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本文以南京大学P-σ9层区域气候模式(P-σ RCM9)和普林斯顿海洋模式(POM)为基础,建立的区域海气耦合模式P-σ RCM9-POM,对中国东部地区气候进行了1958-1997年40年的数值模拟。通过分析耦合模式的模拟结果和没有耦合POM的单独的大气模式P-σ RCM9对1958-1997年40年的模拟结果及与中国气象局整编的1951-2001年743个观测站资料(取用1958-1997年的资料)之间的差异,评估P-σ区域海气耦合模式对我国东部地区气候的模拟能力。
结果表明:
1.P-σ区域海气耦合模式对中国东部地区气温的模拟
耦合模式和非耦合模式模拟的冬季气温的误差较大,高的可高出10℃以上。而在夏季,两个模式模拟的地面气温的误差相对较小,但是耦合模式的误差大于耦合模式。而单就耦合模式而言,模拟的气温南方误差小于北方。
观测的气温无论夏季还是冬季都呈较明显的年代际变化,耦合模式能模拟出这种变化,但是显著区域略有偏差。非耦合模式在冬季能模拟出这种变化,显著区域偏南,夏季则不能。
2.P-σ区域海气耦合模式对中国东部地区降水的模拟
耦合模式比非耦合模式能模拟出降水的空间分布和季节变化及中国主要雨带的季节性进退,但是中心位置略偏北。非耦合模式降水量偏大,耦合模式对此有一定改善,并且耦合模式模拟的降水空间分布比非耦合模式更接近观测。通过EOF分析知,降水场无论夏季还是冬季都呈较明显的年代际变化,耦合模式能模拟出这种变化,但是显著区域偏南。非耦合模式在夏季能模拟出这种变化,显著区域偏南,冬季则不能。
通过进一步分析不同等级雨量的模拟结果,耦合模式和非耦合模式对小于25mm/候的降水的季节变化模拟都不太准确,而其他各等级降水出现频数的季节变化都基本能模拟出,相位略有偏差。耦合模式和非耦合模式模拟的强度较小的降水(小于25mm/候)出现频数都偏少。耦合模式对江淮流域降水量的模拟偏大,主要表现在夏季,这主要是50-100mm/候的降水频数过多造成的。非耦合模式模拟的华南地区大于100mm/候的降水出现频数偏高,造成华南地区总雨量偏高,而在华北地区25-50mm/候的降水出现偏多造成总雨量偏多,耦合模式对此都有明显改善。
耦合模式对西太平洋及南海对我国夏季的水汽输送模拟较好,但是在江淮流域偏强,这造成了江淮流域夏季降水偏多。而对孟加拉湾地区的水汽输送的模拟,耦合模式模拟的略偏弱,非耦合模式模拟的偏强,这造成了非耦合模式模拟的我国华南地区降水偏多。