气象学报第52卷第2期-2015.10 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 2015年
• 第52卷
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• 气象研究
• 大气科学
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海洋动力学与气候变率研究前沿 导言 本书汇集了当前海洋科学领域最前沿的研究成果，聚焦于驱动全球气候系统变化的核心机制——海洋动力学过程。海洋作为地球气候系统的主要调节器，其内部的环流、混合、热量和物质输送，对大气环流、海平面变化以及极端天气事件的发生频率和强度起着决定性作用。本卷精选的论文深入探讨了从湍流混合到大尺度环流再到跨尺度的气候反馈机制，旨在为理解和预测未来气候变化提供坚实的科学基础。 第一部分：深海环流与全球热量再分配 本部分着重分析了驱动深海热量和盐度输送的动力过程，这些过程是维持全球海洋热盐环流（Thermohaline Circulation, THC）的关键。 1. 南大洋的斜压不稳定性与中尺度涡旋 研究人员利用高分辨率观测数据和数值模拟，详细剖析了南大洋深层水形成区的斜压不稳定机制。重点关注了中尺度涡旋（Mesoscale Eddies）在水平和垂直方向上的动量和热量通量再分配作用。论文指出，南极绕极流（ACC）附近的涡旋活动是中层水团混合效率的关键因素，直接影响了深海碳的溶解和上涌速率。通过对涡旋生命周期和能量耗散的量化分析，我们对深海热量输入至中层水团的通量有了更精确的估计，这对于修正全球气候模型中对海洋热吸收能力的参数化至关重要。 2. 局地海山地形对深层流的影响 本章节探讨了海底地形，特别是大型海山群对底层水团输运路径的调制效应。通过对特定海域（如太平洋的西南海脊）的ADCP（声学多普勒流速剖面仪）观测数据进行时间序列分析，揭示了底层流速在遇到地形障碍时产生的非线性加速和湍流混合现象。模拟结果显示，海山诱导的上升流和下沉流显著增强了海底边界层的混合，加快了底居生物群落对营养物质的获取，同时也改变了底水团的温度和盐度结构，对全球尺度的洋流路径产生了局部但重要的修正作用。 3. 大西洋经向翻转环流（AMOC）的年代际变率驱动因素 深入分析了过去三十年来大西洋经向翻转环流（AMOC）强度波动背后的动力学机制。研究结合了卫星高度计数据、Argo浮标观测和再分析资料，确认了北大西洋表面温盐异常（SSTA）与深层水形成速率之间的紧密耦合。特别关注了格陵兰海和拉布拉多海的对流活动，发现近期的冬季风暴增强显著提高了海气热通量，影响了深水形成区的密度结构，导致了AMOC的减弱趋势。论文还提出了新的指标来区分AMOC的内部变率和外部强迫（如冰盖融化）的贡献。 第二部分：海气相互作用与区域气候事件 本部分聚焦于海洋表面过程如何通过动量、热量和水汽通量交换，显著影响中尺度到气候尺度的天气和气候事件。 1. 热带太平洋的海洋层结与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO） 本研究运用高频次的海表温度（SST）和海洋热含量（OHC）数据，深入探究了厄尔尼诺事件期间海洋层结的变化及其对Walker环流的反馈作用。分析表明，在强厄尔尼诺事件发展初期，赤道太平洋深层水温跃层（Thermocline）的深度变化速度和斜率，是预测事件强度和持续时间的重要先行指标。通过对东风应力和纬向海流的耦合分析，论文提出了一个更精细的海洋内部热量“泵送”机制模型，解释了La Niña事件中冷舌的快速建立过程。 2. 北印度洋的季风内波与对流活动 对北印度洋季风期间的海洋内部动力学进行了详细考察。利用基于声学和光纤传感技术的观测网络，首次系统地测量了对流层和海洋表层之间的内波（Internal Waves）能量向下传输的通量。研究证实，强烈的季风切变在表层产生的大量内波，是驱动海洋混合、尤其是将表层暖水混合到较深层次的关键机制。这种混合过程显著影响了海洋上层热量的存储，进而调制了季风降水的强度和时序，揭示了海洋对亚洲季风系统更直接的反馈路径。 3. 极地海冰下的湍流混合与能量交换 本部分关注冰下海洋边界层的动力学。通过部署在冰下平台上的高频流速计阵列，测量了海冰下表面剪切层附近的湍流脉动。结果显示，在冰下海冰的运动（如冰脊形成或冰下对流）产生的切应力，是驱动冰下水体混合的主要能量来源。这种混合效率对融冰速率和盐度结构的影响不容忽视，它直接关系到极地冷水团的密度演变，对区域海洋环流具有重要的初始条件设定作用。 第三部分：高分辨率建模与混合过程的参数化 本部分致力于将更真实的海洋动力学过程纳入气候模型中，以提高长期气候预测的准确性。 1. 亚中尺度过程（Submesoscale Processes）的动力学模拟 本章节集中讨论了尺度在数百米到数公里范围内的亚中尺度过程（如锋面、涡旋破碎）对海洋碳循环和生物地球化学的影响。通过对超高分辨率（<100米网格）的海洋通用环流模型（OGCM）的敏感性试验，量化了水平密度梯度驱动的垂直混合对表层营养盐向上输送的贡献。模拟结果表明，亚中尺度涡旋在垂直方向上的热量和生物活性物质的再分配，可能比传统中尺度过程参数化高出30%以上，这对模拟海洋吸收二氧化碳的能力具有重要意义。 2. 垂直混合参数化方案的改进与验证 针对现有海洋模型中对垂直混合过程（特别是布里科林斯基数（Brunt-Väisälä frequency）依赖的混合方案）存在的偏差，本研究提出了一种基于能量平衡的混合深度参数化方案。该方案将涡旋产生的湍流动能（TKE）耗散纳入考虑，并通过与追踪浮标（Lagrangian Floats）的真实轨迹数据进行比对，验证了新方案在模拟中层温跃层下方的缓慢混合过程中的优越性。 结论与展望 本书所呈现的研究共同描绘了一幅复杂的、相互关联的海洋动力学图景。从南大洋的深层环流到热带太平洋的表层响应，海洋动力过程是连接大气、冰雪圈和生物地球化学循环的核心枢纽。未来的研究方向将继续深化对非线性混合过程、冰海相互作用的精确量化，以及如何将这些高分辨率的动力学细节有效地整合到全球气候预测框架中。这些进展对于制定更可靠的未来海平面、渔业资源管理和极端天气预警策略具有不可替代的科学价值。

