海洋衛(wèi)星資料在氣候模式中EAKF同化實驗結(jié)果分析.pdf

1、海洋衛(wèi)星資料在氣候模式中EAKF同化實驗結(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鈺摘要摘要氣候變化一直備受國際關(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)誤差等問題。充分利用各種觀測數(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)測的有效途徑之。針對氣候模式開展同化研究具有較為實際的嘗試價值，對提高氣候模式的預(yù)報水平具有

2、重要意義。本文基于國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)星高度計觀測海面高度異常(SLA)和衛(wèi)星觀測海面溫度(SST)兩類數(shù)據(jù)，開展了海洋衛(wèi)星資料同化實驗，并分析了實驗結(jié)果。本研究共設(shè)計了5組數(shù)值實驗，包括1組不含數(shù)據(jù)同化的控制實驗和4組同化實驗?？刂茖嶒炗蛇\行了一組模式，分別從不同的初始場開始積分1年；同化實驗與控制實驗相似，但在積分過程中加入海洋衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)不斷調(diào)整。前2

3、組同化實驗分別對SLA和SST數(shù)據(jù)進行同化，后2組實驗則同時同化SLA和SST兩種數(shù)據(jù)，但兩種數(shù)據(jù)同化順序不同。本文利用歷史客觀分析數(shù)據(jù)EN3和兩套降水?dāng)?shù)據(jù)與數(shù)值實驗結(jié)果進行對比分析，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組同化實驗的同化效果在時空上分布特征不同。單獨同化SLA或SST數(shù)據(jù)的同化實驗結(jié)果表明兩種數(shù)據(jù)對同化結(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同化的兩組實驗結(jié)果均比單獨同化一類數(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)果略優(yōu)。SLA和SST數(shù)據(jù)的觀測信息反映的物理過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。同化實驗對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的雙赤道輻合帶問題，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