IAP AGCM中短波辐射方案的改进研究I·引入Fu-Liou短波辐射方案

冰云和水云对短波辐射性质(消光系数、单次散射反照率及不对称因子)的影响很不相同,应分别计算。Fu-Liou短波辐射方案(以下称Fu-Liou code)就是对冰云和水云分别采用了不同的参数化方案,云的短波辐射性质直接由云的物理性质来确定。因此,Fu-Liou code在云的处理方面物理意义更清晰且很合理。作者将Fu-Liou code引入IAP AGCM-II中,称为Version 2。对当代气候场的模拟结果表明,Version 2的各个物理过程是协调匹配的,且其对气候场的模拟性能是好的,从而为进一步改进IAP AGCM的短波辐射方案提供了很好的模式基础。

海冰模式CICE4.0与LASG/IAP气候系统模式的耦合试验

利用美国Los Alamos国家实验室发展的最新海冰模式(CICE4.0)替代了LASG/IAP气候系统模式(FGOALS_g1.1)中的海冰模式(CSI M4),形成新的耦合模式。在此基础上,利用新的耦合模式对20世纪中后期的全球气候进行了模拟,来检验CICE4.0对耦合模式中海冰和海洋模拟结果的改进。结果表明CICE4.0对于FGOALS_g1.1的极地气候模拟有一定改进作用,主要表现在:(1)南北极海冰边缘碎冰区显著减少;(2)南大洋海表温度和海冰的模拟明显改善,分布特征与观测非常吻合。但是新耦合模式也存在如下不足:(1)北大西洋海冰相对偏多,北大西洋经圈翻转环流大大减弱,这主要是由于北大西洋海表面温度的冷误差造成的;(2)南北极大气环流场的模拟无明显改善。此外,本文还比较了采用不同短波辐射方案对于耦合模拟结果的影响,结果表明,相对于CCSM3短波辐射方案,Delta-Eddington方案模拟的海表面温度偏冷,海冰厚度偏厚,北大西洋经圈翻转环流略有偏弱。