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LASG/IAP气候系统海洋模式(LICOM)的发展(摘要)

刘海龙  俞永强  刘喜迎  李薇  张学洪  宇如聪  
【摘要】:中国科学院大气物理研究所(IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展全球大洋环流模式始于20世纪80年代后期。第一个多层海洋环流模式是一个格距为4°×5°,南北范围60°S~60°N的4层模式。其后十几年中,随着海洋环流研究的深入,以及计算机能力的提高,模式不断发展和完善。最新版本水平分辨率达到0.5°,垂直方向30层,并命名为LASG/IAP气候系统海洋模式(LASG/IAP Climate System Ocean Model),简称LICOM。模式包括了Gent和McWilliams的等位密度面混合、Pacanowski—Philander(P—P)的海洋上层垂直混合和短波穿透等成熟的物理参数化方案。LASG/IAP的海洋模式广泛地应用在海洋以及气候研究工作中。以90年代末金向泽等发展的L30T63(30层,水平约为1.875°×1.875°)为例,模式应用于研究海洋模式对不同来源的风应力响应的敏感性和模拟西风爆发期间赤道西太平洋暧池热量平衡状况演变过程,近期还被应用于古气候研究。应用海气耦合模式是气候研究的趋势,LICOM的每一个版本都有与之对应的海气耦合模式。如LICOM的20层版本是IAP/LASG全球海洋-大气-陆地系统(GOALS)模式的海洋分量,俞永强等(2001)在NCAR的CCSM耦合器的框架下实现了L30T63与CCM3大气模式的耦合。在L30T63海洋模式的基础上,将水平分辨率提高至0.5°×0.5°,范围不包括北冰洋,成为LICOM版本1.0。在LICOM1.0中,实现了MPI和OpenMP的混合并行方案。模式完成了900年的控制试验,与L30T63的结果对比,LI-COM1.0可以很好地模拟出热带太平洋的温度结构和环流,模拟的印度尼西亚贯穿流(ITF)流量和流径也与观测基本一致。进一步调整模式垂直分层、引入混合层模式、完善模式文本以利于进一步推广LICOM,完成LICOM1.0与CCM3的耦合等是我们今后几年主要的工作重点。

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