區(qū)域海氣耦合過(guò)程影響東亞夏季風(fēng)降水的數(shù)值模擬研究

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1、Numericalstudyoftheeffectsofregionalair-seacouplingonthesimulationofsummermonsoonprecipitationovereasternChinaYon舀ieFangMajor：ClimateChangeandClimateModelingSupervisor：Prof．YaocunZhangSchoolofAtmosphericSciences，NanjingUniversityMay,2010㈣Ⅲ洲0IIJIIIJIIIIIIJIIIIIIIIIIIIIllJY2371321致謝值此論

2、文完成之際，謹(jǐn)向所有關(guān)心我、幫助我的人表示最誠(chéng)摯的謝意!首先要感謝的是我的博士導(dǎo)師張耀存教授。論文的順利完成離不開張老師的悉心指導(dǎo)。從論文的選題、開題、寫作到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)不傾注了導(dǎo)師的大量心血。幾年來(lái)，從導(dǎo)師那里，不僅得到科學(xué)研究的系統(tǒng)訓(xùn)練，而且還得到生活上無(wú)微不至的關(guān)懷。導(dǎo)師高尚的人格、淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的洞察力、不懈探索的精神、誨人不倦的師德，以及謙和的為人處事方式，都令我受益良多，成為我一生受之不盡的寶貴財(cái)富。師恩似海，永世不忘!在此表示深深的謝意!與此同時(shí)，要特別要感謝錢永甫和任雪娟老師，錢老師活躍的學(xué)術(shù)思想和自信樂觀的生活態(tài)度給

3、我以很大的啟發(fā)；任老師一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)，淵博的學(xué)識(shí)使我感受到氣象科學(xué)的博大精深，在此我也向錢老師和任老師表示深深的感謝和敬意。同時(shí)，我還得到了王謙謙、湯建平、江靜、姚永紅、郭維棟、孫旭光、楊修群、陳星、談?wù)苊?、王元以及潘益農(nóng)等老師對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，在這里一并表示誠(chéng)摯的謝意。在這溫暖集體中我快樂地度過(guò)了五年的研究生階段，還要感謝黃乾、姚素香、郭蘭麗、王志福、趙勇、宋耀明，杜銀、徐忠峰、黃櫻、黃丹青、黃安寧、況雪源、張錄軍、閔岫、卓東奇、劉鵬、袁俊鵬、張靈玲、張旭、宋金杰、楊彝、王東遷、朱毓穎、江飛、胡榮章、李紅祺、梁進(jìn)、錢奇峰等等諸位好友、師兄、師姐、師弟和師妹

4、，你們的關(guān)心和激勵(lì)使我得以順利完成論文，與你們共同度過(guò)的研究生生活將成為我美麗的回憶，同窗情誼，一生溫馨!我要特別感謝深愛著我和我深愛著的父母、弟弟和李博同學(xué)，感謝你們始終如一的默默支持、無(wú)怨無(wú)悔的無(wú)私付出，您們是我心情得以平靜的港灣，永遠(yuǎn)給我前進(jìn)的力量和勇氣。誰(shuí)言寸草心，報(bào)得三春暉!最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給尊敬的導(dǎo)師!獻(xiàn)給我的家人、朋友和每一個(gè)幫助過(guò)我的本文得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(批準(zhǔn)號(hào)：2006CB400506)資助。房永杰201O年5月于北園2007指導(dǎo)教師(姓名、職稱)：盔貍盎塾撞：譴昱本文利用以區(qū)域環(huán)境集成系統(tǒng)模式RIMES2．0和區(qū)域海

5、洋模式POM為基礎(chǔ)建立的區(qū)域海氣耦合模式，重點(diǎn)研究區(qū)域海氣耦合過(guò)程對(duì)東亞夏季風(fēng)降水模擬的影響及其在年際變率中的貢獻(xiàn)，探討不同耦合時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)耦合模式系統(tǒng)性能的影響，評(píng)估耦合模式對(duì)東亞地區(qū)多年夏季氣候和大氣低頻振蕩的模擬能力，分析海氣耦合過(guò)程影響模擬效果的可能原因。主要結(jié)論如下：1．區(qū)域海氣耦合模式的建立和檢驗(yàn)基于RIMES和POM建立一個(gè)區(qū)域海氣耦合模式，并研究不同耦合時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)耦合模式性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同耦合時(shí)間步長(zhǎng)試驗(yàn)均可以較好再現(xiàn)2000年夏季南海和部分西太平洋暖池的高海溫分布和中國(guó)南澇北旱的降水分布特征，模擬的2m氣溫和主要大氣環(huán)流系統(tǒng)的分布和強(qiáng)度與

6、觀測(cè)也較為接近。同時(shí)，3、6和12小時(shí)耦合時(shí)間步長(zhǎng)試驗(yàn)的模擬結(jié)果要好于1和24小時(shí)試驗(yàn)的結(jié)果，而耦合頻率過(guò)高或過(guò)低造成海．氣熱通量模擬誤差的增大可能是1和24小時(shí)耦合時(shí)間步長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)較差的主要原因。敏感性試驗(yàn)表明，中國(guó)近海的海溫偏差主要是由于大氣模式提供的熱通量與觀測(cè)不匹配造成的。2．區(qū)域海氣耦合模式對(duì)東亞地區(qū)多年夏季氣候的模擬利用區(qū)域海氣耦合模式對(duì)1985．2004年夏季氣候進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)耦合模式能夠較好地模擬出中國(guó)臨近海域夏季海溫、海表流場(chǎng)、中國(guó)降水、中國(guó)主要雨帶的季節(jié)性進(jìn)退、2m氣溫以及主要大氣環(huán)流特征的氣候態(tài)分布，模擬結(jié)果較單獨(dú)大氣模式有明顯改善，其

7、中對(duì)降水模擬的改進(jìn)尤為明顯。分析表明，耦合海洋模式后，海溫對(duì)大氣模式誤差的調(diào)整改善了模式對(duì)海表湍流熱通量的模擬，使模擬的纂東亞地區(qū)海陸熱力差異與NCEP／NCAR再分析資料結(jié)果更為一致，由此提高了耦合模式對(duì)低層風(fēng)場(chǎng)以及水汽輸送的模擬能力，從而改善了模式對(duì)我國(guó)東部地區(qū)夏季降水的模擬。3．區(qū)域海氣耦合過(guò)程影響降水年際變率的數(shù)值模擬研究耦合模式能夠較好的模擬出1985．2004年中國(guó)東部地區(qū)夏季降水的年際變率、趨勢(shì)系數(shù)、時(shí)空變化特征，以及降水與同期海溫以及表層湍流熱通量的相關(guān)關(guān)系。模擬的華北、長(zhǎng)江中下游以及華南地區(qū)夏季降水與觀測(cè)的相關(guān)系數(shù)均高于單獨(dú)大氣模式。對(duì)比耦合模

8、式結(jié)果和耦合模式模擬的海