海气湍流通量中尺度加强对大气环流年际变化模拟影响.pdfVIP

海气湍流通量的中尺度加强对大气环流 年际变化模拟的影响 李忠贤¨孙照渤‘周天军。 l南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部藁点实验室，南京210044 2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 摘要 在大气环流模式中如何准确描述海表热通量非常关键，尤其是在西太平洋暖池、东太平 洋冷舌及信风带等关键区。中尺度对流运动在以上海域频繁发生，导致局地海表湍流通量增 加，这种由中尺度对流运动引起的海袭湍流通量增加通常被称为中尺度加强。观测资料分析 表明，由中尺度加强引起的月平均海表面热通量约占总量的10％．在西太平洋暖池和其他 主要降水带，当风速较弱且多变时，甚至可占总量的30％以上。中尺度对流运动对海表湍 流通量的影响是不可忽略的，尤其是降水深对流运动。但是．目前大气环流模式中并未充分 考虑这种影响。本文将海气湍流通量的中尺度加强作用引入到NCARCAM3模式和中国科学院 年12月的观测海温资料积分大气环流模式。分析海气湍流通量的中尺度加强对大气环流年 际变化模拟的影响．结果表明：考虑了海气端流通量的中尺度加强后。大气环流模式可以更 好地模拟出大气环流异常对冬季热带海温年际变化的响应(图I)，模拟的冬季(DJF)北太 平洋地区和夏季(JJ^)南太平洋地区大气环流异常年际变化比原模式模拟结果更接近观铡 资料。从全球范围来看，考虑了海气湍流通量的中尺度加强后，大气环流模式对冬半球大气 环流异常年际变化的改进效果要明显优于夏半球。 “4““…。：裂“”一”。…”………”一“” 圈1 ERA40再分析资科和模拟的冬季200hPa辐散风(箭头)和速度势函数(等值线) 投影到Nifl03海温指数上所得的回归系数分布(单位：IOsmZ／s) 基于NCAR CAM3模式的结果，本文着重分析了海气湍流通量的中尺度加强对冬季南方涛 动、北太平洋涛动和东亚季风的年际变化和空间分布特征模拟的影响。考虑了海气湍流通量 的中尺度加强后，NCAR 料的卡H关系数分别为0．56和O．8l，而未考虑这种巾尺度加强作用时，模式模拟的冬季NPO 指数和PNA指数与观测资料的相关系数分别为0．26和0．43；考虑了海气湍流通量的中尺度 加强后，NCAR CAM3模式模拟东亚冬、夏季风指数与观测资料的相关系数 分别为O．45和0．43，而未考虑这种中尺度加强作用时，模式模拟的东亚冬、夏季风指数与 观测资料的相关系数分别为O．19和一0．05。 35