林鹏飞 作品数:48 被引量:208 H指数:8 供职机构: 中国科学院大气物理研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 天文地球 自动化与计算机技术 文化科学 医药卫生 更多>>
全球高分辨率海洋环境预报方法及预报系统 本申请涉及一种高分辨率全球海洋环境预报方法,包括以下步骤:检测大气强迫场、观测场和模式初始场数据的完备性;利用集合最优插值同化方法同化多源海洋观测数据,并根据同化结果生成预报初值;根据所述预报初值以及海洋环流模式,预报未... 于子棚 林鹏飞 林壬萍 刘海龙 郑伟鹏 王鹏飞耦合模式中潮汐对北大西洋模拟的影响研究 2018年 将8个主要平衡分潮加入到耦合模式中,对比研究潮汐对北大西洋模拟影响。由于潮汐的引入,模式模拟SST在北大西洋中纬度区域偏差显著减小,高纬度区域SST降温明显。SST模拟的改变使潮汐试验的海表净热通量模拟误差下降了约30%,但高纬度海冰显著增加。模式中引入潮汐对北大西洋上层环流,尤其是西边界流的路径模拟改进显著,这是SST及海表净热通量模拟改变的主要原因。同时,北大西洋上层和深层西边界流在潮汐的作用下,都表现出环流减弱的特点,这也使得大西洋经向翻转环流在26.5°N处上层2 km的输送减弱,与观测数据更为接近。较弱的大西洋经向翻转环流导致海洋热量在中低纬度聚集而无法输送到高纬度区域,这是造成潮汐试验模拟的海温在中低纬度偏高、高纬度偏低的原因,较弱的热输送也同时导致了潮汐试验中北半球海冰面积增加。 于溢 刘海龙 林鹏飞 林鹏飞关键词:西边界流 一个高分辨率太平洋-印度洋海盆环流模式的初步结果 被引量:4 2009年 利用LASG/IAP发展的一个0.25°×0.25°高分辨率太平洋-印度洋海盆环流模式初步分析了模式在太平洋区域的模拟结果,并与海洋同化资料的数据以及前人的研究结果作比较,检验此模式对该区域平均气候态、年际变化的模拟能力。分析表明,模式较好地再现了海表温度(SST)分布、赤道温跃层和纬向流结构、赤道流系分布形态、海表高度以及正压流函数空间分布特征;同时,对显著的El Nio和La Nia事件的模拟等方面与Simple Ocean Data Assimilation(SODA)2.0.2版本结果相近。此外,模式模拟北赤道流(NEC)分叉点位置的季节和年际变化以及吕宋海峡流量的年际变化与已有研究结果基本一致。进一步分析还发现,在年际尺度上,NEC分叉点位置和吕宋海峡流量与ENSO密切相关。 莫慧尔 俞永强 刘海龙 林鹏飞关键词:年际变化 冬季北太平洋海表面热通量异常和海气相互作用的耦合模式模拟 被引量:17 2011年 基于中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)开发的耦合气候系统模式FGOALS_s1.0控制试验的积分结果,分析了冬季北太平洋海表面湍流热通量(潜热和感热通量之和)异常及其对海表面温度(SST)异常的影响,并通过分析海温倾向方程,比较了各因子对SST变率的相对贡献。结果表明,模式能基本再现冬季北太平洋海表面热通量的平均态和湍流热通量年际变率的主要特征。在冬季热带外北太平洋上,海洋向大气释放的湍流热通量同SST倾向存在显著的相关。在冬季热带外大部分北太平洋上,湍流热通量异常是决定SST变率的最主要因子,入射短波辐射通量异常只在夏威夷群岛东南侧的一个小区域起主要作用。模式能够较为准确模拟出SST倾向的主要模态和相应的海平面气压场特征。分析表明,模式模拟的北太平洋冬季大尺度的大气环流异常通过影响湍流热通量从而决定SST的变率。文中得出的结果进一步证明"在冬季的热带外北太平洋上,海-气相互作用过程中占主导地位的是大气对海洋的强迫"这个结论是有意义的,LASG新版本耦合模式FGOALS_s亦适用于开展北太平洋海气相互作用研究。 李博 周天军 林鹏飞 包庆关键词:湍流热通量 北太平洋 海-气相互作用 中国近海海平面变化趋势的对比分析 被引量:3 2016年 本文分析了近40年的中国近海验潮站资料海表面高度的线性变化趋势,并与卫星高度计资料进行了对比。通过对验潮站资料的分析发现,中国海域无论是近40年(1970-2013年)、还是近20年(1993-2013年)海平面均显著上升。各海区近20年的海平面上升有加速的趋势,且各时段上升速率大于全球平均海平面上升率。但是,受到海平面的年际和年代际变化的影响,近10年海平面上升趋势放缓。同时,本文也分析了不同季节海平面变化的趋势,北部海域秋季最大,冬季最小;南海海域春季最大,秋季最小。通过AVISO资料和验潮站资料的对比可以发现,AVISO资料在描述近20年海平面变化的线性趋势上与验潮站资料接近,较大的差异主要是由验潮站地表发生升降引起的。同时,通过对比也发现了用验潮站资料估算海域平均的海平面高度变化会有一定的误差,在黄海、渤海、东海海域验潮站估计的数值偏高,而在南海海域则偏低。 