第九章ENSO系统3
enso的大气响应特征
enso的大气响应特征
“ENSO的大气响应特征”。
ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）是一种影响全球气候的自然现象，其大气响应特征在科学研究中备受关注。
ENSO现象通常表现为太平洋地区海温异常变化，对全球气候系统产生深远影响。
ENSO的大气响应特征主要包括以下几个方面：
1. 气压异常，在ENSO事件期间，热带太平洋地区的海温异常变化会引发大气压力异常。
厄尔尼诺事件时，东太平洋地区通常出现低气压异常，而南太平洋地区则出现高气压异常。
而在拉尼娜事件中，这种气压异常则相反。
2. 风场异常，ENSO事件还会引发热带太平洋地区的风场异常变化。
在厄尔尼诺事件中，东太平洋地区通常出现弱的东风异常，而南太平洋地区则出现强的西风异常。
而在拉尼娜事件中，这种风场异常则相反。
3. 降水分布，ENSO事件对全球降水分布也会产生影响。
在厄
尔尼诺事件中，通常会导致南美洲西海岸地区降水偏多，而东南亚
地区则偏少。
而在拉尼娜事件中，这种降水分布则相反。
4. 气候异常，ENSO事件还会引发全球范围内的气候异常。
在
厄尔尼诺事件中，通常会导致全球范围内气温升高，降水分布异常，影响农业生产和自然灾害发生。
而在拉尼娜事件中，这种气候异常
则相反。
总的来说，ENSO的大气响应特征是一个复杂的系统，其影响范
围涉及全球各地。
科学家们通过对ENSO的大气响应特征进行深入研究，可以更好地理解全球气候系统的变化规律，为气候预测和应对
气候变化提供重要参考。
ENSO集合预报系统简介
ENSO集合预报系统简介联系人：郑飞（zhengfei@），大气物理研究所大气物理研究所ENSO集合预报系统自2006年起开始实时预报并得到不断完善，具有优良的预报性能。
通过改进预报的初值场和弥补模式的预报偏差（基于过去20年240个独立预报样本检验），ENSO预报技巧在预报6个月时达到了0.85的相关系数（目前国际上较好的预报技巧范围是0.78~0.86）。
同时该系统的ENSO预报时效也延长到了12个月，到预报12个月时，预报技巧仍然能够保持在0.72左右。
尤其是对极端事件的预报时效和强度均得到了显著的提高。
ENSO集合预报系统（图1）主要包括：（1）一个中等复杂程度的海气耦合模式[1-2]；（2）一个海气耦合资料同化系统[3-5]，能够同时同化大气和海洋多种观测资料，有效地减小了初始表层和次表层的海温以及海流场的误差，提升ENSO 预报技巧；（3）一个预报误差随机扰动模式[6]，有效地弥补模式缺失过程导致的预报偏差，延长ENSO模式的预报时效，进一步提高模式的预报精度。
该系统的预报流程如下图所示：图1 大气所ENSO集合预报系统的预报流程图。
主要参考文献：[1] Keenlyside, N., and R. Kleeman, 2002: Annual cycle of equatorial zonal currents in the Pacific. J. Geophys. Res., 107(C8), 3093, doi:10.1029/2000JC000711.[2] Zhang, R.-H., S. E. Zebiak, R. Kleeman, and N. Keenlyside, 2005: Retrospective El Nino forecast using an improved intermediate coupled model. Mon. Wea. Rev., 133, 2777– 2802.[3] Zheng, F., J. Zhu, R.-H. Zhang, and G.-Q. Zhou, 2006: Ensemble hindcasts of SST anomalies in the tropical Pacific using an intermediate coupled model. Geophys. Res. Lett., 33, L19604, doi:10.1029/2006GL026994.[4] Zheng, F., J. Zhu, and R.-H. Zhang, 2007: The impact of altimetry data on ENSO ensemble initializations and predictions. Geophys. Res. Lett., 34, L13611, doi:10.1029/2007GL030451.[5] Zheng, F., and J. Zhu, 2010: Coupled assimilation for an intermediated coupled ENSO prediction model. Ocean Dyn., 60, 1061−1073, doi: 10.1007/s10236-010-0307-1.[6] Zheng, F., J. Zhu, H. Wang, and R.-H. Zhang, 2009: Ensemble hindcasts of ENSO events over the past 120 years using a large number of ensembles. Adv. Atmos. Sci., 26(2), 359–372, doi: 10.1007/s00376-009-0359-7.。
