《理论气候模式》

目录1

前言1

第一章　气候系统的物理描述1

1.1　气候系统的组成1

1.2　气候的定义3

1.3　气候变化的物理过程4

1.4　气候系统对外部强迫的敏感性6

1.5　气候演变的时空尺度7

参考文献8

第二章　气候系统的基本方程9

2.1　大气运动方程组9

2.2　海洋运动方程组11

2.3　陆面过程的基本方程12

2.4　海冰系统方程组14

2.5　气候模式的分类18

参考文献19

第三章　辐射-对流模式21

3.1　模式的基本原理21

3.2　大气中辐射传输的基本特性23

3.3　短波加热率和长波冷却率的计算27

3.4　气候敏感性试验29

3.5　辐射-对流-化学耦合模式32

参考文献35

第四章　能量平衡模式37

4.1 零维模式37

4.2　一维模式40

4.3　Sellers的一维模式44

4.4　一维季变模式47

4.5　二维模式48

4.6　CO2加倍的敏感性试验53

参考文献56

第五章　非线性能量平衡模式58

5.1　非线性零维模式58

5.2　非线性一维模式61

5.3　一维模式的稳定性分析65

5.4　小冰盖不稳定70

5.5　非线性季变模式71

5.6　非线性二维季变模式74

5.7　古气候模拟77

参考文献81

第六章　耦合能量平衡模式82

6.1 盒式耦合模式82

6.2　扩散耦合模式85

6.3　上翻-扩散耦合模式89

6.4　水平二维上翻-扩散耦合模式100

6.5　耦合能量平衡模式存在的问题107

参考文献107

7.1 朗芝万方程109

第七章　随机气候模式109

7.2　随机气候模式的建立110

7.3 海气耦合随机气候模式112

7.4　随机气候反馈模式119

7.5　随机能量平衡模式124

7.6 一种设想129

参考文献130

第八章　纬向平均动力模式132

8.1 纬向平均模式在气候模拟中的作用132

8.2　纬向平均模式的设计133

8.3　气候平均场的模拟143

8.4　气候敏感性试验149

参考文献150

第九章　相似-动力季节预报模式152

9.1 长期预报为什么要动力和统计相结合152

9.2　环流异常的时空特征与模式设计155

9.3　相似-动力模式的基本原理161

9.4　相似动力模式的建立163

9.5　模式的数值求解164

9.6　季节预报试验结果169

9.7　模式存在的问题和改进176

参考文献176

第十章　利用观测资料反演气候模式179

10.1 问题的提出179

10.2　基本的反演方法179

10.3 Lorenz系统的反演181

10.4　一个简单的非线性气候模式的反演183

10.5　进一步的讨论184

参考文献184