地球系统动力学模式及其模拟的研究.pdfVIP

万方数据 万方数据 4期 曾庆存等：地球系统动力学模式及模拟研究 ZENG et ontheEanh ModelandsameRelated… 655 No．4 aLResearch Qingcun Syst锄Dyllamic 图1地球系统各分量及其相互作用示意图(引自文献[1]图3) interactions thehunmn oftheeanh modelandthe amoIlg reference[1]) Fig．1(bmponcntssystcm thenl，includingcomponent(from 展新的物理参数化，给出更准确和有更牢固的动力 至于植被生态动力学系统(D(；VM)目前尚处 学描述基础并能更好地体现动力学与物理参数化之 于初始阶段，只有这部分搞好了，才能认识环境生 间联系的新的数值技术也是地球系统模式发展的重 态系统与气候系统的相互作用以及前者对后者的反 要方向。总体说来，现阶段物理气候系统动力学模 馈的机理。 式(包括大气环流模式、海洋环流模式、陆表层过 现有的关于全球植被分布的现场观测和遥感资 程物理和水文模式以及三者的耦合)已渐趋成熟， 料，大体上可用于对全球植被生态系统动力学模式 现有的气候系统模式已能模拟出当今和古代的世界 (DGVM)进行粗的验证。但总体说来，现有的观 气候大格局，甚至可以用来做季度至年度的短期气 测资料以及D(二VM还过于粗糙，其各类植被的生 候预测，以及做全球气候变暖趋势情景预测的模 理、物理等参数有很大的不确定性，生消规律、相 拟。尽管如此，模拟或预测的结果尚有颇需消除的 互竞争规律、斑块和大范围之间的相互作用等也远 不确定性或误差，比如大气中的云、辐射及与之相 未弄清楚，需要大为改进[3]。 关的过程十分复杂，大气边界层过程、海洋混合等 一个完整的地球系统耦合模式还应包括发生于 过程以及复杂的地表特征的描述尚待进一步精细完 各圈层尤其是生态圈中的各种尺度的生物、化学、 善地用理论方法表达等[3]。 物理过程。因此发展可充分描述陆面、海洋碳循环 万方数据 万方数据 4期 曾庆存等：地球系统动力学模式及模拟研究 No．4 ZENG etaLResearchontheEarth andsa腓Relat耐… 657 QingcLul Syst锄Dyn锄jc～埘el 的。当然，这模式还将再继续改进。例如在模式中 这其中，(1)计入HzO、C0。、03及其外的所有其 他非灰色气体(包括近红外波段水汽连续吸收谱) 计入云的微物理特征以及我们关于云一辐射相互作 对短波辐射的作用，并发展一个新的参数化方 用更新的研究结果等。 IAP 法[12’133；(2)计人卷云粒子形状的效应，将卷云的 AGCM-4的动力框架是将我们以往的 消光系数参数化为波长的函数[14]；(3)云的不均匀AGCM动力框架进一步加以改进，使之做到完全 AGc胁3的内部协调性以及大气和陆地及海洋表面的边界条 性的影响[15]。数值模拟结果表明，IAP 能很好地模拟出当今气候的季节变化及东亚降雨区 件的协调性[16’1引，并改进了一些算法，以便既准确 的分布，图2给出的是模拟和实测的7月份太平洋 又省时。这个模式现为26层，水平分辨率为1．4。 副高，IAPAG