目前一维淡水湖模式(Freshwater Lake Model,FLake)在全球各类气候模型和再分析资料算法中被广泛应用,但其在青藏高原典型湖泊鄂陵湖的湖温模拟中效果欠佳,主要是模式内计算感热和潜热通量的摩擦速度参数导致的,而将通用陆面模式(Commun...目前一维淡水湖模式(Freshwater Lake Model,FLake)在全球各类气候模型和再分析资料算法中被广泛应用,但其在青藏高原典型湖泊鄂陵湖的湖温模拟中效果欠佳,主要是模式内计算感热和潜热通量的摩擦速度参数导致的,而将通用陆面模式(Community Land Model version 4.5,CLM4.5)湖模块计算的摩擦速度参数值替换进FLake后,能够提升FLake模拟效果。本文根据CLM4.5湖模式的摩擦速度参数化方案,从理查森数计算公式、层结稳定性条件、摩擦速度计算公式三个方面改进FLake摩擦速度参数化方案,以鄂陵湖观测站资料作为驱动场,利用MODIS地表温度数据和站点实际观测资料评估FLake改进后的模拟效果。结果显示:改进后FLake可以更好地模拟湖泊热力状况,特别是在每年湖温达到最大值后的降温阶段,模拟的湖表温度、湖泊内部不同深度处的温度和净辐射更加接近实际观测值。相比于升温期,降温期感热和潜热通量的模拟值增大,对应温度模拟值低于改进前,并更接近实际观测温度,降温期湖温和净辐射的模拟精度有明显改善。展开更多
湖泊对气候变化非常敏感,是气候变化的指示器。青藏高原湖泊众多,但由于观测数据的缺乏,目前对全球变暖背景下高原湖泊热力状况的研究依然不足且多为短期研究。利用中国科学院青藏高原研究所(ITPCAS)开发的中国区域高时空分辨率地面气...湖泊对气候变化非常敏感,是气候变化的指示器。青藏高原湖泊众多,但由于观测数据的缺乏,目前对全球变暖背景下高原湖泊热力状况的研究依然不足且多为短期研究。利用中国科学院青藏高原研究所(ITPCAS)开发的中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集、MODIS地表温度数据、青海湖浮标观测数据,分析了Freshwater Lake Model(简称Flake模式)在青海湖的适用性,揭示了青海湖热力状况对气候变化的响应。结果表明,Flake模式能够很好的模拟出青海湖的热力状况,但对夏季与秋季的湖表面水温(特别是夜间)模拟偏高,部分是驱动数据误差造成的,修正驱动数据后模拟效果得到改善。对1989 2012年Flake模拟的湖表面温度与ITPCAS数据不同驱动要素之间的年际变化趋势与相关性进行分析,发现青海湖表面温度呈现上升趋势,与气温、向下长波辐射有较好的正相关性,而与风速负相关。内部热力状况的模拟结果显示,青海湖混合层温度基本全年呈上升趋势,其中5、6月及12月增温最显著;湖泊底层温度在5月以及12月的两次季节性翻转时期呈上升趋势,在6 10月湖水分层期呈下降趋势,分层期湖泊上层温度升高会加强湖水层结稳定性,使湖水混合减弱,导致底层温度下降。展开更多
一维湖泊模式是青藏高原湖泊研究的主要手段之一,但不同湖泊模式在青藏高原适用性及其差异依然不够明确。利用MODIS地表温度数据、青藏高原鄂陵湖站点观测的气象数据、湖温及湖面能量数据,驱动、评估和对比了目前应用最为广泛的两个一...一维湖泊模式是青藏高原湖泊研究的主要手段之一,但不同湖泊模式在青藏高原适用性及其差异依然不够明确。利用MODIS地表温度数据、青藏高原鄂陵湖站点观测的气象数据、湖温及湖面能量数据,驱动、评估和对比了目前应用最为广泛的两个一维湖泊模式Freshwater Lake Model(FLake)和Community Land Model version 4.5(CLM4.5)中耦合的湖泊模块在青藏高原典型湖泊的适用性。结果表明:FLake和CLM模式均能较好的对湖泊热力状况进行模拟,CLM模式对于湖表面温度和湖泊内部不同深度的温度模拟优于Flake模式,净辐射和能量的累积也是CLM模式的模拟值更接近观测值。造成Flake模式模拟偏差更大的原因与模式中计算感热、潜热的摩擦速度有关,观测的摩擦速度均值为0.22 m·s-1,CLM模式中的摩擦速度与观测值接近,为Flake模式的1.5倍,将CLM模式中的摩擦速度替换到Flake模式中后模拟结果有明显的改善。展开更多
《天气学分析》是大气科学一门核心专业课程,目标是培养学生掌握天气图分析的基本技能,建立以天气图分析方法为基础的天气预报思路。目前的天气学分析课程存在教学与业务实践脱节问题,毕业生无法满足气象业务部门对天气分析能力的要求,...《天气学分析》是大气科学一门核心专业课程,目标是培养学生掌握天气图分析的基本技能,建立以天气图分析方法为基础的天气预报思路。目前的天气学分析课程存在教学与业务实践脱节问题,毕业生无法满足气象业务部门对天气分析能力的要求,文章总结了《天气学分析》的“产学研”结合的教学思考,通过理论教学–业务实践和教师的科研相结合,在教与学的过程中,加强课程实践和实验,构筑集中授课与个性化学习结合办学模式。实践表明,《天气学分析》课程改革遵循“产学研”模式的教学改革,教学效果显著提高。同时,有助于激发学生对实践中及学术问题的思考和教师科研成果在气象业务部门的转化,全面推进“产学研”模式的课程教改进一步发展。Synoptic Meteorological Analysis (SMA) is one of the core courses in atmospheric sciences, with the goal of training students to master the basic skills of weather map analysis and establish weather forecasting ideas based on weather maps. This paper summarizes the teaching thinking of industry, university, and research collaboration (IURC) in the course of SMA, strengthens the course practice and experiment in the process of teaching and learning, and constructs a school-running model combining centralized teaching and personalized learning. The practice shows that the curriculum reform of SMA follows the teaching reform of the IURC model, and the teaching effect is significantly improved. Meanwhile, it is conducive to the cultivation of teachers, helps stimulate students’ thinking about practical and academic issues, and comprehensively promotes the further development of the curriculum teaching reform of the IURC model.展开更多
