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IAP近期际气候预测系统海洋初始化试验中海表温度和层积云的关系

郭准; 周天军 地球科学进展 2017年第04期

摘要:气候预测系统的海洋初始化积分试验考虑了海气相互作用.可以视为一种弱耦合同化试验。海温(SST)和层积云的关系是检验海气相互作用过程模拟效果的重要参考。分析了基于耦合气候系统模式FGOALS-s2的中国科学院大气物理研究所近期气候预测系统IAPDecPreS的海洋初始化模拟实验(简称EnOI-IAU试验)所模拟的海温-云关系。结果表明,EnOI-IAU试验较好地模拟出了SST和低云的气候态空间分布,但在主要层积云区低估了低云云量和云水,SST模拟偏高,特别在副热带东大洋沿岸和南大洋。部分原因是这些地区实际影响海表温度模拟的是模式的内部过程,而低云模拟不足导致了海表入射更多的短波辐射(强度约偏强20W/m2),迫使局地SST模拟过高。分析显示,低云模拟不足主要是由于EnOI-IAu试验不能再现合理的边界层逆温结构。表现为大气垂直速度、温度和湿度过于集中在近地层.使得边界层垂直热输送较弱、边界层无法充分混合,进而无法有效模拟出层积云。这些结果表明,未来引入大气观测数据同化,特别是改善边界层结构的模拟.对形成完整的耦合同化系统具有必要性。

关键词:初始化试验耦合气候系统模式海表温度层积云大气边界层

单位: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; 北京100029; 中国科学院气候变化研究中心; 北京100029; 中国科学院大学; 北京100049

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