盛芳 智海 刘海龙 林鹏飞关键词:中国近海 海平面上升 面向IPCC第六次评估报告的LASG气候系统模式研制和应用 俞永强 林鹏飞 唐彦丽 刘海龙 郑伟鹏CMIP5多模式模拟两类El Nino海表盐度分布及与降水的关系 被引量:5 2017年 利用CMIP5提供的25个工业革命前控制试验(piControl)模拟数据评估了热带太平洋两类El Ni?o(即东部EP和中部CP型El Ni?o)的海表盐度(SSS)空间结构差异及其与海表温度(SST)和降水的关系。结果表明:(1)大部分模式能够模拟出EP和CP型空间结构,两类El Ni?o中的SST、降水和SSS的空间技巧评分依次减小,其中,EP型SST和降水水平分布的模拟能力强于CP型,SSS则为CP型强于EP型,CP型模拟的SST、SSS和降水异常中心位置较EP型偏西且强度偏弱;(2)CP型SST、降水和SSS三者空间分布的线性一致性比EP型好,即在CP型中,SST影响降水,进而影响SSS,同时SSS对SST调制的反馈机制较显著,而对于EP型,由于海洋水平平流和非局地效应等因素,使得SST与SSS空间对应较差;(3)依据多模式模拟的SSS空间技巧评分高低将CMIP5模式分为两类,技巧评分低(高)的模式模拟的SST、SSS和降水异常值的中心位置偏西(偏东),引起中心位置偏移的原因与模式模拟赤道太平洋冷舌的位置有关,即赤道太平洋冷舌西伸显著,导致发生El Ni?o时SST异常变暖西伸显著,进而使得降水异常和SSS异常位置偏西。同时,技巧评分低的模式还易出现向东南延伸的负SSS异常,原因是双赤道辐合带的东南分支过于明显,即降水偏多,导致SSS偏淡。SSS变化会影响ENSO的发生发展。因此,探讨两类El Ni?o盐度分布的差异及相关物理场的关系,为提高模式的气候模拟和预测提供有益的借鉴。 白文蓉 智海 林鹏飞关键词:海表温度 降水 LICOM海洋模式对南大洋环流的模拟评估 被引量:1 2023年 使用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)开发的第三代气候海洋模式(LASG/IAP Climate system Ocean Model version 3,LICOM3.0)低分辨率版本在海洋模式比较计划(Ocean Model Intercomparison Project,OMIP)试验中的模拟数据,描述了南极绕极流(Antarctic Circumpolar Current,ACC)和南大洋经向翻转环流(Meridional Overturning Circulation,MOC)在1958-2009年的平均状态及其变化,并与已有的模式模拟结果和观测结果对比以评估LICOM模式的模拟效果.通过对比已有模式模拟数据发现,LICOM3.0模式模拟的ACC和南大洋MOC在两组OMIP试验中平均状态相仿、结果在合理范围内,但OMIP1试验中海表强迫的变化趋势较OMIP2试验中的变化更大,得到的环流输送在OMIP1试验中增长趋势也更大. 白佳慧 刘海龙 李逸文 林鹏飞 林鹏飞关键词:南大洋 南极绕极流 中新世中低纬度海道变化对大西洋经圈翻转流和气候变化影响的模拟研究 2024年 自中中新世以来,特提斯海道和巴拿马海道的开合状态可能直接影响了大西洋经圈翻转流(AMOC)的强度和空间形态演变。但是,当前对这两处关键的中低纬度海道与AMOC之间联系的系统性研究较少。本研究基于中中新世时期的边界条件,利用耦合气候模式开展了中中新世气候模拟试验,以及特提斯海道和巴拿马海道先后关闭的敏感性试验。模拟结果显示,开放的特提斯海道和巴拿马海道分别为热带印度洋和太平洋海水进入北大西洋提供了“捷径”,同时分别向北大西洋输运高盐度海水和低盐度海水,对AMOC强度的变化起着相反的作用。特提斯海道开放增强了AMOC,这抵消了巴拿马海道开放导致的对AMOC的减弱。这两处中低纬度海道的关闭均能引起全球海表温度的南北不对称响应,分界线大致位于巴拿马海道所在纬度。本研究表明,只有特提斯海道和巴拿马海道关闭时,才会形成现代意义上的AMOC空间结构,因此这两处中低纬度海道的关闭时间对研究AMOC演变具有重要意义。 魏吉林 刘海龙 郑伟鹏 林鹏飞 郑伟鹏海洋环流模式LICOM的GPU实现与优化 被引量:3 2020年 【目的】为了加速海洋环流模式LICOM的积分计算,降低因分辨率的提升而带来的运行成本,本文设计并实现了基于CUDA C的GPU加速版本。【方法】本文基于目前最新的LICOM3版本,在分析LICOM海洋网格块的并行算法的基础上,结合使用CUDA线程并行计算海洋网格点,将LICOM主要计算程序移植到GPU平台上,并从数据传输和设备内存的使用两个方面进行优化。【结果】实验表明,GPU版本模拟结果的与原CPU版本基本一致。与使用相同数量的Intel Xeon E5-2680 V2 CPU相比,使用2至16块NVIDIA K20 GPU单个模式天加速了9.31到1.27倍。【局限】由于LICOM3计算的边界同步通信比较多,限制了程序的可扩展性,未来需要通过边界通信优化和算法优化来提高模式的可扩展性。【结论】本文对LICOM3程序进行了GPU版本的实现和优化,取得了一定的加速效果并保持较好的扩展性,为今后面向更大规模计算的海洋环流模式发展提供了经验和参考。 张留莹 王鹏飞 张峰 刘海龙 林鹏飞 王涛 韦俊林 田少博 姜金荣 迟学斌关键词:GPU CUDA 并行计算 海洋环流模式