区域气候模式分辨率对中国夏季气温模拟影响的评估

为评估区域气候模式中分辨率对中国夏季气温模拟的影响,选用区域气候模式RegCM3,针对中国范围同一区域设置3种水平分辨率(30、60和90 km)和3种垂直分辨率(14、18和23层)就2000—2004年夏季地表气温进行模拟试验,采用模拟偏差、均方根误差、空间相关系数等多种参数,评估了气温模拟对分辨率的敏感性。结果表明:模拟多年夏季平均地表气温对水平和垂直分辨率的提高总体上是敏感的,其中华北及西北地区模拟气温对分辨率最为敏感,不同分辨率可导致模拟气温1℃以上的差异,这与两地区较为干旱的气候是密切相关的;对考察子区域,分辨率的提高意味着模拟温度对分辨率敏感性的提高;水平分辨率越高,则模拟温度分布的细节更多,也越能改善陡峭地形附近的温度分布形势的模拟,从而有助于改善各子区域模拟形势,但垂直分辨率的提高对形势模拟改善不明显;并非分辨率越高气温模拟得越好,水平和垂直分辨率的合理配置非常重要,即使考察文中诸如华南、西北等子区域尺度的气候,提高分辨率到一定的较高程度也非常必要;季节尺度上模拟气温受分辨率提高的影响与模拟降水不完全一致。尽管分辨率的影响未必超出模式物理方案,文中结果还是揭示了区域气候模式模拟气温时选取合适分辨率的重要性及模拟中的不确定性。

一类含有约束的变分问题中权重因子的最优选取

研究了一类含有线性对流约束的变分问题中权重因子的最优选取· 在变分问题中,泛函权重因子选取的适当与否将影响数值计算的结果· 针对目前权重因子选取的相对随意性,在对观测场和理想场合理假设的条件下,分别讨论了带有弱约束和强约束的变分问题,通过求解相应的Euler方程,运用矩阵理论和偏微分方程的差分方法,得到了在分析场与理想场之间方差最小意义下的客观权重因子· 推证结果表明,若将带约束的变分问题的Euler方程离散成差分形式,且满足根据实际问题提出的合理假设以及差分方程稳定性条件,那么目标泛函中的权重因子在分析场与理想场的最小方差意义下存在最优选取· 它们在理论上更客观可信,可以实现权重因子与数值模式。