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本帖最后由 晴天小驴 于 2017-12-13 16:51 编辑
第一章 气候系统及其变化和预测 1、 现代气候概念的要点是什么？现代气候概念：指气候系统在较长时间内的平均状态及其变化和变率。一般可用气候系统的平均值和高阶矩统计量（例如：方差，协防差等）来表示。表示了一段时间内气候系统的结构和行为。主要反映一地区的冷暖、干湿等特征。 意义 1) 它指出气候的物质基础是气候系统，而不仅仅是大气，它和天气系统是有区别的。 2) 气候是变化的，不稳定的。是一个在时间域上的概念，它和特定的时间阶段相联系。 3) 某一时段的气候状态是指这一时段气候系统各属性的平均统计特征，不像天气是指某一瞬时或某一短时间内大气中气象要素和天气现象的综合。 2、 气候系统的组成和主要性质1) 大气圈：气候系统中最容易变化的部分，响应时间较短。 2) 水圈：对于气候研究，海洋是水圈中最重要的，它覆盖了三分之二的地球表面，吸收了到达地表的大部分太阳辐射，由于具有大的热惯性，对温度变化起着缓冲器和调节器的作用，响应时间在不同深度变化很大，与大气相比有大的机械惯性和显著层结以及更缓慢的环流，和大气有很强耦合；湖泊、河流及地下水是水分循环中大陆分支的基本要素，影响全球、区域和局地气候。 3) 冰雪圈：地球上最大的淡水储存库，有很高的反射率和很低的热传导率；大陆雪盖和海冰有明显的季节、年际变化，影响短期气候变化；大的陆地冰原影响数万年的更长时间尺度的气候变化。 4) 岩石圈：除了上层活动层，岩石圈的响应时间是气候系统所有分量中最大的；可通过质量、角动量、感热输送以及大气边界层摩擦对动能的耗散与大气相互作用。 5) 生物圈：植被会改变地表粗糙度、反射率、蒸发、径流等；生物可影响大气和海洋的二氧化碳平衡、气溶胶的产生等；人类活动与气候系统发生相互作用。 3、 举例说明气候反馈过程及其意义反馈过程：在一个具有输入和输出的的系统中，如果一部分的输出结果又能返回来修正输入信号，这样的过程就称为反馈过程。 举例 正反馈：冰雪—反照率—温度；水汽—温室效应 负反馈：温度—长波辐射 意义：反馈概念在气候系统的各个子系统中非常重要，它来自于两个或更多子系统之间一种特殊的耦合或调整。反馈机制对系统内部起控制的作用。由于在反馈过程中一部分的输出又返回来充作输入的一部分，其结果使得系统的净响应有了变化。 4、 气候变化的含义气候变化：气候平均值和其高阶距中至少有一个量发生了统计意义上的显著变化。 特征 1) 多时间尺度性（6类） 短期气候变化：月、季、年 中期气候变化：几年（年际变化） 长期气候变化：几十年（年代际变化）； 超长期气候变化：几百年（世纪际变化）； 历史时期气候变化：千年； 地质期气候变化：万年或更长。 2) 气候变化的阶段性 气候变化的阶段性同气候变化的时间尺度是紧密联系的，不同时间尺度的变化也就有不同的阶段性。在过去的50万年的时间里，冰期和间冰期有交替出现的现象，这是气候变化阶段性的明显特征。同样，近千年来的气候变化也有其阶段性，在1300～1800年间的小冰期，气温长时间偏低，而在小冰期前后的一段相当长的时期里平均温度却相当高。 3) 气候变化的突变性 均值突变：从一个气候基本状态（以某一平均值表示）向另一个气候基本状态的急剧变化。 变率突变：两个气候状态（阶段）的平均值并无明显差异，但其变率有极明显的变化。包括两种情况，其一是振幅有明显差异的突变；其二是频率有明显差异的突变。 趋势突变：两个气候阶段有完全不同的变化趋势，例如，某个气候阶段温度一致持续下降，其后一个气候阶段的温度一致持续上升。 5、 气候变化的性质和原因性质 1) 略去了大气状态中逐日扰动的细节，而由瞬时状态（总体）所导出的各种统计特征量代之。 2) 不仅要考虑大气的内部作用，还要考虑大气与外部系统之间复杂的相互作用。 原因 1) 外因：不受气候变量本身影响，纯外部因子变化引起的气候变化。 ①天文强迫：太阳辐射，地球轨道，地球旋转速率等 ②地文强迫：火山爆发，人类活动，地表变化，大陆漂移等 2) 内因：与内部系统不同物理过程中的非线性相互作用有关的变化 ①与各种反馈机制有关 ②系统内部的不稳定或振荡。 气候变化两种模态 1) 强迫变化：气候系统对外部强迫的响应 2) 自由变化：由内部不稳定和反馈过程所致，可以导致气候系统不同分量之间的非线性相互作用。 6、 气候可预报性怎样分类？第一类可预报性 :初始误差(扰动)随时间增长问题，直接与大气统计性质的预报有关，主要表现为按时间顺序预报气候状态的可能程度。 第二类可预报性:外强迫发生变化后，气候变化的模拟和预报能力。 7、 什么是短期气候预测？预测方法有哪几类？预报时效：月，季，年——跨季度 预报对象：总量，平均值，距平，等级，趋势 预报因子：大气内部，大气外部（时空尺度匹配） 预报方法：物理统计方法，动力数值预报，动力—统计相结合 使用资料：常规，试验，取样分析或档案分析 预报结果：一般以定性等级方式表达 预报结果评估：预报评分
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发表于 2015-2-2 19:58:11
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