海洋衛(wèi)星資料在氣候模式中EAKF同化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析.pdf

1、海洋衛(wèi)星資料在氣候模式中EAKF同化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析學(xué)位論文完成日期：指導(dǎo)教師簽字：答辯委員會(huì)成員簽如似、汐移f莎／1慨惕1諭施／’I編，龜云石2鈺摘要摘要?dú)夂蜃兓恢眰涫車(chē)?guó)際關(guān)注。盡管大部分氣候系統(tǒng)模式已經(jīng)具備全球變化模擬能力，但仍然存在氣候漂移、雙赤道輻合帶、系統(tǒng)誤差等問(wèn)題。充分利用各種觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立氣候模式同化系統(tǒng)也是改善和提高氣候模式模擬和預(yù)測(cè)的有效途徑之。針對(duì)氣候模式開(kāi)展同化研究具有較為實(shí)際的嘗試價(jià)值，對(duì)提高氣候模式的預(yù)報(bào)水平具有

2、重要意義。本文基于國(guó)家海洋局第一海洋研究所發(fā)展的氣候系統(tǒng)模式(rioESM)，利用集合調(diào)整Kalman濾波方法，采用衛(wèi)星高度計(jì)觀(guān)測(cè)海面高度異常(SLA)和衛(wèi)星觀(guān)測(cè)海面溫度(SST)兩類(lèi)數(shù)據(jù)，開(kāi)展了海洋衛(wèi)星資料同化實(shí)驗(yàn)，并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本研究共設(shè)計(jì)了5組數(shù)值實(shí)驗(yàn)，包括1組不含數(shù)據(jù)同化的控制實(shí)驗(yàn)和4組同化實(shí)驗(yàn)?？刂茖?shí)驗(yàn)由運(yùn)行了一組模式，分別從不同的初始場(chǎng)開(kāi)始積分1年；同化實(shí)驗(yàn)與控制實(shí)驗(yàn)相似，但在積分過(guò)程中加入海洋衛(wèi)星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)不斷調(diào)整。前2

3、組同化實(shí)驗(yàn)分別對(duì)SLA和SST數(shù)據(jù)進(jìn)行同化，后2組實(shí)驗(yàn)則同時(shí)同化SLA和SST兩種數(shù)據(jù)，但兩種數(shù)據(jù)同化順序不同。本文利用歷史客觀(guān)分析數(shù)據(jù)EN3和兩套降水?dāng)?shù)據(jù)與數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，分析結(jié)果均表明：數(shù)據(jù)同化能夠顯著改善FIO，ESM中海洋分量的模擬結(jié)果。4組同化實(shí)驗(yàn)的同化效果在時(shí)空上分布特征不同。單獨(dú)同化SLA或SST數(shù)據(jù)的同化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種數(shù)據(jù)對(duì)同化結(jié)果的影響深度不同，SST改善效果在表層附近較大，而SLA則在次表層最大。聯(lián)合SL

4、A和SST同化的兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果均比單獨(dú)同化一類(lèi)數(shù)據(jù)的效果更佳；數(shù)據(jù)同化的先后順序?qū)νY(jié)果具有一定的影響，但并不顯著，先同化SLA的結(jié)果略?xún)?yōu)。SLA和SST數(shù)據(jù)的觀(guān)測(cè)信息反映的物理過(guò)程分別是整層水柱的變化和近表層海洋熱量變化，數(shù)據(jù)物理屬性的不同是造成數(shù)據(jù)同化效果差異的主要原因。同化實(shí)驗(yàn)對(duì)年平均降水分布有較顯著的改善：在熱帶區(qū)域，海洋衛(wèi)星資料同化有效抑制了氣候模式中常見(jiàn)的雙赤道輻合帶問(wèn)題，降低了赤道以南的降水量峰值，赤道北側(cè)的降水峰值高于南