对流层增暖热带放大现象:基于FGOALS-g3的模拟研究

查看全文 作　　者：刘士嘉 [1,2 ][1,2]周天军索引江洁 [1,2 ][1]左萌巫明娜 [1,2 ]

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(LASG),北京100029;[2]中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049

出　　处：《大气科学》索引2023年第47卷第1期,共15页

基　　金：国家自然科学基金项目41775091;中国科学院“国际伙伴计划—国际大科学计划培育专项”项目“全球季风模拟研究国际计划”134111KYSB20160031。 摘　　要：热带地区的湿绝热过程会放大地表的增暖幅度,在约200 hPa高度上产生增暖峰值,该现象被称为“热带对流层放大”。热带对流层放大是气候变化的显著特征之一,是检验气候模式性能的重要指标。本文基于RSS4.0卫星数据和ERA5.1再分析资料,系统分析了FGOALS-g3模式对气温变化特别是热带对流层放大的模拟能力,并通过新旧版本模式(FGOALS-g3与FGOALS-g2)的比较指出了新版本模式模拟技巧的提升;通过比较FGOALS-g3历史模拟试验与GAMIL3单独大气模式AMIP试验结果,研究了海气耦合过程对模拟结果的影响。结果表明,FGOALS-g3能够合理再现观测中的全球对流层显著增温趋势,但模拟的增温趋势偏强,这与气候系统内部变率以及两代气候系统模式所使用的历史气候外强迫差异有关。其对于观测中热带平均增温廓线以及热带对流层放大的空间分布均表现出良好的模拟性能,模拟的热带对流层放大现象的量值大小存在正偏差,与模拟的对流层低层温度变化偏强有关。FGOALS-g3较FGOALS-g2在性能上有一定提升,主要表现为增加了对于火山气溶胶强迫的响应,并在热带对流层放大的空间分布及平均气温趋势廓线的刻画方面更加合理。由于缺少海气耦合过程,GAMIL3 AMIP试验无法有效体现外强迫变化对于对流层增温趋势的作用,故在长期趋势的模拟上存在结构性偏差,但由于受观测海温驱动其在年际变率方面表现合理。 关键词：对流层增暖长期趋势热带对流层放大 FGOALS-g模式

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