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1、第64卷第4期气 象 学 报Vol.64,No.42006年8月ACTAMETEOROLOGICASINICAAugust2006X大气季节内振荡的数值模拟比较研究1,21,34李崇银 贾小龙 董 敏1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,北京,1000292解放军理工大学气象学院,南京,2111013中国科学院研究生院,北京,1000394中国气象局国家气候中心,北京,100081摘 要 用国内外两个较好的大气环流模式、在观测海表温度的强迫下进行了长时间(1978—1989年)的数值积分,然后对数值模拟结果与NCAR/NC
2、EP再分析资料进行比较分析,其结果清楚表明,模式模拟结果的均方根误差中有30%—40%是来自于模拟的大气季节内振荡的均方根误差。尤其是,大气季节内振荡模拟的均方根误差的分布形势与总的均方根误差的分布形势几乎完全一致。对热带地区大气季节内振荡动能的模拟结果与NCAR/NCEP再分析资料的比较分析表明,其差异也十分明显,说明模式对热带大气季节内振荡的模拟能力也还比较差。因此可以认为,大气季节内振荡在天气气候模拟中极为重要,而如何在数值模式中模拟好大气季节内振荡还需要进行很好地研究。关键词:大气季节内振荡(ISO),气候模拟,大气环流模式,热带大气,动能。重要的影响
3、。对5个动力延伸预报的分析表明,无1 引 言论对3d还是十几天的预报,大气ISO的预报误差[122][13]在20世纪70年代初,Madden和Julian发对整个预报起着重要作用。NCEP的分析和预现热带大气季节内振荡(Intraseasonaloscillation,报也表明,动力延伸预报的主要误差来自模式得到[14]ISO)之后,从80年代开始对大气季节内振荡的研的热带大气ISO比较弱,而且东传过快。究得到蓬勃开展,有关热带大气季节内振荡的结构在大气ISO的气候模拟中,大气环流模式比较特征和基本活动规律研究较多,它们也被揭露得较计划(AMIP)用各国15
4、个GCM就大气ISO的模拟[3210][15]为清楚。目前大气季节内(30—60d)振荡已被进行了比较,其结果表明,虽然大多数模式能够视为重要的大气环流系统之一,它的活动及其异常反映大气季节内时间尺度的振荡信号,再现对流层对不少地区的天气和气候都有重大影响。近年来更上层速度势异常的向东传播;但严格来说,没有一个有研究表明,热带大气季节内振荡对热带气候系统模式能够抓住观测到的热带ISO的主要特征。目有重要的影响,它的活动及其异常不仅对亚洲季风前,大多数大气模式都低估了ISO的强度,未能再的爆发和活动有影响,而且对于ENSO的发生也有现ISO的季节性倾向,模拟倾向
5、于较短的季节内振[11212]作用。但是,大气ISO的活动及其影响等还没荡周期,30d以内的高频信号比观测有更强的功率有完全搞清楚,不少问题正在深入研究,尤其是大气谱。针对不同模式,国内外研究者已进行了一些数季节内振荡的数值模拟研究更引起国际上的广泛重值模拟研究,就模式模拟的大气ISO的特征进行了[16224]视。因为一些数值天气预报结果清楚地表明,模式不同的分析。然而上述大部分研究多为短时对大气ISO的描写(预报)如何,对预报效果有十分间数值积分结果的分析,从整体气候模拟的角度出X初稿时间:2006年2月14日;修改稿时间:2006年5月20日。资助课题:国
6、家自然科学基金项目(40575027)和中国科学院创新项目(ZKCX2SW2226)。作者简介:李崇银,男,1940年生,研究员/博导,从事气候动力学等研究。Email:lcy@lasg.iap.ac.cn4期 李崇银等:大气季节内振荡的数值模拟比较研究 413发,仍需要首先揭示大气ISO的模拟对整个气候模将计算和分析研究模式模拟的要素场与NCEP再i,j拟的重要影响,尤其是要用长时间的模拟结果与观分析资料的均方根误差分布rm,所分析的要素场测资料进行比较分析研究。分别为850hPa纬向风和500hPa位势
7、高度。由于因此,大气ISO的数值模拟是目前大气科学研模式的输出结果是在高斯网格上,为便于计算,首先究的国际前沿课题之一,对它的研究和成果不仅在将模式资料由高斯网格转换到2.5°×2.5°的经纬网i,j揭示其特征和规律、认识气候系统及其变化方面有格上,然后计算rm重要作用,也对改进气候数值模拟有重要意义。本mi,j1i,j,ki,j,k2文将用两个较好的大气环流模式(SAMIL2R42L9rm=6(UNCEP-UGCK)mk=1和CAM2)的较长时间的模拟结果,比较研究大气(i=1⋯nx;j=1⋯ny;k=1⋯m)ISO的模拟在气候数值模拟中的重要作用以及存在i
8、,j,ki,j,kUNCEP为NCEP
