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。
地球概观
第四节 风海流
一、无限深海风海流（亦称漂流）：南森
2、空间结构： 表层流速最大，流向偏向风向的右方45度； 随深度增加，流速逐渐减小，流向逐渐右偏； 至摩擦深度，流速是表面流速的4.3%，流向与表面流向相反，可忽略； 连接各层流速的矢量端点，构成艾克曼螺旋线。 风海流体积输运 垂直风向输送，北半球在风向的右边，南半球相反。 浅海风海流 四、风海流的附效应 升降流：顺岸风，气旋与反气旋，辐散、聚带等引起
太阳辐射、大洋环流、蒸发降水
深层南北差异减小。
第六章
第一节 第二节
大气环流
大气环流 天气系统
垂直分层、气象要素
气压带和风带分布
季风环流 热带天气系统：热带气旋 温带天气系统：锋面天气系统或温带气旋
第七章 大洋环流及水团结构
第一节 概述 第二节 海流成因 第三节 地转流 第四节 风海流 第五节 惯性流 第六节 大洋环流及水团结构 （一）大洋环流的成因 （二）海洋表层环流的地理分布 （三）大洋表层环流各流系的特征 （四）大洋水团及表层以下环流 第七节 中国海环流 第八节 观测手段、研究方法和应用
海洋中化学特性和生命现象 基本概念
赤潮 生态系统 生物多样性 海洋污染 海洋中化学污染物 海洋资源
三、波动叠加 1、驻波： 2、波群：
群速
风浪和涌浪
一、定义 风浪：当地风产生，且一直处在风的作用之下的海面波动 状态。 涌浪：海面上由其他海区传来的或当地风力减小、平息， 或风向改变后海面上遗留下的波动。 波面特征： 二、决定因素 “风大浪高”“无风不起浪”
风速：风力大小； 风时：状态相同的风持续作用在海面上的时间； 风区：状态相同的风作用的海域的范围。
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。
而海洋对热带外ENSO响应的反馈作用
加强国际合作和数据共享
加强国际合作与交流
通过国际合作和学术交流，促进对enso和 海洋变化研究的深入开展，推动相关领域的 发展。
建立数据共享平台
建立全球性的数据共享平台，促进数据资源 的整合和共享，提高研究效率和预测准确性。
THANKS
感谢观看
海洋为人类提供丰富的渔 业资源，支撑着全球渔业 经济的发展。
交通和贸易
海洋是全球交通和贸易的 重要通道，对促进各国经 济合作和交流具有重要意 义。
能源资源
海洋中蕴藏着丰富的能源 资源，如石油、天然气等， 为人类提供可持续的能源 供应。
04
海洋对enso响应的反馈机制
热力学反馈机制
温度变化
海洋温度的变化会影响海水的蒸发和 降水，进而影响气候系统。
溶解气体浓度变化
溶解气体的浓度变化会影响海-气界面的气体交换，进而影响气候系统。
05
未来展望
加强enso和海洋变化的研究
深入研究enso的形成机制和影响
通过加强enso形成机制的理论研究和观测数据的分析 ，深入了解enso对气候系统的影响，为预测和应对提 供科学依据。
强化海洋变化对enso响应的研究
的生物地球化学循环和生态系统的结构与功能。
海洋生物地球化学循环变化
要点一
总结词
要点二
详细描述
海洋生物地球化学循环的变化是enso的重要反馈机制之一 ，通过影响海洋的碳循环、氮循环和磷循环等来影响气候 系统。
在厄尔尼诺现象期间，东太平洋的海温异常升高会导致表 层水体中的营养盐减少，进而影响浮游植物的生长和生物 生产力。这种变化会影响海洋的碳循环和氮循环，导致温 室气体排放和吸收的变化，进而影响全球气候。同时，磷 循环的变化也会影响海洋的生态系统和物质循环。这些生 物地球化学循环的变化会影响海洋的生态环境和资源利用 。
海气相互作用的产物--ENSO
5°N 5°S
80°W
② 美国气候分析中心： 目前美国以Nino 3.4区海表温度 距平的3个月滑动平均值连续5 次≥0.5℃（≤-0.5℃）定义为一 次厄尔尼诺（拉尼娜）事件。
③国际上通常使用的:将Nino3区海表温度距平指数至少连续6 个月≥0.5℃（≤-0.5℃）定义为一次厄尔尼诺（拉尼娜）事件。
平洋西侧；
3.
