BCC_CSM气候模式对中国区域气候变化模拟能力的检验

作者:石彦军;任余龙;王式功;尚可政;李旭;周甘霖 刊名:高原气象 上传者:陈娟

【摘要】为了科学评价BCC_CSM气候模式的模拟效果,并为改进和完善此模式提供科学依据,以NCEP/NCAR 1948—2005年逐月再分析资料作为检验模式对应的实况场,利用距平标准化均方根误差、相关系数等方法对国家气候中心发展的BCC_CSM气候模式模拟中国气候变化的能力进行了检验,检验要素包括:对流层高、中、低层各季节的温度场、风场、相对湿度场和加热场等。结果表明,除春季外,其他3个季节实况场与模拟场的距平标准化均方根误差都较小;全年相关性都比较好,全国绝大部分地区均通过了α=0.05显著性水平检验;不同气象要素场的距平标准化均方根误差与相关系数呈现出季节性和区域性特征;模式模拟出了中国不同区域各个气象要素的年变化;与IPCC AR4中的13种模式相比较,BCC_CSM气候模式对中国区域地面温度场的模拟效果较好。

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石彦军,任余龙,王式功,等.BCC_CSM 气候模式对中国区域气候变化模拟能力的检验[ J].高原气象,2012,31( 5):1257 -1267.   收稿日期:2011-03-28;定稿日期:2012-03-01   基金项目:国家科技支撑计划课题(2007BAC29B03,2009BAC53B02)资助   作者简介:石彦军(1974-),男,甘肃庄浪人,讲师,主要从事气候模式统计检验/概率论与数理统计研究.E-mail:shiyanjun@lzu.edu.cn   *通讯作者:王式功.E-mail:wangsg@lzu.edu.cn BCC_CSM 气候模式对中国区域气候变化模拟能力的检验 石彦军1-2, 任余龙1,3, 王式功1*, 尚可政1,李 旭1, 周甘霖1 ( 1.兰州大学 大气科学学院/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室,甘肃 兰州 730000; 2.兰州大学 信息科学与工程学院,甘肃 兰州 730000;3.中国气象局 兰州干旱气象研究所,甘肃 兰州 730000) 摘 要:为了科学评价 BCC_CSM 气候模式的模拟效果,并为改进和完善此模式提供科学依据,以NCEP/NCAR 1948—2005年逐月再分析资料作为检验模式对应的实况场,利用距平标准化均方根误差、相关系数等方法对国家气候中心发展的BCC_CSM 气候模式模拟中国气候变化的能力进行了检验,检验要素包括:对流层高、中、低层各季节的温度场、风场、相对湿度场和加热场等。结果表明,除春季外,其他3个季节实况场与模拟场的距平标准化均方根误差都较小;全年相关性都比较好,全 国绝大部分地区均通过了 α =0.05显著性水平检验;不同气象要素场的距平标准化均方根误差与相关 系数呈现出季节性和区域性特征;模式模拟出了中国不同区域各个气象要素的年变化;与IPCC AR4中的13种模式相比较,BCC_CSM 气候模式对中国区域地面温度场的模拟效果较好。 关键词:BCC_CSM 气候模式;数值模拟;气候变化;相关系数;距平标准化均方根误差文章编号:1000-0534(2012)05-1257-11  中图分类号:P435 文献标志码:A 1 引言   BCC_CSM 1.0.1[1-3]是国家气候中心从2004年开始在 NCAR-CCSM 框架基础上建立的气候系统模式,包括海—陆—冰—气多圈层相互作用,它耦合了 BCC_AGCM 2.0.1、CLM3、POP、CS-LM 等4个模式。该气候系统耦合模式能长时间稳定积分,通过300年的积分结果表明[ 1],模式性能稳定,能够较好地再现当今气候和季节变化特征,尤其对夏季亚洲季风降水和环流具有较好的模拟能力。国家气候中心试图通过这些模式的耦合,发展有特色的多圈层耦合气候系统模式,用于短期气候 预测和IPCC第五次评估[ 1]。陈湘雅[ 4]用该模式对 东亚夏季风环流及降水进行了检验,结果表明,该模式能够较好地描述东亚地区夏季环流场的特征。但气候模式BCC_CSM 对中国区域气候的整体模拟能力尚缺乏系统分析。本文拟对该模式模拟温度 场、风场、相对湿度场、加热场等气象要素的能力进行检验分析。   NCEP/NCAR再分析资料是由美国国家环境预报 中 心 (NCEP)和美国国家大气研究中心 ( NCAR)自1991年起联合进行的大气资料再分析研究的项目成果[ 5],目前已经积累了从1948年开始60多年的数据。很多学者从不同角度对不同要素在不同地区的适用性做了分析,发现 NCEP再分析资料作为目前时间序列最长的资料,内容丰富、可靠性强[6-1

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