CMIP5模式对东太平洋ITCZ偶极子模态模拟能力的评估

本研究利用第五次国际间耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project phase 5, CMIP5)中的24个模式的工业革命前控制试验(Pre-industrial Control, picontrol)模拟结果,结合观测资料,评估了24个CMIP5模式对东太平洋热带辐合带偶极子(EasternPacificITCZdipole,EPID)降水模态的模拟能力,并建立了其与模式对热带太平洋气候态模拟之间的联系。结果表明:1)绝大多数模式在北半球春季(2-4月)对EPID模态模拟能力较差,主要原因在于CMIP5模式对热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)的模拟偏差,其中模拟效果较差的模式在2-4月的气候态降水分布在赤道以南,且降水普遍偏强;2)对各模式的EPID模态选取的季节按照技巧评分最高进行调整后,大部分模式能较好地模拟出EPID模态的空间分布特点,技巧评分在0.6以上,其中模拟效果好的模式(技巧评分大于0.7)中EPID模态出现的月份同时在中东太平洋气候态表现出"双ITCZ"特征,且多模式集合结果的模拟误差小于绝大多数模式。

热带印度洋Dipole事件的两种模态

研究了印度洋Dipole事件期间热带太平洋-印度洋海洋次表层海温异常和海面风应力异常分布主要型,揭示了Dipole事件的两种模态,探讨了其形成机制,得到如下结果:(1)印度洋Dipole事件在热带印度洋次表层海温异常表现为"<"型的东西向偶极子分布,"<"以东的热带东印度洋为沿赤道呈舌状西伸的显著海温异常中心,"<"以西的热带中西印度洋为反号的、以赤道为准对称的南强北弱显著海温异常中心.(2)印度洋Dipole事件由两种模态构成,二者具相同空间分布但具不同的时间变率,它们是两个独立的大尺度海气相互作用的结果.Dipole事件第一模态源于热带太平洋-印度洋尺度海气相互作用,它与ENSO事件共存.Dipole事件第二模态起因于热带印度洋尺度海气相互作用,它与Mascarene高压位置和强度变化紧密联系.当二者位相一致时,产生强Dipole事件,二者位相相反时,Dipole事件很弱或消失,一者较强时,Dipole事件一般也较强.(3)印度洋Dipole事件是热带印度洋海面异常风应力强迫的结果,海面异常风应力作用下产生的垂直输送导致海水堆积和涌升是造成次表层海温异常的主要动力过程.当赤道印度洋为异常东风时,热带东印度洋冷海水上升,热带西印度洋暖海水堆积,热带印度洋温跃层东浅西深;由于Coriolis力的作用,赤道海域离赤道流造成冷海水上升,赤道印度洋温跃层变浅;赤道两侧热带印度洋异常反气旋环流及旋度场,造成该异常旋度中心区域暖海水堆积,赤道外热带印度洋温跃层加深.三者共同作用产生正位相Dipole事件.热带印度洋为异常西风时,动力过程相反,产生负位相Dipole事件.