云重叠参数对全球和东亚地区模拟总云量的影响

摘要

本文在国家气候中心全球大气环流模式BCC_ AGCM2.0中引入一组基于CloudSat/CALIPSO卫星观测的、能够体现真实时空变化特征的云垂直重叠参数（抗相关厚度，Lcf）数据，来诊断分析其对模拟全球和东亚地区总云量的影响。 (1)在不含有双参数云微物理方案的模式中，对比了采用时空变化的云重叠参数和采用恒定云重叠参数的气候模拟结果，发现无论在全球还是东亚区域，采用基于卫星观测的云重叠参数对模拟的总云量都有一定程度的改进。采用时空变化的云重叠参数后，冬、夏两季全球平均总云量与云和地球的辐射能量系统（CERES）卫星资料的误差减少了1.6％，其中热带对流区域总云量的正偏差和副热带地区总云量的负偏差都有明显减少，这些有助于正确模拟不同区域间的能量收支差异。在东亚区域，采用时空变化的云重叠参数后，冬、夏两季的东亚区域平均总云量与CERES卫星资料的误差分别减少了1.8％和1.4％。 (2)在含有双参数云微物理方案的模式中，对比全球总云量的模拟结果与CERES卫星资料发现，采取具有时空变化的Lcf*与之前固定Lcf为2km相比:冬季，在中高纬度陆地和赤道存在明显的正偏差，在中纬度洋面上存在明显的负偏差。夏季，在赤道两侧的洋面上存在正偏差，而负偏差出现在中纬度洋面上，尤其在印度半岛和印度洋上最为明显。冬季，赤道以及索马里海盆附近的正偏差有所减小，而在日本海、南澳大利亚海盆以及智利海峡附近的负偏差也出现了一定程度的减小。夏季，亦然。对于东亚地区，引入具有时空变化的Lcf*后，冬季，在青藏高原出现的正偏差明显减小，而在日本海和中国四川盆地的负偏差也出现了一定程度的减小。可见采用具有时空变化的Lcf*后，模式的模拟结果向正确的方向偏移。 综上所述，基于CloudSat/CALIPSO卫星资料计算得到的Lcf有助于改进大气环流模式对总云量的模拟，从而提高模式对辐射场的模拟精度。特别地，在含有双参数云微物理方案的模式中，引入Lcf*后在特定区域一定程度上减小了云量偏差，这对提高辐射场的模拟精度具有积极的意义。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1引言

1．2研究内容

第二章数据和方法

2．1数据

2．2方法

2．2．1抗相关厚度Lcf

2．2．2模式介绍

2．2．3实验设计

第三章无双参数云微物理方案模式中Lcf对模拟总云量的影响

3．1全球Lcf*

3．2Lcf对模拟的全球总云量的影响

3．3东亚地区Lcf*

3．4Lcf对模拟的东亚总云量的影响

3．5本章小结

第四章含有双参数云微物理方案模式中Lcf对模拟总云量的影响

4．1Lcf对模拟的全球总云量的影响

4．2 Lcf对模拟的东亚总云量的影响

4．3本章小结

第五章有无双参数云微物理方案下的模式对比

5．1全球分布的差异

5．2东亚地区的分布差异

5．3本章小结

6．1主要结论

6．2主要创新点

6．3存在不足以及对未来工作的展望

参考文献

致谢

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