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1、第64卷第4期氣 象 學(xué) 報Vol.64,No.42006年8月ACTAMETEOROLOGICASINICAAugust2006X大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的數(shù)值模擬比較研究1,21,34李崇銀 賈小龍 董 敏1中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點實驗室,北京,1000292解放軍理工大學(xué)氣象學(xué)院,南京,2111013中國科學(xué)院研究生院,北京,1000394中國氣象局國家氣候中心,北京,100081摘 要 用國內(nèi)外兩個較好的大氣環(huán)流模式、在觀測海表溫度的強迫下進行了長時間(1978—1989年)的數(shù)值積分,然后對數(shù)值模擬結(jié)果與NCAR/NC
2、EP再分析資料進行比較分析,其結(jié)果清楚表明,模式模擬結(jié)果的均方根誤差中有30%—40%是來自于模擬的大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的均方根誤差。尤其是,大氣季節(jié)內(nèi)振蕩模擬的均方根誤差的分布形勢與總的均方根誤差的分布形勢幾乎完全一致。對熱帶地區(qū)大氣季節(jié)內(nèi)振蕩動能的模擬結(jié)果與NCAR/NCEP再分析資料的比較分析表明,其差異也十分明顯,說明模式對熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的模擬能力也還比較差。因此可以認為,大氣季節(jié)內(nèi)振蕩在天氣氣候模擬中極為重要,而如何在數(shù)值模式中模擬好大氣季節(jié)內(nèi)振蕩還需要進行很好地研究。關(guān)鍵詞:大氣季節(jié)內(nèi)振蕩(ISO),氣候模擬,大氣環(huán)流模式,熱帶大氣,動能。重要的影響
3、。對5個動力延伸預(yù)報的分析表明,無1 引 言論對3d還是十幾天的預(yù)報,大氣ISO的預(yù)報誤差[122][13]在20世紀70年代初,Madden和Julian發(fā)對整個預(yù)報起著重要作用。NCEP的分析和預(yù)現(xiàn)熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩(Intraseasonaloscillation,報也表明,動力延伸預(yù)報的主要誤差來自模式得到[14]ISO)之后,從80年代開始對大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的研的熱帶大氣ISO比較弱,而且東傳過快。究得到蓬勃開展,有關(guān)熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的結(jié)構(gòu)在大氣ISO的氣候模擬中,大氣環(huán)流模式比較特征和基本活動規(guī)律研究較多,它們也被揭露得較計劃(AMIP)用各國15
4、個GCM就大氣ISO的模擬[3210][15]為清楚。目前大氣季節(jié)內(nèi)(30—60d)振蕩已被進行了比較,其結(jié)果表明,雖然大多數(shù)模式能夠視為重要的大氣環(huán)流系統(tǒng)之一,它的活動及其異常反映大氣季節(jié)內(nèi)時間尺度的振蕩信號,再現(xiàn)對流層對不少地區(qū)的天氣和氣候都有重大影響。近年來更上層速度勢異常的向東傳播;但嚴格來說,沒有一個有研究表明,熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩對熱帶氣候系統(tǒng)模式能夠抓住觀測到的熱帶ISO的主要特征。目有重要的影響,它的活動及其異常不僅對亞洲季風(fēng)前,大多數(shù)大氣模式都低估了ISO的強度,未能再的爆發(fā)和活動有影響,而且對于ENSO的發(fā)生也有現(xiàn)ISO的季節(jié)性傾向,模擬傾向
5、于較短的季節(jié)內(nèi)振[11212]作用。但是,大氣ISO的活動及其影響等還沒蕩周期,30d以內(nèi)的高頻信號比觀測有更強的功率有完全搞清楚,不少問題正在深入研究,尤其是大氣譜。針對不同模式,國內(nèi)外研究者已進行了一些數(shù)季節(jié)內(nèi)振蕩的數(shù)值模擬研究更引起國際上的廣泛重值模擬研究,就模式模擬的大氣ISO的特征進行了[16224]視。因為一些數(shù)值天氣預(yù)報結(jié)果清楚地表明,模式不同的分析。然而上述大部分研究多為短時對大氣ISO的描寫(預(yù)報)如何,對預(yù)報效果有十分間數(shù)值積分結(jié)果的分析,從整體氣候模擬的角度出X初稿時間:2006年2月14日;修改稿時間:2006年5月20日。資助課題:國
6、家自然科學(xué)基金項目(40575027)和中國科學(xué)院創(chuàng)新項目(ZKCX2SW2226)。作者簡介:李崇銀,男,1940年生,研究員/博導(dǎo),從事氣候動力學(xué)等研究。Email:lcy@lasg.iap.ac.cn4期 李崇銀等:大氣季節(jié)內(nèi)振蕩的數(shù)值模擬比較研究 413發(fā),仍需要首先揭示大氣ISO的模擬對整個氣候模將計算和分析研究模式模擬的要素場與NCEP再i,j擬的重要影響,尤其是要用長時間的模擬結(jié)果與觀分析資料的均方根誤差分布rm,所分析的要素場測資料進行比較分析研究。分別為850hPa緯向風(fēng)和500hPa位勢
7、高度。由于因此,大氣ISO的數(shù)值模擬是目前大氣科學(xué)研模式的輸出結(jié)果是在高斯網(wǎng)格上,為便于計算,首先究的國際前沿課題之一,對它的研究和成果不僅在將模式資料由高斯網(wǎng)格轉(zhuǎn)換到2.5°×2.5°的經(jīng)緯網(wǎng)i,j揭示其特征和規(guī)律、認識氣候系統(tǒng)及其變化方面有格上,然后計算rm重要作用,也對改進氣候數(shù)值模擬有重要意義。本mi,j1i,j,ki,j,k2文將用兩個較好的大氣環(huán)流模式(SAMIL2R42L9rm=6(UNCEP-UGCK)mk=1和CAM2)的較長時間的模擬結(jié)果,比較研究大氣(i=1?nx;j=1?ny;k=1?m)ISO的模擬在氣候數(shù)值模擬中的重要作用以及存在i
8、,j,ki,j,kUNCEP為NCEP
