[自然科學(xué)]第一章氣候系統(tǒng)-資料下載頁
2025-02-21 12:35本頁面
【正文】 過，目前還缺少衛(wèi)星觀測與地面觀測的詳細比較。 大氣中微量氣體的觀測也是很重要的，冰芯氣泡提供了 CO2的長序列。其他微量氣體如甲烷、氯氟碳化物（ CFCs）大多數(shù)也建立了相應(yīng)的序列。此外，如平流層氣溶膠觀測對研究火山爆發(fā)的氣候影響很重要，也有了相應(yīng)的衛(wèi)星觀測資料。 ? 2 、氣候診斷 ? 氣候診斷即根據(jù)氣候監(jiān)側(cè)結(jié)果對氣候變化與氣候異常作出判斷，這是當前氣候系統(tǒng)研究中一個十分活躍的領(lǐng)域。 ? 氣候診斷的內(nèi)容非常廣泛， ? （ 1）氣候異常的診斷 ? （ 2）氣候變化的診斷 ? （ 3）氣候異常事件的診斷 ? （ 4）氣候變化原因的檢測。 ? 3 、氣候重建 ? 利用各種代用資料重建古氣候序列稱為氣候重建。從原則上講這應(yīng)該屬于氣候診斷的范 ? 疇。不過我們現(xiàn)在談到氣候診斷，多指根據(jù)現(xiàn)代資料進行分析，而古氣候的重建則只能應(yīng)用各種代用資料：（ 1）樹木年輪；（ 2）冰芯；（ 3）孢粉；（ 4）珊瑚；（ 5）史料分析。除了以上 5種資料來源之外，在研究歷史氣候時，人們還廣泛用冰川遺跡，考古證據(jù)、物候變化資料等。但所有這些代用資料，或者時間分辨率較低，或者無法定量，或者不能重建連續(xù)的序列，因此在氣候重建中不如上述幾種資料使用的多。 ? 4 、氣候模擬 ? 任何科學(xué)的發(fā)展均離不開理論的指導(dǎo)。但是，對于氣候系統(tǒng)這樣一個龐大而復(fù)雜系統(tǒng)，至今還沒有任何統(tǒng)一的理論能說明其平均狀態(tài)的形成及隨時間的變化。因此，氣候模擬就成為從理論上研究氣候的重要手段。所謂氣候模擬是根據(jù)一定的大氣或海洋動力學(xué)、熱力學(xué)定律，在給定邊界條件下，采用數(shù)值計算的方法研究氣候。早在 1950年菲利普斯（ PhillIps）采用低緯加熱，高緯冷卻的熱源熱匯．同時考慮地面摩擦．成功地模擬出中緯度的西風急流和費雷爾環(huán)流，這是用數(shù)值實驗的方法進行氣候模擬的開始。 ? 氣候模擬的進步，依賴于氣候模式，按性質(zhì)氣候模式可分為 4類模式：（ 1）能量平衡模式（ EBM）；（ 2）輻射對流模式（ RCM）；（ 3）統(tǒng)計動力模式（ SDM）；（ 4）總環(huán)流模式（ GCM）。 ? 5 、氣候預(yù)測 ? 目前中國及世界上大多數(shù)同家均把月以上的預(yù)報稱為短期氣候預(yù)測。氣候預(yù)測可以分為兩類，一類采用統(tǒng)計方法，另一類為動力學(xué)數(shù)值預(yù)報。 ? 大約 100年前，有的國家已經(jīng)開始用相關(guān)回歸方法作長期預(yù)報。目前世界范圍正式作月、季氣候預(yù)報的大約有 30多個國家。其中工作較多的除中國以外，有美國、日本、前蘇聯(lián)等國。但是，經(jīng)驗預(yù)報一般水平不高，用比較粗略的分級檢查，大約預(yù)報準確率只有 55％～ 60％。如果嚴格地逐月進行檢查，甚至于還達不到這個水平。其中氣溫預(yù)測水平稍高，降水量預(yù)測準確率有時還不到 55％。 ? 另一條途徑為動力學(xué)數(shù)值預(yù)報。經(jīng)過大約30多年的努力，短期數(shù)值天氣預(yù)報取得了巨大的進步。歐洲中期數(shù)值預(yù)報中心（ ECMWF）按時發(fā)布 10 d逐日預(yù)報。如果以預(yù)報場與實況之間相關(guān)系數(shù)達到 0..6作為可以接受的標準，預(yù)報時效已超過 1周。但是，逐日預(yù)報是不可能無限制地作下去的。逐日預(yù)報有一個不可逾越的鴻溝 —— 可預(yù)報性（ predictability）。理論分析及數(shù)值實驗均證明，逐日預(yù)報可預(yù)報性大約是 2～ 3周，這就是說要做 2～ 3周以上的逐日預(yù)報是不可能的。 ? 氣候預(yù)報是否可能作到 2個月或更長時間呢？這里也有一個可預(yù)報性問題。實際上也是初始場對多長時間產(chǎn)生影響的問題。馮 ?紐曼（ von Neumann， 1955)早就指出，從預(yù)報角度看，大氣運動可以分為 3類， 第 1類運動主要決定于初始場，因此可以從初始場外推 。 第 2類運動幾乎完全與初始場無關(guān)，因此可以不考慮初妨場做預(yù)報 。而最困難的是 第 3類運動，即距初始時刻相當遠，因此不可能完全從初始場外推。但初始場的影響又沒有小到可以忽略不計的程度。第 1類即目前的短、中期數(shù)值預(yù)報 。第 2類即目前的敏感性試驗。第 3類 大約相當現(xiàn)在的短期氣候預(yù)測 。馮 ?紐曼認為最合理的途徑是先做第一類預(yù)報，然后做第 2類預(yù)報，最后再做第 3類預(yù)報。 30 a來數(shù)值預(yù)報的發(fā)展完全證實了馮 ?紐曼的預(yù)見。但是第 3類預(yù)報的上限究竟是多大呢？據(jù)分析，預(yù)報時效大約是 6～ 12個月。此外預(yù)報準確率也是有上限的，上限大約為 80％～ 85％。當然我們目前距這個上限還很遠。但是，這主要是要說明，短期氣候預(yù)測的時效與技巧也不可能無限制地增長，這是受科學(xué)本身限制的。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1