基于CMIP5模式对西北太平洋热带气旋气候特征的模拟

发布时间：2020-04-22 07:52

【摘要】：基于第5次耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project 5, CMIP5)中的30个全球气候模式,利用贝叶斯模式平均(Bayesian model averaging,BMA)方法对全球气候模式提供的大尺度环境因子进行多模式集成,然后将所得的模式集成的环境因子结合一套热带气旋降尺度系统成功模拟了1965-2005年夏季西北太平洋热带气旋活动的气候特征,并借助于贝叶斯模式平均和热带气旋降尺度系统,设计敏感性实验分析了西北太平洋热带气旋活动变化对不同环境因子的敏感性大小。在多模式集成的方案选择上,首先对比了贝叶斯模式平均方案和多模式等权平均方案集成的大尺度环境因子的准确性,进而将集成的环境因子结合降尺度系统对热带气旋活动进行模拟,并与热带气旋的观测资料比较,从以上两方面考察两种模式集成方法的优劣；然后对30个CMIP5模式提供的环境因子进行了客观的评估,挑选对各环境因子模拟性能最好的10个模式对相应的因子采用BMA集成,将所得结果与30个模式的BMA集成结果对比,考察了不同的模式选取对BMA结果的影响；最后借助于BMA和热带气旋动力降尺度系统设计了3种敏感性实验,在不破坏几种环境因子在模式内部物理联系前提下,分析了热带气旋活动(路径和强度)对海表面气温、引导气流和风速垂直切变三种环境因子的相对敏感性大小。结果表明,该热带气旋降尺度系统可以基本重现1965-2005年夏季西北太平洋热带气旋的路径和强度特征,但对强度的空间分布以及年际变化的模拟技巧还有待提高；BMA方案对CMIP5模式提供的大尺度环境因子的集成效果明显优于多模式的等权平均；挑选出模拟性能较好的模式的BMA结果与未筛选的30个模式的BMA结果差距很小,BMA方法可以根据模式的模拟技巧给予各模式分配不同的权重,因此在模式数目足够多的情况下,少数模拟性能较差的模式并不会影响多模式的BMA结果,不必要事先对模式进行评估和挑选；在海温、引导气流和风速的垂直切变三种环境因子中,海温和引导气流对热带气旋的路径影响较大,热带气旋的平均强度分布对三种环境因子都比较敏感,对于热带气旋生命史最大强度及强热带气旋数目,海温和垂直切变起比较重要的作用。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P444
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本文编号：2636323