中尺度加强对东亚夏季风环流模拟的影响

发布时间：2020-03-30 21:43

【摘要】：本文通过引入中尺度对流运动对海表湍流热通量的贡献(中尺度加强),改进了NCAR CAM5的海表湍流热通量参数化方案。在此基础上,利用1979年1月~2015年12月的观测海温资料驱动CAM5模式,选取1980~2015年模式输出结果研究中尺度加强对东亚夏季风环流模拟效果的影响。研究结果表明:(1)CAM5模式总体上能较高地模拟出东亚夏季风环流系统的气候态,但仍存在明显的偏差,例如,夏季孟加拉湾、南海以及热带西太平洋区域降水模拟偏少,东亚夏季850hPa纬向风场、南亚高压和西太平洋副热带高压的模拟偏弱,东亚(10°-30°N,70°-160°E)低纬地区对流层中上层温度模拟偏低。引入中尺度加强后,这些偏差明显减少。(2)分析结果表明,在CAM5模式中引入中尺度加强后,模式对于东亚夏季风环流气候态模拟有了明显改进,其原因在于:中尺度加强作用带来的热带西太平洋海表对流活动和蒸发的增加,引起热带西太平洋降水增多,同时潜热释放增多,导致对流层中上层平均温度升高,从而中高层大气环流系统位势高度得到抬升,南亚高压以及西北太平洋副热带高压强度模拟结果更接近观测。(3)CAM5模式基本上可以较好地模拟出东亚夏季风和降水的年际变率,但相比于观测结果,模式模拟结果明显低估了。例如,东亚地区高低层环流年际变化模拟强度偏弱,热带印度洋和西太平洋区域夏季风降水模拟偏差较大。引入中尺度加强后,模式显著改善了上述模拟偏差,模拟的东亚夏季风指数与观测的相关系数从0.47提升到0.57;对高低层环流特别是低层西太平洋反气旋模拟显著改善,对降水及对流层温度的模拟也显著增强。(4)引入中尺度加强后,CAM5模式提高了对东亚夏季风环流年际变化模拟的模拟能力。通过引入中尺度加强使得模式对东亚-西太平洋区域平均态降水和环流模拟得到增强,而增强的平均态降水使模式对ENSO相关海温异常的响应得到增强。
【图文】：

12Q102015区域降水(单位:mm
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P425.42

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本文编号：2608104