计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)【精选文档】
第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？答：(1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答：（1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:（1）不断提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；(3）器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O?答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业.7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户.解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
海洋科学导论思考题
《海洋科学导论》思考题第一章：1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系？2、海洋科学的研究对象和特点是什么？3、海洋科学研究有哪些特点？4、回顾海洋科学发展历史，从中你能够得到哪些启示？5、中国海洋科学发展的前景如何？第二章：1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。
2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的？说明它们之间的内在联系和区别。
3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。
4、什么是海岸带？说明其组成部分是如何界定的。
5、大陆边缘分为几种主要来源？说明各自的构成及其主要特点。
6、什么是大洋中脊体系，它有哪些主要特点？7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。
8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。
9、滨海沉积物主要有哪些？说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。
10、大陆架沉积作用过程有哪些？说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。
11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型，请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征，海洋矿产资源有哪些主要类型？如何认识海洋是巨大的资源宝库？第三章：1、简述海水组成与纯水的异同点。
何谓海水盐度？2. 简述海水的主要热学与力学性质，它们与温度、盐度和压力的关系如何?3. 何谓海水的位温？有何实用价值？4. 简述海水密度的表示方法（历史上和现在的）。
何谓海水状态方程？5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同？为什么？6. 海冰的主要物理性质是什么？海冰对海况有何影响？7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么？它们是怎样对海洋的热状况产生作用的？8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何？9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。
10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点？11. 何谓大洋主温跃层和极峰？何谓季节性温跃层？12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下？13. 何谓海洋水团？它和水型、水系有什么关系？14. 何谓海洋混合？引起混合的主要原因有哪些？15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处？在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同？16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何？第四章：1、海水的组成为什么有恒定性？2、海水中的常量元素主要有哪些？3、海水的pH值一般是多少?海水的缓冲能力主要由哪种作用控制？4、海水中营养盐有哪些？有哪些主要形式？5、海洋污染如何防治？第五章：1、简述海流的定义、形成原因及表示方法。
ENSS系统概述
ENSS系统概述欧洲空间局（ESA）早已开始了对其下一代卫星导航定位系统（GNSS-2）的研究。
