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对流层增暖热带放大现象:基于FGOALS-g3的模拟研究

刘士嘉 周天军 江洁 左萌 巫明娜

刘士嘉, 周天军, 江洁, 左萌, 巫明娜. 对流层增暖热带放大现象:基于FGOALS-g3的模拟研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2110.21083
引用本文: 刘士嘉, 周天军, 江洁, 左萌, 巫明娜. 对流层增暖热带放大现象:基于FGOALS-g3的模拟研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2110.21083
Tropical Amplification in Tropospheric Warming:Simulated by FGOALS-g3 Climate System Model[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2110.21083
Citation: Tropical Amplification in Tropospheric Warming:Simulated by FGOALS-g3 Climate System Model[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2110.21083

对流层增暖热带放大现象:基于FGOALS-g3的模拟研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2110.21083
基金项目: 41775091、中国科学院“国际伙伴计划-国际大科学计划培育专项”项目“全球季风模拟研究国际计划”(资助号134111KYSB20160031)

Tropical Amplification in Tropospheric Warming:Simulated by FGOALS-g3 Climate System Model

  • 摘要: 热带地区的湿绝热过程会放大地表的增暖幅度,在约200hPa高度上产生增暖峰值,该现象被称为“热带对流层放大”。热带对流层放大是气候变化的显著特征之一,是检验气候模式性能的重要指标。本文基于RSS4.0卫星数据和ERA5.1再分析资料,系统分析了FGOALS-g3模式对气温变化特别是热带对流层放大的模拟能力,并通过新旧版本模式(FGOALS-g3与FGOALS-g2)的比较指出了新版本模式模拟技巧的提升;通过比较FGOALS-g3历史模拟试验与GAMIL3单独大气模式AMIP试验结果,研究了海气耦合过程对模拟结果的影响。结果表明,FGOALS-g3能够合理再现观测中的全球对流层显著增温趋势,但模拟的增温趋势偏强,这与气候系统内部变率以及两代气候系统模式所使用的历史气候外强迫差异有关。其对于观测中热带平均增温廓线以及热带对流层放大的空间分布均表现出良好的模拟性能,模拟的热带对流层放大现象的量值大小存在正偏差,与模拟的对流层低层温度变化偏强有关。FGOALS-g3较之FGOALS-g2在性能上有一定提升,主要表现为增加了对于火山气溶胶强迫的响应,并在热带对流层放大的空间分布及平均气温趋势廓线的刻画方面更加合理。由于缺少海气耦合过程,GAMIL3 AMIP试验无法有效体现外强迫变化对于对流层增温趋势的作用,故在长期趋势的模拟上存在结构性偏差,但由于受观测海温驱动其在年际变率方面表现合理。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-18
  • 录用日期:  2021-11-03
  • 修回日期:  2021-10-21
  • 网络出版日期:  2021-12-09

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