GOALS模式中大气能量循环的诊断分析与不同版本计算结果的比较研究

利用大气能量循环框图,对比分析中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)全球海陆气耦合系统模式(GOALS)两个版本(GOALS-2和GOALS-4),以及观测的全球平均大气能量循环的主要特征,并从能量循环贮蓄和转换项的纬向平均贡献去解释全球积分值改善和转坏的原因,以及诊断分析参数化方案变化后产生的影响。结果表明:模式的两个版本基本上能正确地模拟出全球能量循环的主要特征。旧版本GOALS-2能较好模拟全球积分值,常常是不同符号局地误差的相互抵消结果。新版本GOALS-4中某种局地过程的改善在一些情况下导致了全球积分值的转坏。引入辐射日变化参数化方案可能对能量循环各参数的局地贡献有着明显的影响。如纬向平均有效位能向瞬变涡动有效位能的斜压转换率、瞬变涡动有效位能向瞬变涡动动能的斜压转换率以及定常涡动动能的局地贡献有明显改善。南极地区不合实际的上升运动,是模拟的纬向平均有效位能与纬向平均动能之间的转换项全球积分值为负数的主要原因。