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RegCM3区域气候模式对云南地区气候的模拟分析及初步应用

叶坤辉  
【摘要】:区域气候模式相对全球模式能提供更为详细的气候和气候变化信息,使得区域气候模式被越来越多的应用到区域的气候模拟和研究中。云南省位于青藏高原的东南侧,是低纬高原,特殊的地理位置和复杂的地形特征使得云南地区的天气气候的预报预测工作难度极大,尽管许多学者针对云南地区的天气气候开展了大量的研究,但目前仍然没有使用区域气候模式进行云南地区的长时间的模拟研究和进行区域气候模式在云南地区的初步应用。 本文使用在国内外应用比较广泛和成熟的RegCM3区域气候模式进行了云南地区的区域气候模拟工作,并开展了该模式在云南地区的初步应用:1)进行了云南及其周边地区土壤湿度异常扰动对后期气候和大气环流的影响的数值试验;2)同时也进行了热带印度洋正海温异常对云南及其周边气候的影响的敏感性试验,主要得到以下结论: (1)使用观测资料分析表明,云南地区春季的气温和降水量的潜在可预报性在四个季节中均是最大,而夏季的气温和降水量的潜在可预报性在四个季节中均是最小,此外,季节气温和季节降水量的潜在可预报性在空间分布上变化较大。这些结果应该有利于我们认识到云南地区区域气候模拟可能存在的困难。 (2)RegCM3区域气候模式能够较好的模拟出云南地区年降水和季节降水的年际变率,对春季和冬季的降水量的模拟偏大,对其它季节和年的降水量的模拟则偏小,尤其是比较严重低估了夏季降水量,总体上模式对降水量的空间分布的模拟有较大的困难;RegCM3区域气候模式能够较好的模拟出云南地区年气温和季节气温的空间分布,但对气温的年际变率的模拟较差。模式对云南地区气候的模拟存在的困难可能主要和云南地区特殊的地理位置和复杂的地形特征分布有关。 (3)观测资料分析表明云南地区春季降水量潜在可预报性最好而夏季最差,而RegCM3区域气候模式对云南地区春季降水量的模拟最好和夏季降水量的模拟最差,这些结果表明在实际大气的潜在可预报性较差的情况下,不能对模式的模拟能力提出过高的要求,而是应该正确看待模拟结果。 (4)云南及其周边地区春季初期土壤湿度异常扰动的敏感性试验表明,春季初期土壤湿度异常扰动可以通过影响外部的水汽输送和局地的潜热输送影响云南地区春季中后期的降水量,而且降水量的异常响应可以持续到夏季后期,尤其是春季初期偏干的土壤湿度异常扰动可能通过影响夏季的大气环流系统使得夏季降水量的减少幅度较春季中后期降水量的减少幅度更大。但ENSO年强烈的海气相互作用可能会削弱春季初期土壤湿度异常扰动对后期降水量的影响;热带印度洋正海温异常的敏感性试验表明,热带印度洋海温的升高通过影响春季印度半岛向西南地区的环流输送而减少了云南及其周边地区的春季降水量,夏季则是通过加强的孟加拉湾和南海地区对云南及其周边地区的环流输送增加了云南及其周边地区的夏季降水量,但这种降水量的响应幅度较前面提及的土壤湿度敏感性试验中的降水量的响应幅度小许多。 (5)通过(4)中讨论的RegCM3区域气候模式在云南地区初步应用可知,云南及其周边地区的春季初期的土壤湿度异常扰动尤其是偏干土壤以及热带印度洋的正异常海温可能为云南春季和夏季的降水量的异常提供一个前期的信号应用到云南当地的季节气候模拟和预测工作中去,但前期信号的可应用性仍然需要更多的试验工作来探讨。


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