相随于信风沿赤道吹东风，太平洋东侧下层冷海水涌升到 海表面。
暖 池
热带西太平洋是全球海温最高的海域，常年维持
着28℃以上的高温，全球大约90%的暖海水集中
在这里，故称西太平洋暖池（WPWP）。该区海
温异常制约着亚太区域乃至全球的气候变化，是
大气热量主要供应地。由于太阳辐射、热量交换、
冷水上翻
在赤道东太平洋，表层暖的海水流走后，迫使
表层以下温度较低的海水上升，以替代流走的
海水，因此在这个地区形成巨大的涌升流，称
为冷水上翻区，使得该海域水温比周围要低。
太平洋海温西高东低的原因？
1.
秘鲁寒流沿着大陆沿岸北上，其中一部分在赤道附近变成
南赤道海流后向西移动；
2.
沿低纬海域由东向西吹的信风使赤道附近的暖水积蓄在太
ENSO的监测
ENSO监测区
Nino1+2(0º ~10º S,90º ~80º W) Nino3(5º N~5º S,150º ~90º W) Nino3.4(5º N~5º S,170º ~120º W) Nino4(5º N~5º S,160º E~150º W)
ENSO的评判ino综合区Nino 1 + 2 +
3 + 4区的海温距平指数作为判定厄尔尼诺事件的依据。
系统工程原理课程习题集
2
第二章 系统工程方法论
1、简述霍尔三维结构和切克兰德“调查学习”模式的含义。 2、霍尔和切克兰德的系统工程方法论有什么不同？ 3、并行工程所体现的主要思想是什么？ 4、用具体事例说明方法论层次和工程技术层次上的综合集成。 5、从方法论上讲，运筹学和系统工程有什么不同?
⎢
⎥
6 ⎢0 0 0 1 1 1 0 0⎥
7 ⎢⎢0 0 0 0 1 0 1 0⎥⎥
8 ⎢⎣0 0 0 0 1 0 1 1⎥⎦
利用可达集 R(ei ) 和先行值 A(ei ) 的关系进行系统的区域划分 (π 2 (S)) 和级别划分
(π3 (P)) 。
5、利用从浓缩阵 M ′ 找骨架阵 N 的算法程序框图，实现该算法的计算机程序。 6、试求下列系统的邻接矩阵和可达矩阵
U C1 C2 C3 C1
m1 m2 m3 m4 m5
C1 1
3
5 m1 1 1/5 1/7 2 5
C2 1/3 1 3 m2 5
1 1/2 6
8
C3 1/5 1/3 1 m3 7
2
1
7
9
m4 1/2 1/6 1/7 1
4
m5 1/5 1/8 1/9 1/4 1
（续）
C2
m1 m2 m3 m4 m5
⎢⎢0 1 0 1 1 0 1 1⎥⎥
⎢⎣0 0 0 0 0 0 0 1⎥⎦
⎡1 0 0 0 1 0 1⎤
⎢⎢0 1 0 0 0 0 0⎥⎥
⎢0 0 1 0 1 1 0⎥
R = ⎢⎢0 1 0 1 0 0 0⎥⎥
ENSO形成机制与变化趋势预测
Ａｂｓｒ ｃ ： ｎ ａ ｈ ｎｃ ｅ ｓｎ ｆｔ ｅ ｓ ａ ｓ ｆ ｃ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆｏ ｗｅ ｔ ｒ ｏ ｓ ｆｔ ｅ Ｓ ｕ ｈ Ａｍｅ ｉａ ｏ ｔ ａ ｔ Ｅ１Ｎｉ ｏ ｍｅ ｎｓｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｉ ｇ ｏ ｈ ｅ ｕｒａ ｅ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｍ ｓｅ ｎ ｃ ａ ｔｏ ｈ ｏ ｔ ｒｃ ｎ ｔ ｔ ｅ ｄａｅｉ ｅ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｔｒ ｃｆｃ Ｏｃ ａ ｅ ｒｔ ｅ ｅ ｕ ｔｒ ｈ ｔｌｎ ｃ ｏ ｓｔ ｅ ｅ ｓｅ Ｐａ ｉ ｅ ｎ ｎ ａ ｈ ｑ ａｏ ．