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《波致混合对热带太平洋海气耦合模式中冷舌模拟的改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、波致混合对热带太平洋海气耦合模式中冷舌模拟的改进自.箍科予遗展第16卷第9期2006年9月波致混合对热带太平洋海气耦合模式中冷舌模拟的改进*宋振亚乔方利一杨永增袁业立国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061摘要非通量调整的大气一海洋环流耦合数值模式所模拟的赤道太平洋表层海温(SST)的冷舌偏冷并且过于西伸是一个共性问题.文中在全球大气海洋环流耦合数值模式FGCM0中考虑了波致混合的作用后,赤道太平洋地区的SST模拟结果有了显着的改善,在(16O一18O.E,O一3.N)海域内SST升高在0.8℃以上且最大可达1.2℃.这有效地抑制了冷舌西伸,即赤道太平洋冷舌过
2、于西伸的问题有所改善,26.O℃等温线在赤道附近的顶点从165.E东移至180.E以东,大约向东移动了1650km,这样所模拟的SST更接近于观测.对模拟结果分析表明:耦合模式中SST,近海面大气环流,海洋表层水平环流,海洋表层上升流等要素的距平场是相互间动力协调的,对于改善赤道冷舌模拟偏冷问题是正反馈,而耦合模式中海气热通量距平对改善赤道冷舌模拟偏冷问题是一种负反馈.关键词太平洋冷舌波致混合海.气耦合环流模式热带太平洋热带太平洋海域存在最为显着的年际变异信号一ElNifio与南方涛动(ENSO),该海域具有强烈的海气相互作用,是海洋和大气研究的热点海域.海洋一
3、大气耦合环流数值模式是研究海洋和大气动力过程的有力手段,目前海一气耦合模式在地球气候研究中广泛应用和发展,在气候模拟方面能够较好地模拟出年平均气候态和气候平均季节循环的基本特征口].但是,这些耦合模式,尤其是非通量调整耦合模式(直接耦合模式)的模拟结果存在着一些共性问题,其中热带太平洋的SST模拟误差太大是迄今直接耦合模式的最主要问题之一_2.Mechoso等比较了11个非通量调整的海一气耦合模式模拟的结果,指出直接耦合模式存在以下共性问题:模拟的赤道冷舌普遍偏冷和过于西伸,秘鲁沿岸和1O.S附近海域SST模拟偏高,并且在1O.S形成一条非真实的高温带状区域.D
4、avey等口分析了23个海一气耦合环流模式模拟结果后指出,所有直接耦合模式模拟的赤道上年平均SST在西太平洋地区(2.S一2.N,130.E—l60.E)和中太平洋地区(5.S一5.N,165.E一135.w)严重偏低.可见,直接耦合模式对热带太平洋海域的模拟,普遍存在双热带辐合带(doubleITCZ)和冷舌模拟偏冷('toocold'tongue)和过于西伸等问题,而模拟的东南太平洋地区,东北太平洋地区和东南大西洋地区SST偏高.为了减少这种系统偏差,使得模式模拟的SST更接近于实际,在海一气耦合模式中通常采用"通量校正"(fluxcorrection)方法
5、"].通量校正通过在海气界面上加人气候态的观测量(如热通量,SST,水汽通量等)用资料同化方法来减少这种系统偏差.利用通量校正通常可以得到较好的气候态模拟效果"],但是通量校正并不是气候系统中的真实2005—10—21收稿,2006—03—15收修改稿*国家自然科学基金(批准号:40476017)和国家重点基础研究发展规划(批准号:G1999043809)资助项目**通讯作者,E—mail:qiaoll@rio.org.cn自监斜荸越展第16卷第9期2006年9月物理过程,会导致海气界面上热量或水量的不守恒,并且这种通量校正扭曲了海洋和大气中的动力过程"1.另外
6、一种方法是提高模式的空问分辨率,但这种方法对于全球耦合模式的模拟偏差改善很小,赤道冷舌模拟偏冷和过于西伸现象依然存在.Covey等n将赤道海域SST模拟偏差归因于两个方面:耦合错误(couplingfluxerror)和耦合模式各个模块由于不准确的参数化过程或数值误差积累(inaccurateparameterizationsornumeric).Philander等n们猜测海气耦合环流模式中遗漏了某些重要的海气相互作用反馈机制是造成这些模拟偏差的原因,但具体是哪些过程仍不清楚.有人提出也可能是大气模式中云量的模拟不准确和海气热通量的估计偏差造成了赤道海域SST
7、模拟偏差L4'"J.对于海一气耦合模式中的海洋环流模式而言,海洋中垂直混合方案的不完善,也可能是造成这些模拟偏差的原因E2,4~.海一气耦合环流模式FGCM一0(flexibleCOU—piedocean～atmospheregeneralcirculationmode1)E16]同样出现了模拟的冷舌偏冷并且过于西伸,暖池区SST模拟偏低,导致了doubleITCZ现象的出现,张学洪等认为FGCM一0模拟的温跃层在赤道及南太平洋偏浅,垂向混合随深度衰减过快以及云过程模拟不确切是出现上述现象的主要原因.通过海洋上Ekaman层输入到海洋中的能量包含两个部分:近惯性
8、频率能量约为0.5—0.
