热带太平洋沃克环流变化的数值模拟  

作　　者：马双梅 周天军[1,3] 

机构地区：[1]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 [2]中国科学院大学地球科学学院,北京100049 [3]中国科学院气候变化研究中心,北京100029

出　　处：《中国科学：地球科学》2014年第11期2576-2592,共17页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家杰出青年科学基金项目(编号:41125017;41330423);全球变化国家重大科学研究计划项目(编号:2010CB951904)资助

摘　　要：针对LASGBAP发展的耦合系统模式FGOALS-g2和FGOALS—s2，评估了其对热带太平洋沃克环流气候态的模拟能力，在此基础上，分析了沃克环流的变化特征，讨论了沃克环流变化的机理。对20世纪历史模拟结果的分析表明，两个模式均能够合理再现热带太平洋沃克环流气候态分布特征。观测中，过去百年（1900—2004年）和过去55年（1950～2004年），沃克环流减弱，而近23年（1982～2004年），沃克环流增强。在三个时间段内，FGOALS-g2模拟的沃克环流均减弱。FGOALS-s2中，过去百年赤道太平洋大气环流减弱，整个热带太平洋大气环流变化不明显；而在过去55年和近23年，模拟的沃克环流均增强。沃克环流变化模拟偏差与模式模拟的内部变率与观测不一致有关。降水与边界层向对流层输送的水汽相平衡的水循环约束关系可以很好地解释沃克环流的变化。FGOALS—g2中，在过去百年、55年和23年间，热带西太平洋降水相对变率（△P／P）增幅小于水汽相对变率（△q/q）增幅、东太平洋冷舌区△P/P增幅大于△q／q增幅，造成沃克环流减弱。FGOALS—s2中，在过去55年及23年间，热带西太平洋对流质量交换增强，东太平洋对流质量交换减弱，使得沃克环流增强。热带太平洋SST变化趋势分布型主导着沃克环流的变化。在过去55年和23年间，FGOALS—g2（FGOALS—s2）中，热带太平洋海表面温度（SST）变化表现为类El Nino（La Nina）型分布，对应沃克环流减弱（增强）。因此，气候系统模式合理模拟沃克环流变化的前提是对热带太平洋SST变化空间型的成功模拟。这一结论得到AMIP试验结果的支持。

关 键 词：沃克环流 FGOALS—g2 FGOALS—s2 历史气候模拟试验 水循环限制 SST变化分布型 AMIP试验 

分 类 号：P731.27[天文地球—海洋科学]