留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

辐射参数化方案对一个海气耦合模式云和辐射模拟的影响

汪方 丁一汇 徐影

汪方, 丁一汇, 徐影. 辐射参数化方案对一个海气耦合模式云和辐射模拟的影响. 应用气象学报, 2007, 18(3): 257-265..
引用本文: 汪方, 丁一汇, 徐影. 辐射参数化方案对一个海气耦合模式云和辐射模拟的影响. 应用气象学报, 2007, 18(3): 257-265.
Wang Fang, Ding Yihui, Xu Ying. The effects of radiative parameterization scheme on simulation of cloud and radiation in an AOGCM. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(3): 257-265.
Citation: Wang Fang, Ding Yihui, Xu Ying. The effects of radiative parameterization scheme on simulation of cloud and radiation in an AOGCM. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(3): 257-265.

辐射参数化方案对一个海气耦合模式云和辐射模拟的影响

资助项目: 

2006年度中国气象局气候变化专项“中国地区气候变化数值模拟结果的分析与应用” CCSF-2006-7

The Effects of Radiative Parameterization Scheme on Simulation of Cloud and Radiation in an AOGCM

  • 摘要: 比较Morcrette辐射方案和Fu_Liou辐射方案对NCC/IAP T63海气耦合模式云和辐射模拟的影响, 结果表明:两种方案模拟的大气顶入射辐射存在明显的差异; 晴空大气Fu_Liou方案的短波吸收能力在全球普遍较Morcrette方案低; 在60°S~60°N之间, Fu_Liou方案模拟的行星反照率更接近于ERBE卫星观测; 在对大气顶净辐射的模拟上, 除了冬季的太平洋和大西洋东岸云量明显减少的部分地区外, Fu_Liou方案对大气顶净辐射的模拟总体上较Morcrette方案有了较为明显的改善; Fu_Liou方案模拟的海洋低层云显著减少, 而热带地区高云的模拟明显增加; 由于采用了“二元云量”算法, 尽管云量有所减少, Fu_Liou方案模拟的云短波吸收作用仍有所增强, 一定程度上改进了Morcrette方案云的短波吸收作用偏弱的现象。
  • 图  1  大气顶入射短波辐射变化的经向-时间剖面 (单位:W·m-2)(Fu方案-Mor方案)

    Fig. 1  Meridion-height section of incident solar radiation at the top of atmosphere (unit:W·m-2) (Fu scheme-Mor scheme)

    图  2  全球平均地面气温的季节变化

    Fig. 2  Seasonal variation of global-averaged surface air temperature

    图  3  两种辐射方案晴空大气短波吸收率差值的经向-高度剖面

    (Fu方案-Mor方案)

    Fig. 3  Meridion-height section of differences in shortwave absorption rate between two radiative schemes in clear sky

    (Fu scheme-Mor scheme)

    图  4  行星反照率差值

    (单位:%)(a, b:Mor方案-ERBE; c, d:Fu方案-Mor方案; a, c:夏季; b, d:冬季)

    Fig. 4  Differences in the planetary albedo

    (unit:%)(a, b:Mor scheme-ERBE, c, d:Fu scheme-Mor scheme; a, c:summer; b, d:winter)

    图  5  大气顶短波辐射差值

    (单位:W·m-2)(a, b:Mor方案-ERA; c, d:Fu方案-Mor方案; a, c:夏季; b, d:冬季)

    Fig. 5  Differences in the shortwave radiation at the top of atmosphere

    (unit:W·m-2) (a, b:Mor scheme-ERA; c, d:Fu scheme-Mor scheme; a, c:summer; b, d:winter)

    图  6  大气顶净辐射差值

    (单位:W·m-2)(a, b:Mor方案-ERA; c, d:Fu方案-Mor方案; a, c:夏季; b, d:冬季)

    Fig. 6  Differences in the net radiation at the top of atmosphere

    (unit:W·m-2) (a, b:Mor scheme-ERA; c, d:Fu scheme-Mor scheme; a, c:summer; b, d:winter)

    图  7  纬向平均总云量变化的经向-高度剖面

    (单位:%)(Fu方案-Mor方案)

    Fig. 7  Meridion-height section of the total cloud cover change

    (unit:%)(Fu scheme-Mor scheme)

    图  8  云短波吸收作用差值

    (单位:W·m-2)(a, b:Mor方案-ERA; c, d:Fu方案-Mor方案; a, c:夏季; b, d:冬季)

