doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1903.18249
FGOALS2两个模式版本对青藏高原东侧冬季层云的模拟特征

The Stratiform cloud over the Eastern China Simulated by Two Versions of LASG/IAP Climate System models
摘要点击 198  全文点击 73  投稿时间:2018-11-02  修订日期:2019-01-11
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基金:  国家自然科学基金
中文关键词:  耦合气候系统模式 层云 云辐射强迫 青藏高原东侧
英文关键词:  FGOALS, Stratiform cloud , Cloud radiation forcing, The leeside of Tibet Plateau
              
作者中文名作者英文名单位
张百超Zhang Baichao南京信息工程大学
郭准Guo Zhun中国科学院气候变化研究中心;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
周天军中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
陈晓龙中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
黄昕中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室;
引用:张百超,郭准,周天军,陈晓龙,黄昕.2020.FGOALS2两个模式版本对青藏高原东侧冬季层云的模拟特征[J].大气科学
Citation:Zhang Baichao,Guo Zhun.2020.The Stratiform cloud over the Eastern China Simulated by Two Versions of LASG/IAP Climate System models[J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese)
中文摘要:
      冬季青藏高原东部层云区是唯一存在于副热带陆地的层云密集区,环流特征较为复杂,大多数气候模式对该地区层云的模拟存在较大的偏差。对该地区层云模拟能力的系统分析评估是改进模式性能的重要基础。本文基于国际卫星云计划(ISCCP)卫星资料,评估了中国科学院大气物理研究所两个版本的气候系统模式 FGOALS-s2和 FGOALS-g2对青藏高原东侧层云的模拟能力。通过分析云相关特征、大气环流、稳定度、以及地表气温和云的关系,探讨了模式偏差的可能原因。结果表明,两个模式都不同程度地低估了青藏高原东侧的低层云量和云水含量。在垂直结构模拟方面,FGOALS-s2模式能较好地模拟出高原东侧低云主导的特征,其模拟的云顶高度与卫星资料更为接近;而FGOALS-g2模式则高估了该地区的平均云顶高度。分析表明,两个模式均低估了高原东侧的低层稳定度,同时不同程度地低估了该地区中低层水平水汽输送,导致层云云量的模拟偏少。此外,FGOALS-g2高估了高原东侧的上升运动和垂直水汽输送,使得模拟的低云偏少而云顶高度偏高。
Abstract:
      The Eastern China, which is located in the leeside of Tibetan Plateau, is covered by stratiform cloud in winter. This kind of stratiform cloud is unique along the same latitudes of the global subtropical continent. A reasonable simulation of the stratiform cloud over the leeside of the Tibetan Plateau remains to be challenge for the current state of the art climate models. In this study, we compared the cloud properties and their radiative forcing at the top-of-the atmosphere from 2 IAP/LASG climate system models, FGOALS-s2 and FGOALS-g2, to observations from International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP). It is found that both two models underestimate the strength of short-wave cloud forcing, cloud water path and cloud fraction over Eastern China. FGOALS-s2 can reproduce the domination of low stratiform cloud over Eastern China, while FGOALS-g2 overestimates the proportion of high cloud. Such kind of bias in the simulation of stratiform cloud is related to the weak low tropospheric stability and insufficient moisture in low level. In addition, the overestimated average cloud top height in FGOALS-g2 is explained by the unrealistic updraft, which produces stronger vertical moisture transports over Eastern China.
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