,并通过"追赶法"结合迭代法计算声波。此框架可方便地继承静力平衡框架的特点,最大限度地保留静力平衡框架的优势。理论推导和数值试验表明,当非静力框架退化为静力平衡框架后,方程形式及其模拟结果一致。在文章第二部分将通过理想和实例试验检验非静力模式性能。

摘要：利用 Ｈｉｌｂｅｒｔ 空间的 Ｌｉｏｎｓ 定理， 对于在第一类边值问题， 证明了水汽方程弱解的存在性和唯一性， 并且利用弱解， 指出了设计有限元方法的思路。

摘要：利用曾庆存的球面泛函空间方法， 进行了非对流云的尺度分析， 结果是： （１） 对于高云， 局地变化项、凝结项、平流项和垂直湍流项都是重要的； （２） 对于中云除垂直平流比水平平流重要之外， 其余结果与高云一样； （３） 对于雨层云， 凝结与局地变化是重要的； （４） 对于海性层云和层积云， 局地变化和垂直湍流项是重要的。以上结果对于设计大气环流模式很有参考价值。

摘要：应用消息传递接口函数库(MPI)并行程序设计技术开发了中尺度暴雨数值预报模式AREM(Ad-vanced Regional Eta-coordinate Model)的并行版本,并在3种计算机系统平台下进行了加速比测试,结果显示出较高的并行效率和较好的可扩展性。建立并行版本后,模式高分辨率版本能够满足时效性要求。通过采用并行模式的高低分辨率版本对一个暴雨个例进行模拟表明,高分辨并行版本的模拟结果与观测更为接近,并具有较好的预报时效性。

摘要：利用 ＩＡＰ／ＬＡＳＧ ＧＯＡＬＳ气候模式设计了两组敏感性试验，分别考察青藏高原 表面感热输送和表面摩擦拖曳对夏季青藏高压的影响。结果表明．表面感热输送显著增强了 高原近地层气柱中正涡度的制造和气旋性环流，同时增强了高原上空气柱高层的负涡度制造 和反气旋性环流。另一方面，高原表面摩擦拖曳虽然使得低层的辐合略有增加，但施加给整 层气柱以反气旋性涡度。因而高原表面的感热输送和表面摩擦拖曳对夏季青藏高压都有增强 的作用。表面摩擦拖曳对上空环流的影响随着高度升高而减弱，而表面感热输送引起的高层