科研进展

GRL: 亚洲夏季风模拟对HadGEM3-GC3.05扰动参数集合试验物理参数的敏感性

  与亚洲夏季风(ASM)有关的降水异常影响着全球近60%人口的日常生活。对亚洲季风降水的模拟和预测吸引了很多人的兴趣,但也遇到了巨大的挑战。从CMIP3到CMIP6,最先进的耦合模式在模拟季风降水时仍然显示出类似的系统偏差。最近,在HadGEM3-GC3.05的开发中应用了扰动参数集合(PPE)方法,目的是为了提高耦合模式的整体模拟技巧。PPE也可以用来理解模型模拟中的相关物理过程。

  近日,中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室张晓祺博士、何编研究员、气候变化研究中心CCRC郭准副研究员和英国气象局哈德莱中心的Sexton博士等人,评估了HadGEM3-GC3.05的扰动参数集合(PPE)对亚洲夏季风(ASM)气候态的模拟能力。

  结果表明,PPE集合平均(PPE-20M)可以较好地刻画亚洲夏季的降水和风场。PPE-20M主要在热带西太平洋、青藏高原南坡、印度半岛和华南地区出现降水正偏差,在印度大陆和孟加拉湾出现降水负偏差。四个参数(ent_fac_dp、qlmin、ps_cloud-ph和psm)对模拟ASM降水强度至关重要,它们的综合效应对模拟的降水偏差有很大影响,是较为敏感的参数。

  本研究于2023年5月发表在《Geophysical Research Letters》上。本文的研究由国家重点研发计划(2020YFA0608903)、国家自然科学基金(42122035、42288101和91937302)、通过中国气象局气候科学服务伙伴关系(CSSP)的中英研究与创新伙伴关系基金以及广东省基础与应用基础研究重大项目(2020B0301030004)共同资助。

  参考文章:Zhang, X., He, B., Guo, Z., Sexton, D. M. H., Rostron, J. W., & Furtado,K. (2023). Sensitivities of the Asian summer monsoon simulations to physical parameters for the perturbed parameter ensemble of HadGEM3-GC3.05. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL101826. https://doi.org/10.1029/2022GL101826.

  文章链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL101826

  封面图片:引自https://zhuanlan.zhihu.com/p/149452787

图1. 四个通过90%显著性检验的参数对亚洲夏季降水的相对贡献(Cj)(阴影;单位:%)(a-d)。四个参数对亚洲降水的相对贡献之和(Cind)(阴影;单位:%)(e)。相互作用的两个参数对亚洲降水的贡献之和(Cint)(阴影;单位:%)(f)。右上角的数字表示区域平均值。

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