1. 概况
2007年11月13-15日,在日本的千叶科学大学(Chiba Institute of Science)举行了第二届水球试验计划(APE)学术研讨会。第一届APE学术研讨会于2005年4月在英国Reading大学举行,该研讨会对APE结果的分析、资料交换等提出了计划,并预定了下次研讨会的时间和地点。本次研讨会就是根据该计划召开的。千叶科学大学位于千叶的城市桃子(Chohi),于2003年成立,本次研讨会也是该大学成立以来举办的第一个国际会议。
参加会议的人员有20多人,分别代表参加APE计划的主要学术团体,包括美国NCAR、GSFC,英国Reading大学CGAM、欧盟ECMWF,德国DWD,澳大利亚CSIRO、日本JMA、东京大学、东北大学以及FRCGC等。研讨会共有16个报告,并有充分的时间对报告内容及整个APE计划进行讨论。
中国有来自国家气候中心和中科院大气物理研究所LASG的两个人参加,在研讨会上作了报告,介绍了最近对多个模式结果的比较。
2.研讨内容介绍
讨论包括了以下几方面的主题:
1) 经圈环流,ITCZ
有3个报告,主要讨论了海温分布与Hadley环流圈的关系,以及与ITCZ的强度及双ITCZ形成之间的联系等。
2) 热带响应
有4个报告,主要讨论了热带波动在不同模式中的表现,及热带波动的结构特征。
3) 中纬度风暴轴
有2个报告,主要围绕中纬度的响应特征,包括中纬度锋面,以及SST对斜压不稳定的影响等。
4) 静态响应
有2个报告,是关于热带外低频波模态的特征。
5) 模式分辨率影响及基本态比较
有2个报告,介绍了不同分辨率情形下,水球试验的结果,讨论了基本态的收敛性。
6) 其它方面
有3个报告,对现有试验的扩展,包括了简单海洋模式的耦合水球试验结果,以及水球上引入陆地的影响等。
我在本次研讨会上交流的报告题目是“The influence of zonally varied SST forcing to tropical convectively coupled waves in APE GCMs”,属于前面提到的第2)方面,即关于热带响应的比较。报告内容主要是根据提交APE的每日4次瞬时数据,分析了11个模式中热带波动特征,检验热带波动对加入的SST异常的响应;对热带波动的分析,应用时空谱分析和基于谱分析的滤波方法来比较频率-波数分布特征,以及波动空间分布特点;对不同的波动,选取振荡方差最大的点为基点,应用回归方法建立波动的空间结构。比较结果表明,热带Kelvin和混合Rossby-重力波(MRG)在模式中都比较显著,但波动振幅相差比较大。其中有5个模式幅度较大,这5个模式分辨率相对也高,因此除了物理过程外,模式分辨率对波动存在影响。加入SST异常后,波动的局地性明细。和理论结果比较,Kelvin波的结构于浅水波理论比较吻合,而n=1 ER和MRG在部分模式中的结构与理论结果一致,这可能与模式基态分布的模拟有关。
3. 后续计划
对试验资料交换,需增加的资料,以及加热场的明确等进行了讨论;基本确定半年后将资料对外公开;近期对分析结果的整理等。
APE计划是简化下垫面的模式比较计划,和国际上的AMIP及CMIP相比,完成的工作量相对要小,比较容易实现,运行结果可以和理论结果相比较,更容易对模式的性能进行诊断、评估。国际上主要模式发展团体都参加了该计划,并提交了试验结果。目前我们国家仅中科院大气物理研究所的气候谱模式参加了该计划,国家气候中心发展的气候模式尚没有开展这方面的工作。因此建议中国气象局或国家气候中心能开展这方面的工作。