Ｔｈ ｏ ｔ ｅ ｎ Ｏｓ ｉ ａ ｉｎ ｒｆ ｒ ｏ ａ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉｌ— ｎ ｉ ｅ Ｓ ｕ ｈ ｒ ｃ ｌ ｔ ｅｅ ｓｔ ｎ ｉｖ ｒｅ ｏ ｃｌａ ｌ ｏ ｔｏ ｎ ｓ ｒａ ｅ ａｒｐ ｅ ｓ ｒ ｎ Ｂｏ ｈ Ｅａ ｔａ ｄ Ｗ ｅ ｔＰａ ｉ ｃ Ｏｃ ａ ｉｎ ｉ ｕ ｆ ｃ ｉ ｒ ｓｕ ｅ ｉ ｔ ｓ ｎ ｓ ｃ ｆ ｅ ｎ．ＥｌＮｉ ｏ ｏ ｔ ｅ ｎ Ｏｓ ｉ ａ ｉｎ ａ ｅ ｋ ｗｎ ａ ｉ ｎ ／Ｓ ｕ ｈ ｒ ｃ ｌ ｔ ｒ ｎｏ ｓＥＮＳ ｌ ｏ Ｏ ｏ ｈ ｒ．Ｔｒ ｄ ｎ ｔｅ ｓｏ ｏｈ ｓｄ ｓｏ ｈ ｑ ｔ ｒｔａ ｐｏｔ ｈ ｒｌｓ ｒａ ｅ ｗａ ｅ ｆｔ ａ ｔ ｒ ｎｄ ｍｉｄ ｅ ｆ ｒｓ ｏ ｔ ａ ｅｗｉ ｄ ｓｒ ｓ ｎ ｂ ｔ ｉｅ ｆｔ ｅ ｅ ｕａｏ ｒ ｎｓ ｒｓ ｔ ｅｗａ ｎ ｕ ｆｃ ｔｒｏ ｅ ｓｅｎ ａ ｄ ｌ ｈｅ Ｐａ ｉ ｃ Ｏｃ ａ ｏ ｔｅ ｗｅ ｔｒ ｃｆｃ，ｗｈ ｒ ｈｅ ｗａ ｎ ｏ ｌｉ ｏｍｅ ｎ ｔ ｅ ｗｅ ｔｒ ｃｆｃ，ａ ｄ ｓ ａ ｌ ｖ ｌｒｓｎ ｃ ｆ ｅ ｎ ｔ ｈ ｓｅ Ｐａ ｉ ｉ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｒ ｌｐ ｏ ｓ ｆ ｒ ｄ ｉ ｈ ｓｅ ｎ Ｐａ ｉ ｉ ｎ ｅ ｅ ｅ ｉ ｇ， ｉ ｆ ｒｈｅｍｏ ｅ ａ ｃ ｍｕｌｔ ｄ ｔ ｓ ｉｅ ｐｏｅ ｔａ ｎ ｒ ｙ Ｄｅ ｅｅ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｆ—ｒ ｔ ｔ ｎ ｓ ｅ ｄ ｏ ｈ ａ ｔ ａ ｓ ｓ ｄ － ｕ ｔ ｒ ｒ ｃ ｕ ａｅ ｈｅ ｍａ ｓｖ ｔ ｎ ｉｌｅ ｅ ｇ ． ｃ ｌ ｒ ｔ ｆＳ ｌ ｏ ｏａｉ ｐ ｅ ｆｔ ｅ ｅ ｒｈ ｃ ｕ ｅ ｅ ｏ
认识ENSO的物理机制
Recharge/Discharge理论的关键要点
• 可以把赤道地区纬向风应力与温跃 层厚度东西梯度当作是瞬时平衡的 过程，即把Kelvin波当作快过程。
• 赤道温跃层平均厚度滞后于赤道地 区风应力的强迫，即把Rossby波当 作一个慢过程来处理。
Delayed Oscillator与 Recharge/Discharge理论的关系
• 要求Rossby波在西边界反射，但 实际上西边界并不是刚壁。
• 并不一定在每一次El Nino事件 都能观测到完整的Kelvin波和 Rossby波传播过程。
Recharge/Discharge theory (Jin, 1997)
recharged
Source: A. Timmermann
