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利用WACCM-3模式对平流层动力、热力场及微量化学成分季节变化的数值模拟研究

刘毅 刘传熙

刘毅, 刘传熙. 利用WACCM-3模式对平流层动力、热力场及微量化学成分季节变化的数值模拟研究[J]. 空间科学学报, 2009, 29(6): 580-590. doi: 10.11728/cjss2009.06.580
引用本文: 刘毅, 刘传熙. 利用WACCM-3模式对平流层动力、热力场及微量化学成分季节变化的数值模拟研究[J]. 空间科学学报, 2009, 29(6): 580-590. doi: 10.11728/cjss2009.06.580
Liu Yi, Liu Chuanxi. Simulation Studies on Seasonal Variations of the Stratospheric Dynamics and Trace Gases Using Coupled Chemistry-Climate Model WACCM-3[J]. Chinese Journal of Space Science, 2009, 29(6): 580-590. doi: 10.11728/cjss2009.06.580
Citation: Liu Yi, Liu Chuanxi. Simulation Studies on Seasonal Variations of the Stratospheric Dynamics and Trace Gases Using Coupled Chemistry-Climate Model WACCM-3[J]. Chinese Journal of Space Science, 2009, 29(6): 580-590. doi: 10.11728/cjss2009.06.580

利用WACCM-3模式对平流层动力、热力场及微量化学成分季节变化的数值模拟研究

doi: 10.11728/cjss2009.06.580

Simulation Studies on Seasonal Variations of the Stratospheric Dynamics and Trace Gases Using Coupled Chemistry-Climate Model WACCM-3

  • 摘要: 利用美国NCAR最新的化学-气候耦合模式WACCM-3对平流层风场、温度场以及平流层臭氧等多种微量气体成分(O3, CH4, N2O, H2O, HCl, HNO3)的季节变化进行了数值模拟, 并使用ECMWF再分析资料与美国UARS卫星 搭载的HALOE, MLS, CLAES等探测器的观测资料, 对模式输出的动力、热力及化学成分浓度的气候平均值进行了验证. 结果表明, 在气候平均海表温度值驱动下, WACCM-3模式能够很好地再现ECMWF资料中平流层纬向平均风场与温度场的季节变化. 模拟结果中平流层化学成分的经向-垂直分布及其季节变化与卫星观测结果基本一致. 模式的动力、热力场在极地平流层以及热带对流层顶等区域存在一定的偏差. 这些偏差对于微量气体成分分布 的模拟具有一定影响, 特别是南半球冬(7月)、春(10月)季节南极平流层低层极夜 急流偏强, 造成极地地区附近的输送障碍增强, 从而导致CH4, N2O, H2O浓度比观测偏低. 此外, WACCM-3缺少热带平流层风场的准两年振荡(QBO) 机制, 这对于热带平流层东风急流以及低纬度平流层O3, CH4, N2O, H2O等成分经向输送的模拟结果也有一定影响.

     

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出版历程
  • 收稿日期:  1900-01-01
  • 修回日期:  1900-01-01
  • 刊出日期:  2009-11-15

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