水平分辨率的局限性和海气耦合过程模拟的不足是气候模式模拟偏差的两个重要来源。在本项研究中，我们通过使用一系列版本的FGOALS-f模式（中国科学院大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室研发），研究了亚洲夏季风（ASM）模式模拟对于水平分辨率和海气耦合过程的敏感性，并进一步分析了偏差产生的可能原因。结果表明，高分辨率（25公里）的单独大气模式试验（AMIP）在所有试验中模拟ASM的技巧最高，而低分辨率（100公里）的AMIP试验则表现出最低的技巧（图1. a, d）。对水循环过程和大尺度季风动力学的进一步诊断结果表明，垂直水汽输送项模拟偏强是西太平洋降水模拟过多的主要原因。此外，潜热的过度释放和偏强的ASM大尺度环流也是AMIP试验模拟降水正偏差的重要来源。
图1. 各个试验模拟的5-9月平均降水与850hPa风场与观测的偏差空间分布
各试验模拟的海表温度（SST）如图2所示。尽管海气耦合试验表现出较高的模拟技巧，但模拟的西北太平洋SST总体表现为冷偏差。在考虑了海气相互作用后，耦合模式中的这种冷偏差部分抵消了大气模式中过多的水汽输送的影响。因此，提高水平分辨率可能有助于更准确地模拟大气中的平流过程，并且与仅考虑海气耦合过程相比，使用更高时间分辨率的逐日的SST观测资料来驱动AMIP试验在改进ASM模拟方面可能发挥更重要的作用。
图2. 各个试验模拟的SST及其与观测偏差的空间分布
该成果于近期在线发表于《Advances in Climate Change Research》。论文的第一作者为中国科学院大气物理研究所的在读博士生何欣雨，通讯作者为中国科学院大气物理研究所何编研究员，合作者包括中科院大气所包庆研究员，刘屹岷研究员，李剑东研究员，王晓聪副研究员，吴国雄院士以及福建省气候中心陈笑晨工程师。该研究主要由国家重点研发计划（2022YFF0802003）以及国家自然科学基金（42475020）共同资助。本研究的计算得到了国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟设施”（EarthLab）的支持。
参考文献：
Xin-Yu He, Bian He, Qing Bao, Yi-Min Liu, Jian-Dong Li, Xiao-Cong Wang, Xiao-Chen Chen, Guo-Xiong Wu, The sensitivity of the Asian summer monsoon simulation to horizontal resolution and air‒sea coupling in the FGOALS-f climate system model, Advances in Climate Change Research, 16 (1), (2025), 44-57. https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.01.008
来源： https://iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202503/t20250325_7564137.html | 
发表于 2025-3-25 16:06:04
