IPCC-AR4模式对热带气旋热力控制因子的模拟评估

摘要

海平面温度是影响热带气旋活动重要的大尺度环境热力控制因子,本文根据1948-1999年热带地区(30°S-30°N)海平面温度(SST)的气候场、线性趋势、年代际变化与年际变化的空间结构特征,分别就24个IPCC-AR4模式的模拟性能进行评估。发现,虽然24个IPCC-AR4模式对SST气候场的模拟性能都比较好,但大部分模式输出的SST系统性偏低于观测分析(ERSST),其中有4个模式(BCCR_BCM2,CNRM_CM3,CSIRO_MK3,GISS_ER)在热带地区平均的均方根误差大干1.6° C。所有模式热带区域平均SST都表现出与ERSST相一致的增暖趋势,但各模式与ERSST的这一趋势强度差异明显。除了INMCM3_0外,其余23个模式的区域平均SST年时间序列与ERSST都有超过0.05显著性水平的相关。综合考虑SST线性趋势及年代际变化的空间结构,24个IPCC-AR4模式中,有6个模式的模拟性能较差,其空间型态与ERSST相差很大,不应作为模式集成的对象,它们是INMCM3_0,MRI_CGCM2.3.2a,INGV_ECHAM4,UKMO_HADCM3、NCAR_PCMI,MPI_ECHAM5。前10个空间型态与ERSST最接近的模式依次是：CCCMA_CGCM3_t47,GISS_ER, MIROC3.2(hires), GFDL_CM2.1,GFDL_CM2.0, BCCR_BCM2.0, IAP_FGOALSL.0_G,MIUB_ECHO_G,NCAR_CCSM3,GISS_AOM.。对西北太平洋、北大西洋以及我国南海地区6-10月热带气旋主要活动海域SST进行了评估,相对来说,模式对北大西洋和南海海域SST不论是线性趋势还是年代际变化的模拟都好于西北太平洋。北大西洋有18个模式年代际序列与ERSST的相关比较高。在西北太平洋,UKMO_HADGEMI和MPI_ECHAM5的年际变化序列与ERSST的相关达到0.05的显著性水平;在南海,年际变化模拟最好的模式是UKMO_HADCM3。