CAJ | 학술논문

近期10～30年时间尺度的年代际预测是第五次耦合模式国际比较计划(CMIP5)重要内容之一.按照CMIP5试验要求,国家气候中心利用气候系统模式BCC_ CSM1.1完成并提交了年代际试验结果.本文评估了该模式年代际试验对10年尺度全球及区域地表温度的预测能力,并通过与20世纪历史气候模拟试验的对比分析,研究模式模拟对海洋初始观测状态的依赖程度.分析结果表明:(1)在有、无海洋初始化条件下,模式均能模拟出1960～2005年间全球10年平均实测地表温度的变暖趋势,但在有海洋初始化条件下,可以明显减小BCC_ CSM1.1模式模拟的全球升温趋势,使得年代际试验比历史试验的结果更接近观测值.这一特点在观测资料相对丰富的南北纬50°以内地区更为显著.(2)在年代际试验预测前期,通过Nudging方法,利用SODA再分析海洋温度资料对模式进行初始化,经过前期8～12月的协调后,模式预测的第1年南北纬50°范围海洋、陆面的平均地表气温接近于观测值(CRUTEM3,HadS ST2).由于模式初值SODA再分析SST资料与HadSST2观测值存在明显的全球大洋系统暖偏差以及模式本身系统偏差的影响,年代际试验模拟的地表气温在2～7年之内,从观测SST状态逐渐恢复到模式系统本身状态.在同组Decadal试验中,陆面和海洋恢复调整的时间长度几乎一致.(3)从10年平均气候异常在区域尺度上的预报技巧来看,有、无海洋初始同化对预测结果影响不大,高预测技巧区主要分布在南半球印度洋中高纬度、热带西太平洋以及热带大西洋区域.(4) SST变化与下垫面热通量密切相关,在热带和副热带海洋区域,长波辐射和感热通量是影响10年时间尺度SST变化较大的物理量,在中高纬度海洋,洋面温度变化主要受潜热通量的影响相对较大.
근기10～30년시간척도적년대제예측시제오차우합모식국제비교계화(CMIP5)중요내용지일.안조CMIP5시험요구,국가기후중심이용기후계통모식BCC_ CSM1.1완성병제교료년대제시험결과.본문평고료해모식년대제시험대10년척도전구급구역지표온도적예측능력,병통과여20세기역사기후모의시험적대비분석,연구모식모의대해양초시관측상태적의뢰정도.분석결과표명:(1)재유、무해양초시화조건하,모식균능모의출1960～2005년간전구10년평균실측지표온도적변난추세,단재유해양초시화조건하,가이명현감소BCC_ CSM1.1모식모의적전구승온추세,사득년대제시험비역사시험적결과경접근관측치.저일특점재관측자료상대봉부적남북위50°이내지구경위현저.(2)재년대제시험예측전기,통과Nudging방법,이용SODA재분석해양온도자료대모식진행초시화,경과전기8～12월적협조후,모식예측적제1년남북위50°범위해양、륙면적평균지표기온접근우관측치(CRUTEM3,HadS ST2).유우모식초치SODA재분석SST자료여HadSST2관측치존재명현적전구대양계통난편차이급모식본신계통편차적영향,년대제시험모의적지표기온재2～7년지내,종관측SST상태축점회복도모식계통본신상태.재동조Decadal시험중,륙면화해양회복조정적시간장도궤호일치.(3)종10년평균기후이상재구역척도상적예보기교래간,유、무해양초시동화대예측결과영향불대,고예측기교구주요분포재남반구인도양중고위도、열대서태평양이급열대대서양구역.(4) SST변화여하점면열통량밀절상관,재열대화부열대해양구역,장파복사화감열통량시영향10년시간척도SST변화교대적물리량,재중고위도해양,양면온도변화주요수잠열통량적영향상대교대.