本文關(guān)鍵詞：NUIST地球系統(tǒng)模式研發(fā)及對末次盛冰期全球季風活動的模擬

  更多相關(guān)文章： NESM1 模式評估 氣候數(shù)值模擬 末次盛冰期 全球季風

【摘要】：為了滿足當前國際上對古氣候形成原理、無縫隙天氣預報、高災害性天氣預報和未來環(huán)境變化預估的需求,本研究采用已有的ECHAM v5.3, NEMO v3.4, CICE v4.1三個性能優(yōu)越的分量模式,通過利用當前最先進的耦合物理過程,在OASIS3-MCT并行耦合器的耦合下參與研發(fā)了第一代南京信息工程大學地球系統(tǒng)模式(Nanjing University of Information Science and Techenolog (NUIST) Earth System Model version 1,NESM1)。通過采用了兩種不同的強迫場驅(qū)動模式,評估了耦合模式的模擬性能,并將模式應用于研究末次盛冰期四種強迫對全球季風活動的影響。首先,在1990年代強迫條件下驅(qū)動耦合模式進行長時間積分,利用模式達到平衡態(tài)后的輸出資料,對將模式不同時間尺度上的大氣響應在當前公認的模式評估標準下進行定量評估,并與CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)耦合模式結(jié)果進行比較。表明：模式能夠合理地模擬出全球海表面溫度的氣候平均態(tài)和赤道太平洋海溫異常的年循環(huán)特征,也能較好地反應降水的氣候平均場和季風降水模態(tài),而較難描述季風降水的春秋非對稱模態(tài)。對ENSO的空間結(jié)構(gòu)特征、周期功率譜、ENSO鎖相及兩類ENSO(CP/EP-ENSO)的模擬較為真實,但模擬的準兩年周期的ENSO事件偏多,CP-ENSO振幅偏大。模式較準確地把握了MJO活動范圍和強度、空間結(jié)構(gòu)特征和其東傳特性,然而MJO傳播速度比觀測偏慢。同時模式也能夠合理地模擬出PDO,NAO, AO,AAO等主要氣候模態(tài)的空間特征。與20個CMIP5耦合模式定量比較發(fā)現(xiàn),模式在月平均海溫變率、冬季ENSO變率的EOF1,、AAM的S-EOF1空間結(jié)構(gòu)和降水的模擬上具有優(yōu)勢。其次,為了檢驗耦合模式的氣候敏感性,采用LGM時期的強迫條件驅(qū)動NESM1模式,利用現(xiàn)有對LGM時期氣候狀態(tài)的研究結(jié)果驗證了模式。通過與工業(yè)革命前時期氣候?qū)Ρ确治霰砻鳎耗Ｊ侥軌蚰M出LGM時期比現(xiàn)代偏冷偏于的氣候特征,其比現(xiàn)代溫度低約4.7℃,降水減少約0.3mm/day(11%);降水對溫度變化的敏感性約2.26%/℃,這也與PMIP3的耦合模式結(jié)果相一致。在模式較好的把握LGM時期氣候的前提下,分別研究了大陸冰架、溫室氣體含量變化、海陸分布變化和地球軌道參數(shù)變化等四種強迫對LGM時期氣候形成的不同影響。通過設(shè)計四組單獨強迫的敏感性試驗,與PI控制試驗結(jié)果對比。表明：大陸冰架的存在能引起全球平均近地面氣溫降低約1.2℃,降水減少0.06mm/day,而且大陸冰架的影響主要集中在北半球,分別使溫度和降水降低2℃和0.14mm/day;溫室氣體含量降低至LGM時期水平引起的降溫為2.6℃,降水減少0.15mm/day,其變化在南北半球較為均衡；而海陸分布改變和地球軌道參數(shù)變化引起的溫度變化和降水變化很小。而且四種強迫單獨影響的線性之和并不完全等于四種強迫同時作用的結(jié)果,由此可見LGM時期各種強迫的影響還存在很強的非線性作用。在對季風活動變化上：大陸冰架對季風降水的影響是南北半球不對稱的,其明顯減弱北半球夏季風活動,而南半球季風受其影響不明顯；溫室氣體的變化減少既影響北半球季風降水也對南半球季風活動有作用,主要降低南北半球夏季風降水,對冬季風降水影響很小;海洋性大陸區(qū)域海陸分布改變能夠?qū)喼藜撅L降水和澳大利亞季風降水產(chǎn)生重要影響,引起亞洲季風區(qū)夏季風降水增強,而減弱澳大利亞冬季風降水；而地球軌道參數(shù)變化對季風降水季節(jié)變化的影響還需要進一步研究。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P435;P532

【相似文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹劍;NUIST地球系統(tǒng)模式研發(fā)及對末次盛冰期全球季風活動的模擬[D];南京信息工程大學;2015年

，

本文編號：1196006