CMIP5和CMIP6气候模式中平流层极涡春季最后增温过程

作者：胡景高^*; 刘泽萱; 徐海明; 任荣彩; 金大超

来源：中国科学:地球科学 , 2023, 53(01): 132-150.

• 平流层最后增温事件
• CMIP5/6模式
• 历史试验数据
• 南、北半球

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但模式中南、北半球SFW的爆发时间较观测分别偏晚7天和9天,且模式中SFW事件的强度为观测中的50～70%.与CMIP5相比, CMIP6模式对北半球SFW的模拟能力有显著提升,但这不是体现在CMIP6中北半球SFW爆发时间较CMIP5显著偏早,而主要表现在CMIP6模式中的SFW爆发前对应更为剧烈的平流层行星波活动,以及SFW爆发时间的年际变率更强、更接近观测.与北半球不同, CMIP6模式对南半球SFW事件的模拟能力与CMIP5大致相当,其在SFW爆发早晚以及爆发前平流层行星波活动强度方面的模拟能力稍弱于CMIP5模式.此外, CMIP6高顶模式对南、北半球SFW事件的模拟能力优于低顶模式.在北半球,高顶模式对SFW爆发前后平流层高纬地区纬向风场的强度以及SFW爆发前平流层行星波活动的模拟较低顶模式有显著提升.在南半球,高顶模式模拟能力的提升主要表现在其模拟的SFW的爆发时间比低顶模式显著提前11天,与观测更为接近.

• 单位
  中国科学院大气物理研究所; 南京信息工程大学; 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室; 气象灾害教育部重点实验室