AAS:CMIP6中国模式北极海冰漂移速度模拟能力评估

作者: 时间:2023-05-16 点击数:

我院青年教师喻小勇及其合作作者在SCI期刊《Advances in Atmospheric Sciences》发表了题为” Evaluation of Arctic Sea Ice Drift and its Relationship with Near-surface Wind and Ocean Current in Nine CMIP6 Models from China”的研究论文。北极海冰是气候系统的重要组成部分。北极海冰的运动在北极气候系统中扮演着重要的角色,如调制海冰的质量分布和大气与海洋之间的能量交换。耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的模式模拟结果是IPCC第6次评估报告(AR6)的重要依据。中国有13个模式参与了该计划。虽然当前研究已评估了这些模式对北极海冰诸多方面的模拟能力(如海冰密集度、面积、范围、厚度、体积、质量平衡以及积雪厚度等),但还缺少对漂移速度模拟能力的评估。

喻小勇的研究利用北极观测与再分析数据评估了9个参与耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的中国模式模拟的1979-2014年北极海冰漂移及其与近地表风和表层洋流的关系。他们的研究发现:大多数模式模拟的平均海冰漂移空间分布能较好地再现波弗特环流和穿极流,但这两种大尺度海冰漂移模态的具体位置、范围和强度在不同的模式中有所差异(图1)。约2/3的模式模拟的海冰漂移空间分布与近地表风场空间分布一致,这与观测和再分析资料中的结果一致。约2/3的模式模拟的海冰漂移空间分布与表层洋流空间分布一致。但观测与再分析资料中两者的空间分布并不一致。9个模式均未能模拟出观测数据所展现的北极大部分区域海冰漂移速度的显着增加趋势。对于北极海盆范围内的区域平均值,5个模式高估了所有月份北极海冰的长期平均(1979-2014)漂移速度。9个模式中只有FGOALS-g3模式模拟出了1979 -2014年春季和秋季北极海冰漂移速度的显着增加趋势,但该趋势小于观测中的趋势。

论文信息:Yu, X. Y., C. Y. Liu, X. C. Wang, J. Cao, J. H. Dong, and Y. Liu, 2022: Evaluation of Arctic sea ice drift and its relationship with near-surface wind and ocean current in nine CMIP6 models from China. Adv. Atmos. Sci., 39(6), 903−926, https://doi.org/10.1007/s00376-021-1153-4

图1 NSIDC Polar Pathfinder和9个中国模式历史实验中,1979-2014年春季(MAM)北极海冰运动方向(矢量)和漂移速度(彩色)的空间分布。

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