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CMIP5模式对东亚500 hPa 高度场主要模态时空结构模拟能力的评估

作者: 黄海玲 [1] 江志红 [2] 王志福 [2] 陈威霖 [2]
关键字: 第   5   次耦合模式比较计划(CMIP5) 东亚   500   hPa   高度场 主要模态时空结构 模式评估                                                                                                                
摘要:利用第5次耦合模式比较计划(CMIP5)提供的39个全球气候模式模拟的1961—2005年逐月500 hPa 位势高度场资料,以及同期美国国家环境预测中心再分析资料,通过经验正交函数分解提取主要模态,基于泰勒图方法、概率密度函数的Brier 评分和显著性评分指标,探讨 CMIP5模式对东亚500 hPa 高度场主要模态时空结构的模拟能力,寻求具有较好东亚环流型态模拟能力的气候模式以及模拟较好的主模态。结果表明:(1)CMIP5模式能够模拟出东亚500 hPa 高度场主要模态,且各模式对冬季主要模态时空结构的模拟能力都高于夏季。(2)各模式对冬季模态(西太平洋遥相关型)模拟能力最强,第3模态最差,对冬季主要模态空间结构模拟较好的模式为 IPSL-CM5B-LR、MPI-ESM-P、CMCC-CMS、FGOALS-g2、HadGEM2-ES;夏季第1模态空间结构模拟能力最强,其次分别为第2模态和东亚-太平洋型(简记第3 模态),西太平洋遥相关型较差,对夏季主要模态空间结构模拟较好的模式为 ECEARTH、CanESM2、CMCC-CM、GFDL-ESM2G、IPSL-CM5A-MR。(3)对主要模态时间系数概率密度函数特征的模拟评估表明,模式对冬季第2模态概率密度函数的模拟较好,其次为西太平洋遥相关型,其主要模态时间系数的概率密度函数模拟较好的模式为 CESM1-FASTCHEM、HadGEM2-ES、INM-CM4、GISS-E2-H、BCC-CSM1-1;模式对夏季第2模态时间系数的概率密度函数模拟较好,其次分别为第3 模态、西太平洋遥相关型,其主要模态时间系数概率密度函数模拟较好的模式为 CCSM4、HadGEM2-CC、GFDL-CM3、MRI-CGCM3、NorESM1-M。(4)综合时空结构模式模拟能力,对冬季主要模态模拟较好的前5个模式为 HadGEM2-ES、IPSL-CM5B-LR、CESM1-FASTCHEM、INM-CM4、BCC-CSM1-1;夏季前5个模式为 ECEARTH、CMCC-CM、CCSM4、CANESM2、MIROC5。