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海气相互作用在模式FGOALS-g3模拟东亚夏季风及其对前冬El Niño响应中的贡献 被引量:1
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作者 丁天 郭准 +4 位作者 周天军 胡帅 陈晓龙 何林强 巫明娜 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期687-703,共17页
本文基于观测、再分析资料和中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最新版本气候系统模式FGOALS-g3,探究了海气相互作用在模拟东亚夏季风及其对前冬El Niño响应中的贡献。大气环流模式(AGCM... 本文基于观测、再分析资料和中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最新版本气候系统模式FGOALS-g3,探究了海气相互作用在模拟东亚夏季风及其对前冬El Niño响应中的贡献。大气环流模式(AGCM)模拟的气候态夏季风雨带偏东,东亚季风区表现为干偏差,耦合模式(CGCM)虽模拟出了夏季风雨带的位置,但降水仍偏弱。AGCM由于缺乏海气耦合过程,夏季西北太平洋地区对流模拟过强,使得副热带高压(简称副高)偏东、南中国海季风槽偏东,造成东亚夏季风雨带偏东;东亚陆地区域水汽偏少,也是降水干偏差的一个重要原因,此两项可以解释70%以上的干偏差。在考虑海气相互作用后,西北太平洋的降水正异常减弱了局地海表温度,因此CGCM显著改进了副高以及南中国海季风槽偏东等偏差,使得夏季风雨带位置得到改进,季风区降水干偏差减小了36%,但由于水汽偏少,水汽纬向输送偏少,东亚季风区仍维持着显著的干偏差。另一方面,对前冬El Niño的响应,CGCM能够再现El Niño衰减年夏季印度—西太平洋电容器效应(IPOC机制)对西北太平洋异常反气旋(WNPAC)的维持作用及偶极型分布的降水异常。而AGCM中夏季西北太平洋以及孟加拉湾、印度半岛周围海域对流对于海温的响应过于敏感,一方面西北太平洋局地暖异常造成的对流质量输送一定程度上抑制了WNPAC的建立,另一方面孟加拉湾、印度半岛周围海域过强的上升异常,通过局地环流,抑制了其南侧印度洋的对流异常,导致无法模拟出IPOC机制对衰减年夏季WNPAC的维持作用。因此,缺乏海气耦合过程是AGCM不能模拟出东亚夏季风对前冬El Niño滞后响应的关键原因。 展开更多
关键词 fgoals-g3 模式 东亚夏季风 海气相互作用 厄尔尼诺 气候态
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气候系统模式FGOALS-g3模拟的全球季风:版本比较和海气耦合过程影响分析 被引量:2
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作者 张星 周天军 +2 位作者 张文霞 左萌 张丽霞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期470-486,共17页
本文基于观测和再分析资料,采用水汽收支诊断和合成分析方法,对新一代气候系统模式FGOALS-g3模拟的全球季风进行了系统评估,给出其较之前版本FGOALS-g2的优缺点,并通过与其大气分量模式GAMIL结果的比较,讨论了海气耦合过程的影响。结果... 本文基于观测和再分析资料,采用水汽收支诊断和合成分析方法,对新一代气候系统模式FGOALS-g3模拟的全球季风进行了系统评估,给出其较之前版本FGOALS-g2的优缺点,并通过与其大气分量模式GAMIL结果的比较,讨论了海气耦合过程的影响。结果表明,FGOALS-g3能合理再现全球季风气候态的基本特征,包括年平均、年循环模态、季风降水强度和季风区范围等,但模式低估陆地季风区年平均降水,高估海洋平均降水,模拟的热带地区春秋非对称模态偏强。研究指出FGOALS-g3模拟的陆地季风区范围偏小,这与模式模拟的夏季水汽垂直平流(尤其是热力项)偏小有关。年际变率上,FGOALS-g3能再现El Niño年全球季风降水偏少的整体特征,其不足之处在于部分季风区的降水异常存在一定偏差,例如其模拟的El Niño年西非季风区降水偏多和西南印度洋的偶极子型降水异常,均与观测分布不一致,且模式中西北太平洋季风区降水较观测偏多。这是由于El Niño年,模式中西非高层无弱辐合中心,且海洋性大陆较观测偏暖,对流中心西移。相较于FGOALS-g2,FGOALS-g3对环流、季风降水的年际变率和季风–ENSO关系的模拟有改善。比较耦合和非耦合模拟结果,耦合模式的偏差大多源自大气模式本身,海气耦合过程部分提高了对亚澳季风区和热带印度洋的降水和环流的模拟,但耦合过程引起的海温偏差增强了气候态上印度半岛的干偏差和热带印度洋的湿偏差。 展开更多
关键词 全球季风 fgoals-g2模式 fgoals-g3模式 海气耦合
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北非季风气候态及其年际变率的数值模拟:基于FGOALS-g3模式的诊断分析 被引量:1
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作者 邱慧 周天军 +4 位作者 陈梓明 张文霞 陈晓龙 李立娟 林鹏飞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期1065-1084,共20页
本文基于参加第六次“国际耦合模式比较计划”(CMIP6)的IAP/LASG气候系统模式FGOALS-g3的耦合(Historical)与非耦合(AMIP)试验结果,通过与观测和再分析资料的比较,评估了FGOALS-g3模式Historical与AMIP试验对北非地区1979~2010年7~9月... 本文基于参加第六次“国际耦合模式比较计划”(CMIP6)的IAP/LASG气候系统模式FGOALS-g3的耦合(Historical)与非耦合(AMIP)试验结果,通过与观测和再分析资料的比较,评估了FGOALS-g3模式Historical与AMIP试验对北非地区1979~2010年7~9月降水气候态和年际变率的模拟能力;利用水汽收支方程与回归分析研究了模式模拟降水偏差的原因;通过比较耦合与非耦合试验的模拟结果,分析了海气耦合过程对非洲季风模拟偏差的影响。结果表明,在气候平均态上,Historical与AMIP试验模拟的降水均较观测偏少且位置偏南,模拟的北非夏季西南季风环流偏弱。AMIP试验模拟的萨赫勒和北非季风区降水与观测降水的空间相关系数分别为0.80、0.62,而Historical试验仅有0.74和0.46,且AMIP试验对应的均方根误差为2.58、3.23 mm,Historical试验为3.30 mm、4.01 mm,说明与Historical试验相比,AMIP试验的模拟偏差更小。水汽收支分析表明,Historical与AMIP试验均低估了北非季风区水汽辐合,同时低估了垂直水汽平流项与蒸发项,高估了水平水汽平流项,导致模式模拟的降水偏少,且Historical试验的偏差大于AMIP试验。在年际变率方面,观测中,北非夏季风降水—ENSO呈负相关关系。AMIP试验能够模拟出ENSO正位相时北非夏季降水的负异常,且较观测的负异常偏强,而Historical试验模拟的负相关关系并不显著。AMIP试验高估了北非地区垂直运动、热带东风急流与低层季风环流对ENSO的响应强度,导致降水异常偏强,而Historical试验低估了上述响应强度,产生弱降水负异常。水汽收支表明,北非夏季降水—ENSO的负相关关系由垂直水汽平流项的动力项主导。AMIP试验高估了垂直平流项及其动力项的贡献,但Historical试验高估水平平流项与垂直热力项异常的贡献,说明Historical试验模拟的北非夏季降水—ENSO相关关系偏差与水平平流项异常的抑制作用有关。 展开更多
