全球变暖背景下热带大气季节内振荡的变化特征及数值模拟

摘要

利用欧洲中期数值预报中心的ERA40再分析逐日的200hPa风场资料，选取1958～1977年和1980～1999年各20年，对比分析了在全球变暖背景下前后两个时段热带大气季节内振荡(ISO)的特征及其变化.研究表明:近20年来，原来在赤道中太平洋上活跃的ISO减弱，而在中印度洋、孟加拉湾地区ISO变得活跃；全球变暖背景下，ISO的强度变化幅度加大，表明ISO更加活跃，且季节变化明显，冬、春季强，夏、秋季弱；对流层上层的纬向风能量更集中于1～3波，ISO的频率有加大的趋势.作者还利用中国科学院大气物理研究所LASG发展的耦合气候系统模式FGOALS-1.0g中的控制试验及其二氧化碳浓度加倍试验结果，分别对应实测资料的前后20年进行对比分析.发现模式对ISO的空间结构模拟较好，但低估了ISO的强度；时空谱分析表明模式结果中包含有更多的纬向风的高频成分，由于能量的分散，导致对ISO活动强度的低估.但通过对模式的控制试验和温室气体增加试验结果的对比分析，发现耦合模式还是较好地反映出在全球变暖背景下ISO在中印度洋、孟加拉湾地区变得活跃、频率加大等变化特征。