Các đặc trưng khí hậu trung bình ở các vĩ độ cao phía Bắc trong mô hình liên kết giữa đại dương, băng biển và khí quyển

Advances in Atmospheric Sciences - Tập 21 - Trang 236-244 - 2004
Xiying Liu1, Xuehong Zhang1, Yongqiang Yu1, Rucong Yu1
1State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing

Tóm tắt

Nhấn mạnh khả năng của mô hình trong việc tái tạo khí hậu trung bình ở các vĩ độ cao phía Bắc, bài báo phân tích kết quả từ một mô hình liên kết giữa đại dương, băng biển và khí quyển. Kết quả cho thấy mô hình liên kết có thể mô phỏng tốt các đặc trưng chính của nhiệt độ bề mặt đại dương toàn cầu hàng năm và áp suất khí quyển, nhưng mức độ phủ băng được tạo ra ở Nam bán cầu không đủ lớn. Các đặc trưng phân bố chính của áp suất khí quyển và nhiệt độ mô phỏng ở độ cao 850 hPa tại các vĩ độ cao phía Bắc tương đồng tốt với các dữ liệu trong bộ dữ liệu phân tích của NCEP, và mô hình có thể tái tạo thành công chế độ Dao động Bắc Cực (AO). Biến thiên theo mùa của băng biển mô phỏng ở Bắc bán cầu là hợp lý và các đặc trưng phân bố chính của nó vào mùa đông tương đồng tốt với những quan sát. Tuy nhiên, nồng độ băng trong khu vực băng biển gần bờ lục địa Á-Âu trong đại dương bên trong Bắc Cực lớn hơn nhiều so với quan sát. Có những tín hiệu biến động giữa các năm đáng kể trong nồng độ băng biển mô phỏng vào mùa đông ở các vĩ độ cao phía Bắc và khu vực có biến động rõ rệt nhất nằm trong biển Greenland, tiếp theo là biển Barents. Tất cả những đặc trưng này đều tương đồng tốt với các kết quả từ quan sát.

Từ khóa

#khí hậu #mô hình liên kết #băng biển #áp suất khí quyển #nhiệt độ bề mặt đại dương

Tài liệu tham khảo

Grotzner, A., R. Sausen, and M. Claussen, 1996: The impact of sub-grid scale sea-ice inhomogeneities on the performance of the atmospheric general circulation model ECHAM.Climate Dyn.,12, 477–496. Jin Xiangze, Zhang Xuehong, and Zhou Tianjun, 1999: Fundamental framework and experiments of the third generation of IAP/LASG world ocean general circulation model.Adv. Atmos. Sci.,16(2), 197–215. Levitus, S., T. P. Boyer, 1994:World Ocean Atlas 1994: Temperature and Salinity. U. S. Department of Commerce, Washington D. C. Liu Qinzheng, Huang Jiayou, Bai Shan, and Wu Huiding, 2000: Simulated sea ice in a global ice-sea coupled model.Earth Science Frontiers, 7(Suppl.), 219–228. (in Chinese) Liu Xiying, 2001: Simulation of sea-sea ice-air interaction in high northern latitudes. Ph. D. dissertation, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences. (in Chinese) Messinger, F., and Z. I. Janjic, 1985: Problems and numerical methods of the incorporation of mountains in atmospheric models.Lectures in Applied Mathematics,22, 81–120. Parkinson, C. L., and W. M. Washington, 1979: A largescale numerical model of sea ice.J. Geophys. Res.,84, 311–337. Phillips, T., 2002: Summary documentation: CMIP model features and experimental implementation. [Availble on line from http://wwwpcmdi.llnl.gov/modeldoc/cmip/index.html.] Semtner, Jr. A. J., 1976: A model for the thermodynamic growth of sea ice in numerical investigations of climate.J. Geophys. Res.,6, 379–389. Stockdale, T. N., A. J. Busalacchi, D. E. Harrison, and R. Seager, 1998: Ocean modeling for ENSO.J. Geophys, Res.,103, 14325–14355. Thompson, D. W. J., and J. M. Wallace, 1998: The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields.Geophys. Res. Lett. 25, 1297–1300. Wu Guoxiong, and Coauthors, 1997: Global oceanatmosphere-land system model of LASG (GOALS / LASG) and its performance in simulation study.Quart. J. Appl. Meteor., 8(Suppl.), 15–28. (in Chinese) Ye Zhengqing, Dong Min, and Chen Jiabin, 2000: Climate simulated under observed sea surface temperature with an AGCM from National Climate Center.Study and Design of Operational Dynamic Model for Short Range Climate Prediction, China Meteorological Press, Beijing, 70–78. (in Chinese) Yu Rucong, 1989: Design of the limited area numerical weather prediction model with steep mountains.Chinese J. Atmos. Sci.,13(2), 145–158. (in Chinese) Yu Yongqiang, Yu Rucong, Zhang Xuehong, and Liu Hailong, 2002: A Flexible Global Coupled Climate Model.Adv. Atmos. Sci.,19, 169–190. Yu Yongqiang, Zhang Xuehong, Liu Hui, and Jin Xiangze, 2000: Schemes for coupling AGCM and OGCM.IAP Globalx Ocean-Atmosphere-Land System Model, Zhang Xuehong et al., Eds., Science Press, Beijing, 100–114. Zhang, X.-H., K.-M. Chen, X.-Z. Jin, W.-Y. Lin, and Y.-Q. Yu, 1996: Simulation of the thermohaline circulation with a twenty-layer oceanic general circulatoin model.Theoretical and Applied Climatology,55, 65–87. Zhang Xuehong, Yu Yongqiang, Yu Rucong, Liu Hailong, Zhou Tianjun, and Li Wei, 2003: Evaluation on an ocean general circulation model and the corresponding ocean-atmosphere coupled model. Part 1: Annual mean simulations in the tropical pacific ocean.Chinese Journal of Atmospheric Sciences,27(6), 949–967. (in Chinese)