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CMIP5模式对东亚大气环流场与活动中心的模拟评估

赵灿  江志红  李肇新  
【摘要】:大气环流场与活动中心是描述区域大气环流分布的两个重要成分,同时对区域气候平均和区域极端事件均有重要影响。大气环流场与活动中心在CMIP5耦合模式比较计划中表现如何?模式对两者的模拟是否具有一致性?模式对大气环流场和活动中心的模拟与对中国东部地区夏季降水的模拟是否有关?本研究基于Taylor-S指标、大气活动中心强度、位置计算指数CCSI和模式综合模拟能力MR指数,定量化的评估了39个CMIP5模式对1961-2005年大气环流场与活动中心气候态的空间分布。选取了5个对东亚冬季、夏季气候分别具有重要影响的活动中心,包括蒙古利亚高压、阿留申低压、印度热低压、南亚高压和西太平洋副热带高压。研究结果表明,CMIP5模式对大气环流场与活动中心均有较好的模拟能力,但模式对场的模拟普遍存在负偏差,对高压活动中心的模拟偏弱,对低压活动中心模拟偏强。模式对大气环流场与活动中心的模拟具有基本的一致性。但由于活动中心更具有局地性特征,两者在模式中的表现略有差异。综合CMIP5模式对夏季大气环流场与活动中心的模拟能力,对比模式对中国东部夏季平均降水的空间分布发现,由于模式对夏季场和西太平洋副热带高压、南亚高压模拟偏弱,对中国东南地区850hPa风场模拟存在北风分量异常,不利于水汽输送,使该地区降水模拟偏干。而模式在日本海及其以东地区850 hPa风场存在反气旋环流,有利于为华北、东北地区输送水汽,使得模式对北方降水模拟偏湿。大气环流场、活动中心与区域降水的模拟关系探讨,可以为气候模式中降水模拟能力的改善提供理论依据。

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