刘海龙
- 作品数：66 被引量：333H指数：10
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信交通运输工程环境科学与工程更多>>
- LASG/IAP气候系统海洋模式（LICOM）的发展（摘要）
- 中国科学院大气物理研究所（IAP）大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG）发展全球大洋环流模式始于20世纪80年代后期。第一个多层海洋环流模式是一个格距为4°×5°,南北范围60°S～60°N的4层模式。...
- 刘海龙俞永强刘喜迎李薇张学洪宇如聪
- 文献传递
- FGOALS_g1.1极地气候模拟被引量：8
- 2009年
- 对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发展的气候系统模式FGOALS_g1.1的极地气候模拟现状进行了较为全面的评估。结果表明,FGOALS_g1.1对南北极海冰的主要分布特征、季节变化和年代际变化趋势具有一定的模拟能力。但也注意到,与观测相比,模式存在以下几方面的问题:(1)模拟的海冰总面积北极偏多,而南极偏少。北极,北大西洋海冰全年明显偏多;夏季,西伯利亚沿海海冰偏多,而波弗特海海冰偏少。南极,威德尔海和罗斯海冬季海冰偏少。南北极海冰边缘都存在异常的较大范围密集度很小的碎冰区,夏季尤为显著。(2)海冰流速在南北极海冰边缘和南极大陆沿岸附近较大。北极,模式没能模拟出波弗特涡流,并且由于模式网格中北极点的处理问题,造成其附近错误的海冰流场及厚度分布。这些海冰偏差与模式模拟的大气和海洋状况有着密切的联系。进一步分析表明,FGOALS_g1.1模拟的冰岛低压和南极绕极西风带明显偏弱,其通过大气环流和海表面风应力影响向极地的热量输送,在很大程度上导致上述的海冰偏差。此外,耦合模式中大气-海冰-海洋的相互作用可以放大子模式中的偏差。
- 王秀成刘骥平俞永强刘海龙李立娟
- 关键词：气候系统模式海冰
- ENSO循环年代际变化及其数值模拟被引量：7
- 2008年
- 从20世纪70年代后期的观测资料分析中显示了全球气候的年代际变化,同时也表现在热带太平洋上最重要的海气耦合现象ENSO的年代际变化上。本文利用中国科学院大气物理研究研究所(IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)的气候系统海洋模式(简称LICOM),对ENSO的年际以及年代际变率进行模拟,结果表明LICOM基本能够模拟出ENSO年际变化的特征,通过对海洋上层热含量的计算以及对热量和质量输送的变化分析,能够看到模式中ENSO循环中的反馈机制与理论研究的结论是一致的。同时,作者还发现模式能够重现ENSO循环的年代际变化特征,例如周期、传播方向和冷暖事件不对称性等特征的模拟也基本接近观测事实,其中重点分析了冷暖事件的不对称性与非线性加热(NDH)之间的关系,进一步分析还发现EN-SO的强度、不对称性与海洋内部的非线性过程之间在年代际尺度上也存在密切的关系。但是,模式模拟与观测结果之间仍然存在着一定的误差,模式有待于进一步改进。
- 梁晓妮俞永强刘海龙
- 关键词：大洋环流模式ENSO
- 中国近海海平面变化趋势的对比分析被引量：3
- 2016年
- 本文分析了近40年的中国近海验潮站资料海表面高度的线性变化趋势,并与卫星高度计资料进行了对比。通过对验潮站资料的分析发现,中国海域无论是近40年（1970-2013年）、还是近20年（1993-2013年）海平面均显著上升。各海区近20年的海平面上升有加速的趋势,且各时段上升速率大于全球平均海平面上升率。但是,受到海平面的年际和年代际变化的影响,近10年海平面上升趋势放缓。同时,本文也分析了不同季节海平面变化的趋势,北部海域秋季最大,冬季最小;南海海域春季最大,秋季最小。通过AVISO资料和验潮站资料的对比可以发现,AVISO资料在描述近20年海平面变化的线性趋势上与验潮站资料接近,较大的差异主要是由验潮站地表发生升降引起的。同时,通过对比也发现了用验潮站资料估算海域平均的海平面高度变化会有一定的误差,在黄海、渤海、东海海域验潮站估计的数值偏高,而在南海海域则偏低。