GNSS-2被称为GALILEO计划，是欧洲导航卫星系统（European Navigation Satellite System，ENSS）的重要组成部分和未来发展目标。
根据与ESA的合同, 由意大利空间公司牵头对拟在21世纪初（2005--2015年）使用的欧洲导航定位卫星系统进行了全面的论证，并于1998年8月完成了最终论证报告。
从各类用户的需求(1mm~1000m定位精度) 出发，对不同星座组合的轨道设计、导航定位方案、精度分析、空间段地面段配置、欧洲地区和全球服务模式、投资分析等多种可选方案，都进行了较详细的论述和对比。
欧洲GNSS-2系统，虽强调为民用导航定位系统，但无疑也适合于军事用途。
其战略意图中明确指出：要保证该系统将来完全处于欧洲的控制之下。
说明欧洲一面充分利用现有美/俄的GPS/GLONASS系统，一面则在此基础上发展独立自主的欧洲系统。
与GPS、GLONASS等比较, GNSS-2有其独到的一些特点。
方案在经济投入方面也不乏考虑，以较低的投入而取得最隹效果。
本章将对此系统的设计、研制有关情况做简要介绍。
1引言此项研究的具体工作是由意大利Telespazio公司领导的一个研究组完成的，该组成员包括GMV、Saab Ericsson Space、Braunschweig Avionik Zentrum、Booz-Allen & Hamilton 等单位。
研究组建议GNSS-2系统总的战略意图是：●建立一个高效经济的民用导航及定位系统；●使之具备欧洲运输业可以信赖的高度安全性，且确保任何未来系统完全置于欧洲人的控制之下；●该系统的实施将为欧洲工业进军正在兴起的卫星导航市场的各个方面提供一个良好机会，使他们能够站在一个合理的基础上公平竞争。
上述目标是在定义欧洲区域系统时明确下来的，可以把它看成是全球系统如GPS 和GLONASS等的补充。
自动控制原理第9章 习题及解析
第9章 习题参考答案9-1 设一阶非线性系统的微分方程为3x x x =-+试确定系统有几个平衡状态，分析各平衡状态的稳定性，并作出系统的相轨迹。
解 3x x x =-+由30x x -+=解得1230, 1, 1e e e x x x ===-。
作出系统的相轨迹图如下：平衡状态(0, 0)稳定，平衡状态(1, 0), (1, 0)-不稳定。
9-2 已知非线性系统的微分方程为(1) 320x x x ++= (2) 0x xx x ++= (3) 0x x x ++= (4) 2(1)0x x x x --+= 试确定系统的奇点及其类型，并概略绘制系统的相轨迹图。
解 (1) 奇点(0, 0)。
特征方程为2320λλ++=两个特征根为1,21, 2λ=--平衡点(0, 0)为稳定节点。
在奇点附近的概略相轨迹图：x(2) 奇点(0, 0)。
在平衡点(0, 0)的邻域内线性化，得到的线性化模型为0x x +=其特征方程为210λ+=两个特征根为1,2j λ=±平衡点(0, 0)为中心点。
在奇点附近的概略相轨迹图：x(3) 奇点(0, 0)。
原方程可改写为0000x x x x x x x x ++=≥⎧⎨+-=<⎩其特征方程、特征根和类型为21,221,2100.50.866 10 1.618, 0.618 j λλλλλλ⎧++==-±⎪⎨+-==-⎪⎩稳定焦点鞍点 在奇点附近的概略相轨迹图：(4) 奇点(0, 0)。
在平衡点(0, 0)的邻域内线性化，得到的线性化模型为x x x-+=其特征方程为210λλ-+=两个特征根为1,20.50.866jλ=±平衡点(0, 0)为不稳定焦点。
在奇点附近的概略相轨迹图：xx9-3 非线性系统的结构图如图9-48所示。
系统开始是静止的，输入信号r(t)＝4·1(t)，试写出开关线方程，确定奇点的位置和类型，在e-e平面上画出该系统的相平面图，并分析系统的运动特点。
渔业资源与渔场学电子教材—全球环境的变化对渔业资源的影响
第九章全球环境的变化对渔业资源的影响人类行为引发的全球性渔业资源捕捞过度、水体富营养化、气候温暖化和臭氧层被破坏等都对世界渔业产生了极大的影响。
捕捞过度使鱼群抵御环境变化的能力降低，并直接破坏渔业资源，从而进一步加剧全球变化对海洋渔业的影响。
水体富营养化造成的有害赤潮及鱼虾病害频发等，往往给渔业尤其是增养殖业，带来巨大经济损失。
温暖化引起的海水升温和盐度改变，不仅直接影响海洋生物的生理、繁殖及时空分布，而且通过对海平面、上升流、厄尔尼诺现象等的影响间接地影响世界海洋渔业的格局。
所有这些因素对水域生态系的结构与功能以及海洋渔业产生长期的甚至是不可逆转的影响。
因此，有效的渔业管理、减少和控制污染、增加科学研究的投入及从全球生态学的角度来看待世界渔业的变化趋势是确保海洋渔业健康可持续发展的重要措施，而认真研究和分析渔业资源变动与环境之间的关系是确保渔业资源可持续利用的科学基础。
第一节厄尔尼诺与渔业的关系一，厄尔尼诺、拉尼娜及ENSO基本概念1，厄尔尼诺厄尔尼诺为西班牙语“El Nino”的音译。
在南美厄瓜多尔和秘鲁沿岸，由于暖水从北边涌入，每年圣诞节前后海水都会出现季节性的增暖现象。
海水增暖期间，渔民捕不到鱼。
因为这种现象发生在圣诞节前后，渔民就把它称为“El Niño”，音译“厄尔尼诺”，是西班牙语“圣婴（上帝之子）”的意思。