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這期的《氣象學報》絕對是近期最讓我驚豔的一本！我平常就對各種科學期刊感興趣，但這次的「數值天氣預報模式發展與應用」主題，真的打中了我。你們知道嗎，每次颱風來襲，我們最期待的就是那些精準的預報路徑和強度，而這些都離不開背後強大的數值模式。這期深入探討了新一代數值模式的架構、參數化方案的改進，以及如何利用大數據和機器學習來優化預報精度，實在是太令人興奮了！我尤其想知道，這些新的技術如何能更有效地模擬出台灣複雜地形對天氣系統的影響，像是中央山脈對颱風路徑的影響，或是地形雨的預報。如果能更深入了解模式的物理基礎和數據處理流程，對於我們理解預報的不確定性，以及如何更科學地解讀預報資訊，都有莫大的幫助。這不僅對氣象專業人士有價值，對於一般關心氣象的民眾，也能提供更深層次的洞察。

评分☆☆☆☆☆

這期《氣象學報》真是讓我耳目一新！我平常對天文現象就頗感興趣，這期關於「高層大氣物理學與空間天氣」的內容，更是將我的視野提升到了一個全新的高度。我們都知道，大氣層分為不同的層次，而高層大氣，像是電離層和磁層，雖然看不見摸不著，卻對我們的通訊、導航系統，甚至電網的安全有著深遠的影響。這期探討了太陽活動如何影響地球的高層大氣，以及由此產生的空間天氣現象，例如地磁風暴。我尤其想知道，是否有關於台灣地區在高層大氣活動中的特殊觀測數據，或是新的研究，能夠幫助我們更準確地預測空間天氣事件，並採取相應的防護措施。畢竟，在現代科技高度依賴衛星和無線通訊的時代，了解並預防空間天氣的潛在威脅，是至關重要的。這本期刊絕對能滿足我對宇宙與地球之間神秘聯繫的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對海事與航運有濃厚興趣的人，這本《氣象學報》的「海洋氣象學研究新進展」特輯，簡直是為我量身打造！台灣四面環海，海洋狀況對我們的經濟和生活至關重要，從漁業、航運到觀光，都離不開對海洋天氣的掌握。這期深入探討了海氣交互作用、洋流對天氣的影響、以及海洋污染物對大氣的傳輸等重要議題。我特別好奇，是否有關於台灣周邊海域的特殊天氣現象，例如湧浪、海霧的形成機制，以及如何利用新的觀測技術和數值模型來預測它們。這些資訊對於提升海上的航行安全、優化漁業資源的管理，甚至發展離岸風力發電等綠色能源，都具有極大的實用價值。希望這本期刊能帶來更多關於海洋與大氣之間複雜互動的最新發現，讓我們更深刻地認識到這片藍色星球的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

這本《氣象學報》真不是蓋的！我是一名在學的學生，一直以來對氣候變遷的議題非常關注，這期關於「區域氣候模擬與影響評估」的內容，可說是正中我下懷。台灣地處亞熱帶，是全球暖化影響的敏感區域之一，海平面上升、極端天氣事件頻率增加等問題，都對我們的未來構成嚴峻挑戰。這期探討了如何利用區域氣候模式，更精確地模擬未來不同情境下的氣候變化，以及這些變化對台灣水資源、農業、生態系統可能帶來的衝擊。我特別想了解，是否有新的研究方法，能夠更細緻地捕捉到台灣特殊地理條件下的氣候變異，例如山區的降雨模式改變，或是都市地區的熱浪加劇。如果能從中獲得更清晰的科學依據，對於我們制定更有效的調適對策，將是極其重要的。這本期刊不僅是學術上的寶庫，更是為我們共同的未來提供指引。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本《氣象學報》特刊，簡直是我的心頭好！身為一個對天氣變化充滿好奇的台灣人，我一直覺得我們這座島嶼的氣候實在太獨特了，颱風、梅雨季、還有那令人措手不及的午後雷陣雨，都讓氣象研究充滿了挑戰性，但也格外迷人。這期關於「大氣邊界層物理學」的特輯，正好觸及了最貼近我們生活的大氣現象，例如海風如何影響沿海地區的溫度，或是都市熱島效應的形成機制。我特別期待能從中學到更多關於這些微觀尺度的氣象過程，了解它們如何累積起來，最終影響到我們每天的天氣預報，甚至更長期的氣候趨勢。畢竟，準確的天氣預報對於我們台灣人來說，不只是生活上的便利，更關乎著農業生產、交通運輸，甚至是防減災的關鍵。希望這本特刊能夠提供更多前沿的研究成果，讓我們對台灣獨特的大氣現象有更深刻的認識，也能進一步提升我們對氣候變遷的應對能力。