- 盛芳智海刘海龙林鹏飞
- 关键词：中国近海海平面上升
- 基于漂流浮标观测分析日本福岛以东表层海洋物质的散播轨迹被引量：1
- 2022年
- 认识海洋中的物质如何散播对于理解海洋环境变化和人类活动污染在海洋中的扩散过程具有非常重要的意义。利用历史海表漂流浮标观测数据,对日本福岛以东海域的表层物质散播轨迹进行了拉格朗日示踪分析和观测模拟试验研究。结果发现,福岛以东海域海表浮标的散播路径主要分为东、南两支,其中速度较快的东支为主要通道,沿黑潮延伸体汇入北太平洋流,最短用时大约22个月即可到达北美西海岸;南支则沿黑潮延伸体以南的大范围南向流向西南方向运移,速度较慢且明显受涡旋活动影响,最快大约5个月即可到达吕宋海峡和中国台湾以东海域,进而进入南海和东海等中国近海海域。通过开展观测模拟试验,发现海表浮标散播的概率密度分布呈现以福岛附近海域为核心、向西南和正东方向递减扩展的形态,其中,到达中国近海的浮标主要通过吕宋海峡进入。文章详细讨论了研究结果的局限性、不足之处,以及因基于大量现场观测而具备的重要参考价值。
- 卢锡胡石建王凡胡敦欣胡敦欣刁新源刘海龙
- 关键词：核污染西太平洋漂流浮标
- 北太平洋副热带潜沉率及其变化中海面风的作用被引量：4
- 2006年
- 采用中国科学院大气物理研究所的高分辨率逐日风场驱动的全球海洋模式(LICOM1·0)对北太平洋海域的潜沉(Subduction)过程和副热带模态水形成区潜沉率的年际变化进行了数值模拟,并将模拟结果与同化的海洋模式资料(SODA)进行了比较。研究结果表明,该高分辨率的海洋模式对北太平洋的绝大部分海域晚冬混合层底水质点的运动方向和路径的数值模拟结果较好,模式模拟的副热带环流比SODA资料中的副热带环流流速强;模式模拟的混合层深度比SODA资料中的混合层深度深,更接近观测;模式中副热带海域的潜沉率大于SODA资料中的副热带海域的潜沉率。模式结果表明,副热带环流和副极地环流交界处是潜沉过程发生的最主要区,该区气候平均的潜沉率超过100m/a,最大为150m/a,海面风变异引起的海洋平流的年际和年代际变化,是该区潜沉率发生年际和年代际变化的主要原因;在太平洋副热带东部模态水形成区,气候平均的潜沉率超过50m/a,在该区潜沉率的年际变化中,局地风应力旋度决定的Ekman抽吸要比海洋平流效应更加重要。
- 刘秦玉胡海波刘海龙刘伟
- 关键词：北太平洋海面风年际变化年代际变化
- 潮汐混合对大西洋经圈翻转环流(AMOC)模拟影响的数值模拟研究被引量：8
- 2017年
- 海洋中的潮汐混合对大西洋经圈翻转环流AMOC(Atlantic Meridional Overturning Circulation)模拟的影响是海洋环流模式研究的热点问题之一。本文采用IAP/LASG发展的气候系统海洋模式LICOM(LASG/IAP Climate system Ocean Model)及与海冰耦合模式进行了有无潮汐混合方案的试验,重点探讨了潮汐混合对AMOC强度模拟的影响。结果显示,引入潮汐混合后模拟的AMOC强度极大值比对照试验增加约1倍,更接近RAPID(Rapid Climate Change Programme)观测。而且,潮汐混合试验中模拟的AMOC上层环流深度(3200 m)比对照试验加深1000 m左右,同样更接近RAPID观测。海洋底部的垂直混合增强,使海洋层结变得更加不稳定,加强了北大西洋高纬地区,特别是拉布拉多海等地区的深对流,这是AMOC加强的直接原因。同时,潮汐混合试验中上层海洋环流也加强,增加了中低纬副热带高盐海水向高纬输送,使表层增密,海洋层结更加不稳定,也可以进一步增强AMOC。
- 于子棚刘海龙林鹏飞
- 海洋环流模式对平流方案与分辨率的敏感性被引量：2
- 2008年