后来，科学家发现有些年份海水增暖异常激烈，暖水区一直发展到赤道中太平洋，持续的时间也很长，它不仅严重扰乱了渔民的正常生活，引起当地气候反常，还会给全球气候带来重大影响。
现在，厄尔尼诺一词已被气象和海洋学家用来专门指这些发生在赤道太平洋东部和中部的海水大范围持续的异常偏暖现象。
这种现象一般2－7年发生一次，持续时间为半年到一年半。
20世纪80年代以来，厄尔尼诺发生频数明显增加，强度明显加强，1982/1983年和1997/1998年的事件则是20世纪最强的两次事件。
其中， 20世纪发生厄尔尼诺最大规模的为1982～1983年，这种高温海域超过180°经度线，在西经120°的赤道海域，海面水温要比常年高出5°C(见图9－1)。
气象学复习题(1~9章)
第一章地球大气1、大气是由干洁大气、水汽和液态和固态微粒组成的混合物。
2、什么是干洁大气？干洁大气的主要成分是氮、氧和氩。
3、高层大气中的臭氧主要是在太阳紫外辐射作用下形成的，大气中臭氧浓度最大的高度是20~30km 。
4、大气中的臭氧具有什么作用？5、大气中二氧化碳浓度白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季小。
大气中的二氧化碳具有什么作用？6、列举大气中水汽的重要作用。
7、列举大气中气溶胶粒子的重要影响。
8、根据大气物理性质的垂直分布，可将大气从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
9、对流层大气有哪些主要特点？10、为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？第二章辐射1、名词解释辐射强度、可照时数、光照时间、太阳常数、太阳高度角、大气质量数、地面有效辐射、地面净辐射、光合有效辐射2、理解基尔霍夫定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律。
3、太阳高度角的影响因素。
正午太阳高度角的计算。
分别计算春分日、夏至日和冬至日广州、上海和北京的正午太阳高度角。
（广州：23︒N，上海：31︒N，北京：40︒N）4、北半球昼长的变化规律。
北半球日出日落太阳方位角的变化规律。
5、光照时间与可照时数的区别和联系。
6、大气对太阳辐射的减弱作用有吸收、散射和反射。
影响大气对太阳辐射减弱作用的因素有大气质量数和大气透明系数。
7、大气对太阳辐射的吸收具有选择性的特性，其吸收光谱主要是紫外线和红外线。
8、解释晴朗的天空呈蓝色，旭日和落日呈橘红色的原因。
9、到达地面的太阳总辐射强度取决于太阳高度角、大气质量数和大气透明系数。
太阳高度角如何影响到达地面的太阳辐射强度？10、太阳辐射能主要集中在波长 150~400nm之间，其中，可见光区的能量占总能量的 50% ，红外线占 43% ，紫外线占 7% 。
11、什么是温室气体？大气中的温室气体主要有 CO2、H2O、CH4等。
12、影响地面有效辐射的因素有地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。
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Ocean surface wind, sea level and temperature (seasonal cycle included)
预测
6-8 month lead forcasts of Nino 3.4 or 3 SST anomaly
Forecast Nino 3.4 SST anomaly
国家气候中心简化海气耦合模式 ENSO预测系统
初始化过程(NCCo, NCC/STI)
FSU(观测)
NCEP(再分析)
平滑,替代,伴随等 1000hPa,850hPa
热带太平洋模式
全球热带动力模式
集合预报(NCCn,NCC/NJM)
(CAMS/NJU)
合成预报(SSTA,NINO区指数)
模式系统主要组成
2) data from ship logs (pirates, privateers, explorers, etc.) noting unusual sea and weather conditions, sensing unusual sea and air temperatures, sighting displaced continental vegetation, noting displaced marine fauna, etc.,
"In our search of the literature we looked for occurrences of the following nature over the north Peruvian coastal region and its adjacent waters:
1) significant variations on travel times between ports along the coast of Peru (because of the coastal currents and / or winds),
150oE
180oW
150oW
120oW
1998-10 SSTA obs.
