一步法海气耦合模式气候场修正对模式长期积分之影响-气象科技研究.pdfVIP

一步法海氣耦合模式氣候場修正對模式長期積分之影響 評估 童雅卿 胡志文 吳子榆 氣象科技研究中心 中央氣象局 摘 要 大氣海洋的交互作用為氣候變化之重要因子，因此各國致力發展一步法海氣耦合模式來進行氣候模擬和預 報。 本局所發展一步法海氣耦合模式，已經正式上線作業，其大氣模式採用本局所發展之全球模式(GFS模式) ， 海洋模式是採用GFDL MOM3模式，大氣與海洋模式每日耦合一次，由大氣模式提供海洋模式所需之大氣模式 提供海洋模式所需要的wind stress 、heat flux及降水等資訊給海洋模式，而海洋模式則預報海面溫度作為大氣模 式之下邊界資料。 本研究將模式進行30年長期積分，針對氣候場、ENSO與季內震盪進行診斷分析，以期了解此模式之特性， 結果顯示模式氣候場有明顯之暖偏差，對ENSO模擬之掌握並不理想。 許多模式和理論研究顯示ENSO發生週期與振幅變化和氣候平均場息息相關。Li and Hogan ( 1999)發展出修 正氣候平均場之方法並顯示出對ENSO預報之改進。本研究參考此方法嘗試對模式的海面溫度及熱帶緯向風應 力之年平值進行調整，結果顯示加入海面溫度通量氣候場之調整可改善模式對ENSO與季內震盪之模擬。 關鍵字：一步法海氣耦合模式 此大氣模式為T119 之波譜模式，其東西方向水平解析 一、前言 度約為經度1度，南北方向之解析度依緯度而異，垂直方向 共40 層。模式所使用之物理參數法包括積雲參數法為New 一個海氣耦合模式必須能夠在自由耦合之長期積 Simplified Arakawa-Schubert scheme (Pan and Wu 1995, Han and Pan 2011) ，Noah 4 層土壤模式(Ek et al.,2003) ，非局部邊 分模擬出聖嬰現象與南方震盪(El Nino-Southern oscillation ；ENSO)之變化。ENSO 是一種年際變化的 界層參數法(Toren and Mahrt 1986) ，淺積雲參數法(Li 1994) ， 雲水預報決定網格尺度降水參數法(Zhao and Frederick 1997) ， 擾動，但氣候場對ENSO 的變化及其phase locking 現 重力波拖曳參數法(Palmer et al 1986)及輻射參數法(Fu 1997; 象均有明顯影響(Li, 1997) 。因此想要預報合理的 ENSO 演化，海氣耦合模式必須能模擬出接近實際觀 Fu and Liou 1992,1993) 。大氣模式積分一天，提供所預報之 測之氣候場。 momentum flux ，sensible heat flux、latent heat flux、precipitation 、 中央氣象局發展出一個完整之大氣海洋耦合系統 solar radiation 、long-wave radiation 等資訊給海洋模式使用。 海洋模式為 GFDL 的 Module Ocean Model version (CGCM) 。此海氣耦合模式大氣的部分是採用中央氣 3(MOM3)模式。其東西方向有360 個格點，南北方向為202 象局之全球大氣模式(GFS)