BCC_CSM1.1对10年尺度全球及区域温度的预测研究.pdf

第36 卷第6 期 大 气 科 学 Vol. 36, No. 6 2012 年11 月 Chinese Journal of Atmospheric Sciences Nov. 2012 高峰, 辛晓歌, 吴统文. 2012. BCC_CSM1.1 对10 年尺度全球及区域温度的预测研究 [J]. 大气科学, 36 (6): 1165-1179, doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2012. 11243. Gao Feng, Xin Xiaoge, Wu Tongwen. 2012. A study of the prediction of regional and global temperature on decadal time scale with BCC_CSM1.1 model [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 36 (6): 1165-1179. BCC_CSM1.1 对 10 年尺度全球及区域温度的 预测研究 1, 2 2 2 高峰 辛晓歌 吴统文 1 中国气象科学研究院，北京 100081 2 中国气象局国家气候中心，北京 100081 摘 要 近期10～30 年时间尺度的年代际预测是第五次耦合模式国际比较计划（CMIP5 ）重要内容之一。按照CMIP5 试验 要求，国家气候中心利用气候系统模式BCC_CSM1.1 完成并提交了年代际试验结果。本文评估了该模式年代际试验对10 年 尺度全球及区域地表温度的预测能力，并通过与20 世纪历史气候模拟试验的对比分析，研究模式模拟对海洋初始观测状态 的依赖程度。分析结果表明：（1）在有、无海洋初始化条件下，模式均能模拟出1960～2005 年间全球10 年平均实测地表温 度的变暖趋势，但在有海洋初始化条件下，可以明显减小BCC_CSM1.1 模式模拟的全球升温趋势，使得年代际试验比历史 试验的结果更接近观测值。这一特点在观测资料相对丰富的南北纬50° 以内地区更为显著。（2 ）在年代际试验预测前期，通 过Nudging 方法，利用SODA 再分析海洋温度资料对模式进行初始化，经过前期8～12 月的协调后，模式预测的第1 年南 北纬 50°范围海洋、陆面的平均地表气温接近于观测值（CRUTEM3，HadSST2 ）。由于模式初值SODA 再分析 SST 资料 与HadSST2 观测值存在明显的全球大洋系统暖偏差以及模式本身系统偏差的影响，年代际试验模拟的地表气温在2～7 年之 内，从观测SST 状态逐渐恢复到模式系统本身状态。在同组Decadal 试验中，陆面和海洋恢复调整的时间长度几乎一致。(3) 从 10 年平均气候异常在区域尺度上的预报技巧来看，有、无海洋初始同化对预测结果影响不大，高预测技巧区主要分布在 南半球印度洋中高纬度、热带西太平洋以及热带大西洋区域。（4 ）SST 变化与下垫面热通量密切相关，在热带和副热带海洋 区域，长波辐射和感热通量是影响10 年时间尺度SST 变化较大的物理量，在中高纬度海洋，洋面温度变化主要受潜热通量 的影响相对较大。 关键词 模拟 气候系统模式 年代际预测 BCC_CSM CMIP5 文章编号 1006-9895(2012)06-1165-15 中图分类号 P467 文献标识码 A doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2012.11243 A Study of the Predictio