亚澳季风年际变率主模态的模拟评估与预测方法研究

摘要

本文以NCEP/NCAR再分析资料集与NOAA重建陆地降水以及延长重建海表温度资料作为观测基础，评估了参与第五次耦合模式比较计划的26个气候系统模式对亚澳季风年际变率主模态的模拟能力。并在此基础上，研究了模拟能力较高的国家气候中心第2代气候系统模式BCC-CSM1.1(m)对亚澳季风年际变率主模态的预测结果与可预报性。主要结论如下:
　　(1)26个气候系统模式对第1模态空间型的模拟效果普遍好于第2模态，但在第1年春季相反。有22个模式能够模拟出第1模态与ENSO同期高相关的特征，有12个模式能够模拟出第2模态与滞后1年的ENSO高相关的特征。综合空间型以及时间系数与ENSO关系的模拟情况，模拟效果最好的4个模式为:BCC-CSM1.1(m)、GFDL-CM3、GISS-E2-R与MIROC5。但这4个模式对前两个模态周期性的模拟存在不同程度的偏差。模式对ENSO的模拟效果关系到其对第1模态的模拟效果，而对热带西太平洋暖池北部降水气候态的模拟影响着模式对第2模态的模拟效果。多模式集合能够模拟出第1模态风场的三大特征以及第2模态的ENSO信号，但在一些细节上仍然存在着模拟误差。
　　(2)BCC-CSM1.1(m)每年6月起报的历史回算数据成功预测出前两个模态与ENSO的关系。模式对第1模态与第2模态后3个季节的风场强度的预测结果小于观测。其能够预测出第1模态风场的第1特征，但对第2特征，第3特征的预测误差较大。模式对第2模态空间型的预测效果不佳，未能预测出ENSO的早期信号。模式对时间系数的预测能力较强，通过向观测空间场投影后得到的前两个模态时间系数与观测的相关分别0.86与0.48。
　　(3)模式在不同提前月数对第1模态的预测能力普遍高于第2模态，总结对空间型、时间系数以及其与ENSO关系的预测结果，对第1模态的可预报性持续到提前4月，而对第2模态的可预报性仅保持在提前0月。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究背景、目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．3 本文的研究内容

第二章 资料与方法

2．1 资料

2．1．1 观测资料

2．1．2 模式资料

2．2 方法

2．2．1 季节演变EOF(S-EOF)分析方法

2．2．2 泰勒图方法

2．2．3 功率谱分析方法

第三章 模式对亚澳季风年际变率主模态的模拟评估

3．1 26个CMIP5模式的模拟效果

3．1．1 方差贡献

3．1．2 空间型模拟

3．1．3 时间系数与ENSO关系模拟

3．1．4 周期性模拟

3．1．5 归因分析

3．2 多模式集合的模拟结果

3．3 本章小结

第四章 BCC-CSM1．1(m)对亚澳季风年际变率主模态的预测研究

4．1 观测特征

4．2 BCC-CSM1．1(m)对前两个模态空间场的预测

4．3 BCC-CSM1．1(m)对前两个模态时间系数与其周期性的预测

4．4 本章小结

第五章 BCC-CSM1．1(m)对亚澳季风年际变率主模态的可预报性研究

5．1 不同提前月数对空间型的预测

5．2 不同提前月数对时间系数及其与ENSO关系的预测

5．3 本章小结

第六章 结论与讨论

6．1 结论

6．2 讨论

参考文献

作者简介

致谢