CMIP5模式对近30年沃克环流强度变化模拟的不足及成因分析

太平洋沃克环流(Pacific Walker Circulation,PWC)是热带太平洋上空至关重要的大气环流系统,但其在全球变暖背景下的长期变化仍存在争议,换而言之,沃克环流增强或减弱仍是有待回答的科学问题之一。观测表明近30年PWC呈增强趋势,而气候模式无法得出观测的趋势。文章分析了参加第五次耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5, CMIP5)的18个耦合模式模拟的PWC变化。结果表明,大部分耦合模式能够较好地再现PWC的气候态分布特征,但不能给出其加强的趋势。究其原因,主要取决于模式对海表温度(SST)变化的模拟能力,能模拟出PWC加强的耦合模式,其模拟的SST趋势分布与观测相近[即类拉尼娜(La Nina)型],但仍存在一定差异;而模拟出PWC减弱的耦合模式,其模拟的SST趋势分布表现为类厄尔尼诺(El Nino)型,这与观测不符。对于后者,如果用观测的SST驱动其大气模式却能够模拟出PWC的加强,从另一方面也说明了SST变化对于PWC长期变化的主导作用。因此, CMIP5模式要想合理地预估PWC在全球变暖背景下的变化,需要提高对于热带太平洋SST变化的模拟能力。