- 文中将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)发展的准全球海洋环流模式(LICOM),从水平分辨率、垂直分辨率、平流方案3个方面分别采用不同的方案,进行组合试验,研究这些因素对于海洋环流(特别是热带海洋)的重要影响。8组试验表明,水平分辨率的提高,对于流场的改进有显著作用,能够使流场达到与实际非常接近的强度;调整的垂直分辨率,上层海洋的加密,能够使热带太平洋上层海洋的模拟改进;引入的两步保形平流方案,能够使得热带太平洋海温的模拟有所改进,这种改进的效果在低分辨率的情况下,尤为明显。同时,8组试验也一致地表现出等温线的密集程度比实际情况稀疏,这反映了模式在物理过程,特别是混合过程的描述方面,还有值得改进的地方。
- 肖潺俞永强吴方华刘海龙
- 关键词：水平分辨率垂直分辨率
- 利用长短期记忆网络LSTM对赤道太平洋海表面温度短期预报
- 2024年
- 海表面温度作为海洋中一个最重要的变量,对全球气候、海洋生态等有很大的影响,因此十分有必要对海表面温度(SST)进行预报。深度学习具备高效的数据处理能力,但目前利用深度学习对整个赤道太平洋的SST短期预报及预报技巧的研究仍较少。本文基于最优插值海表面温度(OISST)的日平均SST数据,利用长短期记忆(LSTM)网络构建了未来10天赤道太平洋(10°S~10°N,120°E~80°W)SST的逐日预报模型。LSTM预报模型利用1982~2010年的观测数据进行训练,2011~2020年的观测数据作为初值进行预报和检验评估。结果表明:赤道太平洋东部地区预报均方根误差(RMSE)大于中、西部,东部预报第1天RMSE为0.6℃左右,而中、西部均小于0.3℃。在不同的年际变化位相,预报RMSE在拉尼娜出现时期最大,正常年份次之,厄尔尼诺时期最小,RMSE在拉尼娜时期比在厄尔尼诺时期可达20%。预报偏差整体表现为东正、西负。相关预报技巧上,中部最好,可预报天数基本为10天以上,赤道冷舌附近可预报天数为4~7天,赤道西边部分地区可预报天数为3天。预报模型在赤道太平洋东部地区各月份预报技巧普遍低于西部地区,相比较而言各区域10、11月份预报技巧最低。总的来说,基于LSTM构建的SST预报模型能很好地捕捉到SST在时序上的演变特征,在不同案例中预报表现良好。同时该预报模型依靠数据驱动,能迅速且较好地预报未来10天以内的日平均SST的短期变化。
- 张桃林鹏飞刘海龙刘海龙王鹏飞郑伟鹏李逸文王鹏飞陈铖
- 关键词：海表面温度SHORT-TERM赤道太平洋
- 基于LASG/IAP大气环流谱模式的气候系统模式被引量：67
- 2005年
- 文章扼要介绍了基于LASG/IAP大气环流谱模式(SAMIL)的气候系统模式的新版本FGOALS-s的发展和结构。出于发展一个在东亚季风模拟方面有一定优势的气候系统模式之目的,FGOALS-s的大气模式分量SAMIL采用了较高的水平分辨率R42,这相当于2.8125°(经度)×1.66°(纬度),高于三角截断T42的分辨率。对FGOALS-s在模拟大气、陆面、海洋和海冰的气候平均态,以及主要的年际变率信号方面的能力进行了检验。分析表明,FGOALS-s成功地控制了气候漂移趋势,能够较为真实地模拟大气、海洋和陆面的气候平均态,特别是受益于大气模式的较高分辨率,由中国西南向东北延伸的夏季风雨带的分布,在模式中得到较为真实的再现,表明该模式在东亚夏季风的模拟上具有较强能力。耦合模式能够成功再现El Ni^no事件的非规则周期变化,但是其年际变化的振幅较之观测要弱。赤道中西太平洋年际变率的强度较之赤道中东太平洋要强。在中高纬度,模式模拟的北大西洋涛动模态,在空间分布上与观测接近。FGOALS-s模式存在的主要问题,是模拟的热带海温偏冷、而中纬度海温则偏暖,原因是模式模拟的云量分布存在偏差,它直接影响到海表的净热通量收支。模式模拟的北大西洋高纬度地区的海温明显偏冷,令该地区的年平均海冰分布的范围明显偏大;然而受南极周边海温偏高影响,南极洲周围的海冰范围则偏少。FGOALS-s的未来工作重点,宜放在大气模式的云过程、海洋模式的经向能量输送过程、以及海洋与大气的淡水通量耦合方案的改进方面。
- 周天军王在志宇如聪俞永强刘屹岷刘海龙包庆王鹏飞李薇吴国雄吴统文
- 关键词：气候系统模式LASGIAP气候变化
