基于大氣環(huán)流模式SAMIL的海-氣界面湍流通量算法研究.pdf

1、海-氣界面湍流通量計(jì)算是數(shù)值模式模擬的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深入研究海-氣界面間的湍流通量參數(shù)化方案，對(duì)于改進(jìn)數(shù)值模式的模擬能力、研究氣候變化成因和氣候預(yù)測(cè)具有重要意義。
　　 首先將一種新型近海層湍流通量參數(shù)化方案(GLL方案)應(yīng)用于大氣環(huán)流譜模式SAMIL的近海層湍流通量子模塊中，并結(jié)合TOGA COARE試驗(yàn)中的通量觀測(cè)資料對(duì)其進(jìn)行離線測(cè)試。結(jié)果表明：(1)Louis方案風(fēng)應(yīng)力計(jì)算值較觀測(cè)資料顯著偏低，GLL方案的風(fēng)應(yīng)力計(jì)算值較觀

2、測(cè)值，在低風(fēng)速條件下偏高，中高風(fēng)速條件下偏低，但比Louis方案的計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)測(cè)值。(2)在感熱交換較強(qiáng)時(shí)，Louis方案較觀測(cè)值的感熱通量偏高，GLL方案較觀測(cè)值的感熱通量雖然偏低，但與實(shí)測(cè)感熱通量的偏差較小。(3)海面潛熱通量在低風(fēng)速條件下，Louis方案較觀測(cè)值偏低，但在中等風(fēng)速條件下，Louis方案較觀測(cè)值明顯高估。GLL方案的潛熱通量在低風(fēng)速條件下較觀測(cè)值高估，隨著風(fēng)速的增大，高估現(xiàn)象逐漸減少，部分出現(xiàn)低估現(xiàn)象。
　

3、　 進(jìn)而將GLL方案應(yīng)用于SAMIL中，對(duì)其進(jìn)行在線測(cè)試，模擬了全球海表風(fēng)應(yīng)力、感熱通量、潛熱通量和降水的氣候態(tài)分布，并將模擬結(jié)果與觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：GLL方案能夠被成功的應(yīng)用于SAMIL中，模擬得到的海表風(fēng)應(yīng)力、感熱通量、潛熱通量和降水等要素相對(duì)原SAMIL模式模擬的結(jié)果更接近觀測(cè)資料。
　　 對(duì)參與IPCC AR4 AMIP計(jì)劃的主要大氣模式通量模擬結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估，得出以下結(jié)論：(1)大氣模式對(duì)風(fēng)應(yīng)力的模擬，

4、在冬季半球的西風(fēng)帶緯向風(fēng)的應(yīng)力大小和最大風(fēng)應(yīng)力出現(xiàn)位置有顯著差異。CNRM-CM3模式模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值最接近。(2)所有大氣模式對(duì)潛熱通量的模擬均比OAFlux偏高。應(yīng)用Louis方案的模式，如CNRM-CM3、ECHAM5/MPI-OM、FGOALS-g1.0、IPSL-CM4、MIROC3.2(medres)、MIROC3.2(hires)，其模擬結(jié)果和OAFlux較接近，這有可能是因?yàn)長(zhǎng)ouis本身通量計(jì)算偏低，從而部分地抵消了通