•Prior to El Nino heat content in equatorial region builds up
ENSO循环的概念
• ENSO并不是一个个孤立的暖事 件或者冷事件，而是一个不需要 任何外界强迫由海气相互作用可 以自我维持振荡的循环过程。认 识ENSO的物理机制，必须把它 当作以完整的循环过程来研究。
ENSO的物理机制
Bjerknes(1969)指出ENSO是 海气相互作用的结果
东太平洋 SST增加
Downwelling
Rossby waves Kelvin wave
25 days
75 days
50 days
100 days
Delayed Oscillator Theory 3
125 days 175 days
225 days
275 days
Phase has reversed
Delayed Oscillator理论的主要不足
地球科学概论资料
第一章绪论第一节地球科学的学科体系一、自然科学六大基础学科：数学物理化学天文地学生物二、地球科学的主要学科体系地质科学：主要是研究固体地球的物质成分、内部结构、外部特征、各圈层间相互作用和演变历史的知识体系。
地球物理学：应用物理学的原理和方法对各种地球物理场进行观测，研究与其相关的各种自然现象及变化规律的科学。
地理科学：研究固体地球表面的自然现象、人文现象以及它们之间的相互关系和区域分异的学科。
海洋科学：研究地球上海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及开发和利用海洋有关的知识体系。
大气科学：研究大气圈的组成、结构和气候过程，尤其是大气的各种物理现象和变化规律的科学。
空间物理学：利用物理学的原理和方法研究宇宙空间环境中物质组成、运动规律和各种物理现象的科学。
主要是利用空间飞行器直接探测和研究宇宙空间中的物理过程的学科。
第二节地球科学的特点全球性与区域性：地球科学全球性的特点使得各国地球科学家的研究工作受到局限，往往需要大范围的合作才能够全面地了解地球；另一方面是地球内部实际观测的难度，目前只能通过地球物理手段进行间接的了解。
时空尺度的差异性：地球形成自今大约经历46亿年的演化，而这些历史很难通过实验加以证实，通常采用的是将今论古的方法。
研究方法内容的多学科性：地球科学涉及学科门类繁多，因此需要建立有特定目标,多学科专家共同合作的综合研究,特别是地质学、地球化学及地球物理学的合作。
不应该仅仅局限于某单学科的片面性研究。
第一节地球在宇宙中的位置一、宇宙的概念宇宙是物质世界宇宙空间无边无际宇宙时间无始无终总星系半径150亿光年,约有10亿个星系，太阳所在的星系叫银河系。
二、太阳系太阳系是以太阳为中心、受它引力支配而环绕其运动的天体所构成的系统。
在太阳系中，太阳的质量占太阳系总质量的99．8％。
太阳系吸引着八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、 2000多颗小行星、600多慧星绕日运行。
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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,