    Fig. 8  Differences in the cloud shortwave absoption

    (unit:W·m-2) (a, b:Mor scheme-ERA; c, d:Fu scheme-Mor scheme; a, c:summer; b, d:winter)

  • [1] Liou K N.大气辐射导论 (第二版).北京:气象出版社, 2004.
    [2] 尹宏.大气辐射学基础.北京:气象出版社, 1993.
    [3] Houghton J T, Jenkins G J, Ephraums J J, et al. IPCC, Climate Change: The IPCC Scientific Assessment. Contribution of Working Group Ⅰ to the First Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge:Cambridge University Press, 1990:1-365.
    [4] Houghton J T, Meira Filho L G, Callander B A, et al. IPCC, Climate Change 1995:The Science of Climate Change.Contribution of Working Group Ⅰ to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 1996:1-572.
    [5] IPCC.Climate Change 2001:The Scientific Basis. Contribution of Working Group Ⅰ to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge:Cambridge University Press, 2001.
    [6] 沈元芳, 伊兰, 陈宜, 等.辐射参数化的变化对模式中期和月预报的影响.应用气象学报, 2002, 13(3):299-311. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020340&flag=1
    [7] 李清泉, 王兰宁, 徐影.辐射参数化方案对气候模拟和回报的影响.应用气象学报, 2005, 16(增刊):12-21. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYQX2005S1001.htm
    [8] 汪方, 丁一汇, 徐影.一个海气耦合模式模拟的云辐射过程.气象学报, 2005, 63(5):716-727. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200505015.htm
    [9] 国家气象中心编译. 资料同化和中期数值预报. 北京: 气象出版社, 1991.
    [10] 董敏, 耿全震, 梁益国, 等.气候模式的基本原理和技术方法.北京:气象出版社, 1997:1-177.
    [11] 董敏.国家气候中心大气环流模式———基本原理和使用说明.北京:气象出版社, 2001:1-152.
    [12] Jin X Z, Zhang X H, Zhou T J. Fundamental framework and experiments of the third generation of IAP/LASG world ocean general circulation model. Adv Atmos Sci, 1999, 16(2):197-215. doi:  10.1007/BF02973082
    [13] Fu Q, Liou K N. On the correlated k-distribution method for radiative transfer in nonhomogeneous atmospheres. J Atmos Sci, 1992, 49:2139-2156. doi:  10.1175/1520-0469(1992)049<2139:OTCDMF>2.0.CO;2
    [14] Fu Q, Liou K N. Parameterizations of the radiative properties of cirrus clouds. J Atmos Sci, 1993, 50:2008-2025. doi:  10.1175/1520-0469(1993)050<2008:POTRPO>2.0.CO;2
    [15] Fu Q, Liou K N, Cribb M C, et al. Grossman multiple scattering parameterization in thermal infrared radiative transfer. J Atmos Sci, 1997, 54:2799-2812. doi:  10.1175/1520-0469(1997)054<2799:MSPITI>2.0.CO;2
    [16] Morcrette J J. Radiation and cloud radiative properties in the ECMWF operational weather forecast model. J Geophys Res, 1991, 96:9121-9132. doi:  10.1029/89JD01597
    [17] Gu Y, Farrara J, Liou K N, et al. Parameterization of cloud/radiation processes in the UCLA general circulation model. J Climate, 2003, 16:3357-3370. doi:  10.1175/1520-0442(2003)016<3357:POCPIT>2.0.CO;2
    [18] Stephens G L, Gabriel P M, Partain P T. Parameterization of atmospheric radiative transfer.Part Ⅰ:Validity of simple models. J Atmos Sci, 2001, 58:3391-3409. doi:  10.1175/1520-0469(2001)058<3391:POARTP>2.0.CO;2
    [19] Barkstrom B R. The Earth Radiation Budget Experiment (ERBE). Bull Amer Meteor Soc, 1984, 65(11):1170-1185. doi:  10.1175/1520-0477(1984)065<1170:TERBE>2.0.CO;2
    [20] 汪方, 丁一汇.气候模式中云辐射反馈过程机理的评述.地球科学进展, 2005, 20(2):207-215. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ20050200A.htm
  • 加载中
图(8)
计量
  • 摘要浏览量:  3491
  • HTML全文浏览量:  720
  • PDF下载量:  1893
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-01-09
  • 修回日期:  2006-10-18
  • 刊出日期:  2007-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回