一个区域海气耦合模式的发展及其在西北太平洋季风区的性能检验:不同大气分量的影响

本文基于一个国际通用的耦合器OASIS,将区域大气模式CREM(Climate version of Regional Eta Model)和RegCM3(Regional Climate Model version 3)分别与改进的普林斯顿区域海洋模式(POM2000)耦合,建立了一个区域海气耦合模式,并利用该耦合模式讨论了不同大气分量对耦合模式性能的影响.以1998年西北太平洋夏季风为模拟个例,结果表明,对降水而言,CREM和RegCM3耦合前后显示出显著不同的特征.较之控制试验(即不考虑海气耦合),耦合后CREM(RegCM3)模拟的海上降水显著增多(减少).上述降水变化与耦合模拟的海温场偏差不同有关:CREM(RegCM3)耦合后海温偏暖(偏冷),增加(减少)了海表蒸发,增加(减少)了海上降水.分析表明,控制试验中模式对海洋区域温湿垂直廓线的模拟偏差是导致耦合海温偏差的重要原因.CREM(RegCM3)模拟的低层大气偏暖偏湿(干冷),使得海表潜热偏少(多),低层大气层结较之观测更不稳定(稳定),导致低层云量偏少(多),到达海表的净短波辐射偏多(少).CREM(RegCM3)在观测海温强迫下对海表净热通量模拟偏少(多),相当于一个潜在的虚假热源(冷源).一旦开始海气耦合,该热源(冷源)会使模拟的SST升温(降温),产生暖(冷)偏差.温湿廓线的模拟偏差可能与两个大气模式对对流降水过程的描述不同有关.