CMIP5模式对南半球环状模的模拟和预测外文翻译资料

 2022-12-05 16:46:18

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CMIP5模式对南半球环状模的模拟和预测

摘要

南半球温带地区的气候变化受南半球环状模的控制。南半球环状模未来的变化会极大地影响广大地区的气候。这篇文章中，作者利用从5级耦合模式对比项目得出的环流模拟结果来检测南半球夏季SAM在未来变化的项目结果。开始介绍，首先，我们评估了模式在重现最近观察到的空间和时间变化方面的能力。检验12个 CMIP5发现，它们在对称和不对称分量方面合理地重现了SAM的空间格局。CMIP5模式显示，CMIP在第三阶段（CMIP3）在模拟SAM的跷跷板结构的方面有所改进，并且在最近观测到的SAM活跃趋势方面也有所提高。然而，似乎只有一半的模式能够显示主要的近十年来SAM在此阶段的情况。之后，利用模拟探讨了未来SAM的趋势以及它对温室气体的敏感度，这个模拟基于 RCP4.5情景 和 RCP8.5情景。在RCP4.5情景下，发现了在本世纪时一个非常弱的消极趋势；相反，在RCP8.5情景下，预计会有一个显著的正向趋势，其幅度与最近观察到的趋势相似。最后，通过比较来自单个CMIP5模式的预测来量化未来SAM预测中的模式不确定性。 结果表明SH极地平流层温度对温室气体的响应可能是未来SAM变化的重要控制因素。

1.介绍

南半球（SH）环状模（SAM）又称为南极涛动（AAO），主导南半球温带地区的气候变率（Gong 和 Wang 1998,1999;Thompson 和Wallace2000; Thompson et al.2000）。SAM的特点是中高纬度地区之间的射流位置发生了变化。在正相位时，西风带移向南极；当负相位时，其位移向着赤道。SAM的存在主要是和与波浪流相互作用有关的内部大气动力学状况相关。（Limpasuvan 和 Hartmann1999; Lorenz 和 Hartmann2001）。Li 和 Wang（2003）提出了大气环形流动带（ABAs）的概念，，即与费德尔环流相关的中高纬度气团的波动，它拓宽了对环状模物理机制的理解。

表1.本研究中包含的CMIP5模式列表以及模式和模式中心的完整扩展。

综合大小

输出数据

RCP4.5情景

结论

垂直

模式顶部

名字

模式中心

历史资料

(RCP8.5情景下)

(8lat 3 8lon)

水平

高度

参考

第二代加拿大地球系统模式

加拿大气候模拟中心

5

5 (5)

64 3 128

22

1

Chylek et al.

(CanESM2)

分析（CCCma），加拿大

(2011)

社区气候系统模式，第4版

国家大气研究中心

6

5 (5)

192 3 288

17

2.194 067

Gent et al.

(CCSM4)

（NCAR），美国

(2011)

国家气象中心

国家气象中心

10

1 (1)

128 3 256

17

10

Voldoire et al.

耦合的全球气候模式，第5版

（CNRM），法国

(2013)

（CNRM-CM5）

移动的全球海洋 - 大气 - 陆地系统

数值计算国家重点实验室

5

1 (1)

60 3 128

17

2.19

Yu et al. (2011)

模式格点2.0版（FGOALS-g2）

大气科学与气象建模

地球物理流体力学（LASG），中国

Goddard空间研究所E2型，

国家航空和航天局

5

3 (0)

89 3 144

17

0.1

—

混合式坐标海洋模式

（NASA），美国

（HYCOM）海洋模式（GISS-E2-H）

Hadley中心耦合模式，版本3（HadCM3）

联合国Hadley中心办公室（MOHC）

10

3 (0)

73 3 96

17

10

Gordon et al.

王国

(2000)

气候学跨学科研究模式，

日本海洋 - 地球科学和海洋局

1

1 (1)

64 3 128

35

0.0036

Watanabe et al.

地球系统模式，化学耦合

技术（JAMSTEC），大气和

(2011)

（MIROC-ESM-CHEM）

海洋研究所（美国）

东京）和国立环境研究所

研究，日本

气候学跨学科研究模式，

JAMSTEC，大气与海洋研究

3

1 (1)

64 3 128

35

0.0036

Watanabe et al.

地球系统模式（MIROC-ESM）

研究所（东京大学）和国家

(2011)

日本环境研究所

Max Planck研究所地球系统模式，低分辨率，

Max Planck气象研究所（MPI），

3

3 (3)

96 3 192

25

0.01

—

（MPI-ESM-LR）

德国

气象研究所耦合

lt;

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