模拟外强迫变化气候效应的一种分段积分方法

摘要

由于气候系统的复杂性和气候模式本身不可避免的误差，长时间积分气候模式可能产生严重的误差累积，在这种条件下为模拟外强迫改变的气候效应所进行的气候敏感性试验可能严重失真。针对此问题，本文提出如果可以将已经出现过的天气气候状况作为外强迫改变前的实际状况，则可以利用动力张弛技术同化观测资料米约束外强迫改变前的模拟，减小对气候现状模拟的误差。而在积分外强迫改变后的模式时，将模拟结果分为背景场和扰动场两部分，背景场是外强迫改变前的模拟场。采用分段积分的方法，在每个积分段的起始时刻用同化后得到的气候现状模拟场替换其中的背景场，从而减少背景场的模拟误差对敏感性试验的影响。利用一个简单的低阶谱模式所作的模拟试验表明，这一方法可以收到明显的效果。