区域海气耦合过程影响东亚夏季风降水的数值模拟研究

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1、Numericalstudyoftheeffectsofregionalair-seacouplingonthesimulationofsummermonsoonprecipitationovereasternChinaYon舀ieFangMajor：ClimateChangeandClimateModelingSupervisor：Prof．YaocunZhangSchoolofAtmosphericSciences，NanjingUniversityMay,2010㈣Ⅲ洲0IIJIIIJIIIIIIJIIIIIIIIIIIIIllJY2371321致谢值此论

2、文完成之际，谨向所有关心我、帮助我的人表示最诚挚的谢意!首先要感谢的是我的博士导师张耀存教授。论文的顺利完成离不开张老师的悉心指导。从论文的选题、开题、写作到最后定稿的各个环节，无不倾注了导师的大量心血。几年来，从导师那里，不仅得到科学研究的系统训练，而且还得到生活上无微不至的关怀。导师高尚的人格、渊博的学识、严谨的治学态度、敏锐的洞察力、不懈探索的精神、诲人不倦的师德，以及谦和的为人处事方式，都令我受益良多，成为我一生受之不尽的宝贵财富。师恩似海，永世不忘!在此表示深深的谢意!与此同时，要特别要感谢钱永甫和任雪娟老师，钱老师活跃的学术思想和自信乐观的生活态度给

3、我以很大的启发；任老师一丝不苟的科学作风，渊博的学识使我感受到气象科学的博大精深，在此我也向钱老师和任老师表示深深的感谢和敬意。同时，我还得到了王谦谦、汤建平、江静、姚永红、郭维栋、孙旭光、杨修群、陈星、谈哲敏、王元以及潘益农等老师对我的指导和帮助，在这里一并表示诚挚的谢意。在这温暖集体中我快乐地度过了五年的研究生阶段，还要感谢黄乾、姚素香、郭兰丽、王志福、赵勇、宋耀明，杜银、徐忠峰、黄樱、黄丹青、黄安宁、况雪源、张录军、闵岫、卓东奇、刘鹏、袁俊鹏、张灵玲、张旭、宋金杰、杨彝、王东迁、朱毓颖、江飞、胡荣章、李红祺、梁进、钱奇峰等等诸位好友、师兄、师姐、师弟和师妹

4、，你们的关心和激励使我得以顺利完成论文，与你们共同度过的研究生生活将成为我美丽的回忆，同窗情谊，一生温馨!我要特别感谢深爱着我和我深爱着的父母、弟弟和李博同学，感谢你们始终如一的默默支持、无怨无悔的无私付出，您们是我心情得以平静的港湾，永远给我前进的力量和勇气。谁言寸草心，报得三春晖!最后，谨以此文献给尊敬的导师!献给我的家人、朋友和每一个帮助过我的本文得到国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号：2006CB400506)资助。房永杰201O年5月于北园2007指导教师(姓名、职称)：盔狸盎塾撞：谴昱本文利用以区域环境集成系统模式RIMES2．0和区域海

5、洋模式POM为基础建立的区域海气耦合模式，重点研究区域海气耦合过程对东亚夏季风降水模拟的影响及其在年际变率中的贡献，探讨不同耦合时间步长对耦合模式系统性能的影响，评估耦合模式对东亚地区多年夏季气候和大气低频振荡的模拟能力，分析海气耦合过程影响模拟效果的可能原因。主要结论如下：1．区域海气耦合模式的建立和检验基于RIMES和POM建立一个区域海气耦合模式，并研究不同耦合时间步长对耦合模式性能的影响。结果发现，不同耦合时间步长试验均可以较好再现2000年夏季南海和部分西太平洋暖池的高海温分布和中国南涝北旱的降水分布特征，模拟的2m气温和主要大气环流系统的分布和强度与

6、观测也较为接近。同时，3、6和12小时耦合时间步长试验的模拟结果要好于1和24小时试验的结果，而耦合频率过高或过低造成海．气热通量模拟误差的增大可能是1和24小时耦合时间步长试验结果相对较差的主要原因。敏感性试验表明，中国近海的海温偏差主要是由于大气模式提供的热通量与观测不匹配造成的。2．区域海气耦合模式对东亚地区多年夏季气候的模拟利用区域海气耦合模式对1985．2004年夏季气候进行模拟，发现耦合模式能够较好地模拟出中国临近海域夏季海温、海表流场、中国降水、中国主要雨带的季节性进退、2m气温以及主要大气环流特征的气候态分布，模拟结果较单独大气模式有明显改善，其

7、中对降水模拟的改进尤为明显。分析表明，耦合海洋模式后，海温对大气模式误差的调整改善了模式对海表湍流热通量的模拟，使模拟的纂东亚地区海陆热力差异与NCEP／NCAR再分析资料结果更为一致，由此提高了耦合模式对低层风场以及水汽输送的模拟能力，从而改善了模式对我国东部地区夏季降水的模拟。3．区域海气耦合过程影响降水年际变率的数值模拟研究耦合模式能够较好的模拟出1985．2004年中国东部地区夏季降水的年际变率、趋势系数、时空变化特征，以及降水与同期海温以及表层湍流热通量的相关关系。模拟的华北、长江中下游以及华南地区夏季降水与观测的相关系数均高于单独大气模式。对比耦合模

8、式结果和耦合模式模拟的海