文摘目前一维淡水湖模式(Freshwater Lake Model,FLake)在全球各类气候模型和再分析资料算法中被广泛应用,但其在青藏高原典型湖泊鄂陵湖的湖温模拟中效果欠佳,主要是模式内计算感热和潜热通量的摩擦速度参数导致的,而将通用陆面模式(Community Land Model version 4.5,CLM4.5)湖模块计算的摩擦速度参数值替换进FLake后,能够提升FLake模拟效果。本文根据CLM4.5湖模式的摩擦速度参数化方案,从理查森数计算公式、层结稳定性条件、摩擦速度计算公式三个方面改进FLake摩擦速度参数化方案,以鄂陵湖观测站资料作为驱动场,利用MODIS地表温度数据和站点实际观测资料评估FLake改进后的模拟效果。结果显示:改进后FLake可以更好地模拟湖泊热力状况,特别是在每年湖温达到最大值后的降温阶段,模拟的湖表温度、湖泊内部不同深度处的温度和净辐射更加接近实际观测值。相比于升温期,降温期感热和潜热通量的模拟值增大,对应温度模拟值低于改进前,并更接近实际观测温度,降温期湖温和净辐射的模拟精度有明显改善。
文摘湖泊对气候变化非常敏感,是气候变化的指示器。青藏高原湖泊众多,但由于观测数据的缺乏,目前对全球变暖背景下高原湖泊热力状况的研究依然不足且多为短期研究。利用中国科学院青藏高原研究所(ITPCAS)开发的中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集、MODIS地表温度数据、青海湖浮标观测数据,分析了Freshwater Lake Model(简称Flake模式)在青海湖的适用性,揭示了青海湖热力状况对气候变化的响应。结果表明,Flake模式能够很好的模拟出青海湖的热力状况,但对夏季与秋季的湖表面水温(特别是夜间)模拟偏高,部分是驱动数据误差造成的,修正驱动数据后模拟效果得到改善。对1989 2012年Flake模拟的湖表面温度与ITPCAS数据不同驱动要素之间的年际变化趋势与相关性进行分析,发现青海湖表面温度呈现上升趋势,与气温、向下长波辐射有较好的正相关性,而与风速负相关。内部热力状况的模拟结果显示,青海湖混合层温度基本全年呈上升趋势,其中5、6月及12月增温最显著;湖泊底层温度在5月以及12月的两次季节性翻转时期呈上升趋势,在6 10月湖水分层期呈下降趋势,分层期湖泊上层温度升高会加强湖水层结稳定性,使湖水混合减弱,导致底层温度下降。
文摘一维湖泊模式是青藏高原湖泊研究的主要手段之一,但不同湖泊模式在青藏高原适用性及其差异依然不够明确。利用MODIS地表温度数据、青藏高原鄂陵湖站点观测的气象数据、湖温及湖面能量数据,驱动、评估和对比了目前应用最为广泛的两个一维湖泊模式Freshwater Lake Model(FLake)和Community Land Model version 4.5(CLM4.5)中耦合的湖泊模块在青藏高原典型湖泊的适用性。结果表明:FLake和CLM模式均能较好的对湖泊热力状况进行模拟,CLM模式对于湖表面温度和湖泊内部不同深度的温度模拟优于Flake模式,净辐射和能量的累积也是CLM模式的模拟值更接近观测值。造成Flake模式模拟偏差更大的原因与模式中计算感热、潜热的摩擦速度有关,观测的摩擦速度均值为0.22 m·s-1,CLM模式中的摩擦速度与观测值接近,为Flake模式的1.5倍,将CLM模式中的摩擦速度替换到Flake模式中后模拟结果有明显的改善。
文摘《天气学分析》是大气科学一门核心专业课程,目标是培养学生掌握天气图分析的基本技能,建立以天气图分析方法为基础的天气预报思路。目前的天气学分析课程存在教学与业务实践脱节问题,毕业生无法满足气象业务部门对天气分析能力的要求,文章总结了《天气学分析》的“产学研”结合的教学思考,通过理论教学–业务实践和教师的科研相结合,在教与学的过程中,加强课程实践和实验,构筑集中授课与个性化学习结合办学模式。实践表明,《天气学分析》课程改革遵循“产学研”模式的教学改革,教学效果显著提高。同时,有助于激发学生对实践中及学术问题的思考和教师科研成果在气象业务部门的转化,全面推进“产学研”模式的课程教改进一步发展。Synoptic Meteorological Analysis (SMA) is one of the core courses in atmospheric sciences, with the goal of training students to master the basic skills of weather map analysis and establish weather forecasting ideas based on weather maps. This paper summarizes the teaching thinking of industry, university, and research collaboration (IURC) in the course of SMA, strengthens the course practice and experiment in the process of teaching and learning, and constructs a school-running model combining centralized teaching and personalized learning. The practice shows that the curriculum reform of SMA follows the teaching reform of the IURC model, and the teaching effect is significantly improved. Meanwhile, it is conducive to the cultivation of teachers, helps stimulate students’ thinking about practical and academic issues, and comprehensively promotes the further development of the curriculum teaching reform of the IURC model.
