区域海气耦合模式研究进展

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1、第27卷第8期地球科学进展Vol．27No．82012年8月ADVANCESINEARTHSCIENCEAug．，2012邹立维，周天军．区域海气耦合模式研究进展［J］．地球科学进展，2012，27(8):857-865．［ZouLiwei，ZhouTianjun．Areviewofdevelopmentandapplicationofregionalocean-atmospherecoupledmodel［J］．AdvancesinEarthScience，2012，27(8):857-865．］*区域海气耦合模式研究进展邹立维，周天军(中

2、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，北京100029)摘要:区域海气耦合模式是进行区域尺度气候模拟和预估的重要工具，近年来得到快速发展。在阐述区域海气耦合过程重要性的基础上，对当今国内外主要的区域海气耦合模式研究进展进行总结，归纳区域海气耦合模拟所关注的核心科学问题，介绍区域海气耦合模式的技术特点。发展基于耦合器且无通量订正的区域海气耦合模式是区域海气耦合模式发展的主流方向。当前国际上区域海气耦合模拟所关注的主要科学问题，包括区域海气耦合模式对区域海洋过程的模拟、区域海气耦合模式对区域大气过程的模拟、亚洲—西

3、北太平洋季风模拟及其耦合模拟海表面温度(SST)冷偏差问题、热带海气相互作用过程模拟，以及区域海气耦合模式对未来气候变化的预估研究等。对上述5个方面科学问题的研究思路和主要科学结论进行总结，重点关注针对亚洲—西北太平洋季风区的区域海气耦合模拟研究，对区域海气耦合过程改进亚洲—西北太平洋地区降水模拟的物理机制，及在该区域模拟SST冷偏差的成因亦进行相关归纳和总结。最后提出当前区域海气耦合模拟亟待解决的关键科学问题。关键词:区域气候模拟;区域海气耦合模式;模拟偏差中图分类号:P732．6;P461文献标志码:A文章编号:1001-8166(201

4、2)08-0857-09的区域进行高分辨率的降尺度模拟，则成为获取区1引言域气候变化信息的重要途径。［8］气候模式是理解气候变化和变率机理、预测和区域气候模拟的思路是Dickinson等和Gior-［9］预估其未来变化的重要工具。近年来由于高性能计gi在20世纪80年代末提出的。自那时起，区域算机的发展，全球气候模式的分辨率得到明显提高。气候模式因其较高水平分辨率，能够较好地再现复但是由于高分辨率全球模式的巨大资源耗费，在进杂地形、下垫面植被特征及海陆对比，已经成为开展行百年尺度气候归因和预估模拟时，全球模式的分区域气候研究的重要工具之一，在

5、区域气候研究中［1］［10～12］辨率依然在1°～2°。这种分辨率的全球耦合模发挥着重要作用。国际上开展了许多区域气式，难以准确描述诸如复杂地形、陆表非均匀性、海候模式的比较计划，如针对欧洲气候变化不确定性岸带等局地强迫特征，使得模拟结果在区域尺度上的PRUDENCE(PredictionofRegionalscenariosand［2～7］误差较大，难以适应气候变化研究和政府决策UncertaintiesforDefiningEuropeaNClimatechange［13］［14］的需求。利用区域气候模式在所关心的时段和关心risksan

6、dEffects)和ENSEMBLES，针对北美*收稿日期:2012-03-04;修回日期:2012-06-27．*基金项目:优秀国家重点实验室研究专项“气候系统模式FGOALS的发展及其敏感度对气候预估的影响研究”(编号:41023002);全球变化国家重大科学研究计划项目“高分辨率气候系统模式的研制与评估”(编号:2010CB951904);国家海洋公益性行业科研专项“中国近海短期气候预测技术及其应用”(编号:201105019-3)资助．作者简介:邹立维(1984-)，男，福建清流人，助理研究员，主要从事区域海气耦合模式研发和区域气候模

7、拟研究．E-mail:zoulw@mail．iap．ac．cn858地球科学进展第27卷区域气候变化的NARCCAP(NorthAmericanRegion-洋地区及热带大西洋等。这些模拟研究丰富了我们［15］alClimateChangeAssessmentProgram)，针对东对区域大气过程、区域海洋过程及局地海气相互作亚季风模拟和预估的RMIP(RegionalclimateModel用过程的理解，显示区域海气耦合模式具有良好的［16］IntercomparisonProject)。最近，为推动第五次应用前景。本文的目的是从区域气候模

8、拟的角度，“国际耦合模式比较计划”(CoupledModelIntercom-总结当前主要的区域海气耦合模式技术特点，评述parisonProject-Phase5