关键词 北非夏季风 fgoals-g3模式 模式评估 气候态 年际变率
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CAS FGOALS-g3 Model Datasets for the CMIP6 Scenario Model Intercomparison Project(ScenarioMIP) 被引量:7
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作者 Ye PU Hongbo LIU +14 位作者 Ruojing YAN Hao YANG Kun XIA Yiyuan LI Li DONG Lijuan LI He WANG Yan NIE Mirong SONG Jinbo XIE Shuwen ZHAO Kangjun CHEN Bin WANG Jianghao LI and Ling ZUO 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2020年第10期1081-1092,共12页
This paper describes the datasets from the Scenario Model Intercomparison Project(ScenarioMIP)simulation experiments run with the Chinese Academy of Sciences Flexible Global Ocean–Atmosphere–Land System Model,GridPo... This paper describes the datasets from the Scenario Model Intercomparison Project(ScenarioMIP)simulation experiments run with the Chinese Academy of Sciences Flexible Global Ocean–Atmosphere–Land System Model,GridPoint version 3(CAS FGOALS-g3).FGOALS-g3 is driven by eight shared socioeconomic pathways(SSPs)with different sets of future emission,concentration,and land-use scenarios.All Tier 1 and 2 experiments were carried out and were initialized using historical runs.A branch run method was used for the ensemble simulations.Model outputs were three-hourly,six-hourly,daily,and/or monthly mean values for the primary variables of the four component models.An evaluation and analysis of the simulations is also presented.The present results are expected to aid research into future climate change and socio-economic development. 展开更多
关键词 ScenarioMIP CMIP6 CAS fgoals-g3
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CAS-LSM Datasets for the CMIP6 Land Surface Snow and Soil Moisture Model Intercomparison Project 被引量:1
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作者 Binghao JIA Longhuan WANG +8 位作者 Yan WANG Ruichao LI Xin LUO Jinbo XIE Zhenghui XIE Si CHEN Peihua QIN Lijuan LI Kangjun CHEN 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2021年第5期862-874,共13页
The datasets of the five Land-offline Model Intercomparison Project(LMIP)experiments using the Chinese Academy of Sciences Land Surface Model(CAS-LSM)of CAS Flexible Global-Ocean-Atmosphere-Land System Model Grid-poin... The datasets of the five Land-offline Model Intercomparison Project(LMIP)experiments using the Chinese Academy of Sciences Land Surface Model(CAS-LSM)of CAS Flexible Global-Ocean-Atmosphere-Land System Model Grid-point version 3(CAS FGOALS-g3)are presented in this study.These experiments were forced by five global meteorological forcing datasets,which contributed to the framework of the Land Surface Snow and Soil Moisture Model Intercomparison Project(LS3MIP)of CMIP6.These datasets have been released on the Earth System Grid Federation node.In this paper,the basic descriptions of the CAS-LSM and the five LMIP experiments are shown.The performance of the soil moisture,snow,and land-atmosphere energy fluxes was preliminarily validated using satellite-based observations.Results show that their mean states,spatial patterns,and seasonal variations can be reproduced well by the five LMIP simulations.It suggests that these datasets can be used to investigate the evolutionary mechanisms of the global water and energy cycles during the past century. 展开更多
关键词 LS3MIP CMIP6 CAS fgoals-g3 CAS-LSM soil moisture snow
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