90oW
1996.6~1998.3El Nino事件预报
NINO3指数检查
(超前3和6个月预报距平相关系数)
模式名
ACC 模式名 ACC
LDEO1
-0.38 NCCo
0.88
89
BMRC
0.70 NCC/STI 0.85
模式特征
高学杰等 OSU/NCC
4度X5度,L2,60m
宋永加等 NCC/IAP
T63L16,L30T63
赵其庚等 HCM1POGCM/SA SA,L20 1X1
HCM2IPOGCM/SA SA,L31 1X1
HCM3APIOGCM T63L16,L30T63
李清泉等 NCCo,NCCn, NCC/STI, NCC/NIM,CAMS/NJU
集合与集成 钱维宏,邓毅,李清泉 加权平均,多元回归
预报与检验 李清泉等全体 热带太平洋,NINO3指数
距平相关系数,均方误差
1.2 1
0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6
0 3 6 9 12 15 18 21 24
LDEO1-ACC Per.72-91 LDEO2-ACC LDEO3-ACC Per.75-97 OXF69-91 BMRC1-ACC BMRC2-ACC Per.72-86
OXF1
0.26 NCC/NIM 0.30
OXF2
0.50 CAMS/NJU 0.99
持续性 0.70
1998-2000 La Nina Made in March 2000
第九章 ENSO系统 9.1 ENSO概念 9.2 ENSO监测与诊断 9.3 机制与模拟 9.4 ENSO的气候影响 9.5 ENSO的长期变化 9.6 ENSO预测 9.7 1997/1998 El Nino
ECMWF Experimental Seasonal Forecast Project
ENSO cycles: 1995-1999
Ocean surface wind, sea level and temperature anomalies (seasonal cycle removed)
14) reduction in coastal fishery and fish meal production.
ENSO指数的频次分布
30
20
10
0
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
Coral Pollen
Coral
Deposit Fauna
Science, Vol. 291, 1496-1497, 2001
0 neutral or cold 1 weak moderate
2 moderate 3 moderate +
4 strong 5 strong + 6 very strong
Quinn and collaborators based their identification upon a literature search and, for the modern record, sea surface temperature observations at stations along the Peru coast.
150oE
180oW
150oW
120oW
1998-4 SSTA obs.
Made in March 1998
90oW
24oN 12oN
0o 12oS 24oS
120oE
150oE
180oW
150oW
120oW
1998-7 SSTA obs.
90oW
24oN 12oN
0o 12oS 24oS
120oE
3) presence of aguaje (red tide),
4) penetration of abnormally warm waters farther south than usual along the coast of Peru during southern hemisphere summer and/or fall,
杰、宋永加) 3. 大气所海气耦合模式IAPAPOGCM ( 周广庆）
统计模式（方法）
1. 气候中心 四个统计模式 （相似预报、最优叠合
统计模式、SSA、CCA)
2. 海洋局统计模式
3. 大气所物理统计模式
4. 气候中心 林学椿的统计方法
5. 气科院 张先恭的统计方法
正常偏冷
国家气候中心动力模式
作者/使用者 模式名
系统成员 主要研制者
特征
NCCo 李清泉,赵宗慈
热带太平洋,距平,替代
NCCn 张祖强,李清泉,赵宗慈 热带太平洋,距平,发展
NCC/STI 端义宏,梁旭东,李永平 热带太平洋,距平,伴随
CAMS/NJU 倪允琪,史历,殷永红 全球热带海洋,距平
NCC/NIM 张勤,丁一汇,李清泉 热带太平洋, 统计大气
5) abnormally high air temperatures in the coastal cities of northern Peru,
6) thunderstorms, heavy rainfall, and /or flood conditions,
7) destruction of buildings, houses, and sometimes whole cities in the coastal zone by river inundations and flood waters,
第九章 ENSO系统 9.1 ENSO概念 9.2 ENSO监测与诊断 9.3 机制与模拟 9.4 ENSO的气候影响 9.5 ENSO的长期变化 9.6 ENSO预测 9.7 1997/1998 El Nino
预测方法
国内预报模式
动力模式 1. 国家气候中心五个简化海气耦合模式 2. 国家气候中心五个复杂耦合模式(赵其庚、高学
第九章 ENSO系统 9.1 ENSO概念 9.2 ENSO监测与诊断 9.3 机制与模拟 9.4 ENSO的气候影响 9.5 ENSO的长期变化 9.6 ENSO预测 9.7 1997/1998 El Nino
El Nino Index Quinn et al. employed the following six categories.(1525-)
8) obstructions to travel as the result of destruction of bridges, roadways, and/or railroad facilities by hydrological forces,
9) destruction of agricultural crops,
1.2 1
0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4
0 3 6 9 12 15 18 21 24
NCC/STI NCCn NJU/CAMS NCC/NIM NCCo Per.79-98 Per.70-98
Made in March 1998
24oN
12oN
0o
12oS
24oS 120oE
10) significant rises in sea temperatures and sea levels,
11) southward invasions of tropical nekton,
12) mass mortality of endemic marine sea life,