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青藏高原及相邻季风区大气顶能量收支和云辐射效应特征 –基于CMIP6大气模式的结果
李剑东,刘屹岷,包庆
中国科学院大气物理研究所LASG
青藏高原及相邻季风区是亚洲季风区的有机组成部分,对亚洲区域天气与气候有着极为重要的影响,辨识上述区域大气云辐射特性的模拟偏差及物理成因可加深对亚洲季风区大气物理过程的理解,有助于提升模式在复杂季风区的模拟性能。本研究利用CMIP6大气模式结果、卫星反演和再分析资料,考察了青藏高原及相邻季风区大气顶能量收支和云辐射效应的年平均和季节变化特征。多数CMIP6模式可再现高原年平均的大气顶能量收支和云辐射效应的空间分布,但模拟的强度偏弱,同时很难再现高原冷暖转换季节的能量收支,而且该时段模式之间的差异非常大。模式明显低估中国东部的云辐射冷却效应,特别是在春季,主要偏差项源于同样低估的短波辐射分量。与之不同的是,模式高估了南亚的云辐射冷却效应,主要源于低估的长波辐射分量,尤其是在夏季。上述高原的云辐射偏差在其东西部差别,东部与云量偏差有关,西部则与地表温度和反照率偏差紧密联系。中国东部明显低估的云辐射冷却效应对应着同样低估的中低云量,同时对应着明显偏弱的区域上升运动。南亚高估的云辐射冷却效应主要由低估高云量引起,与该区域强对流的模拟偏差有关。上述区域的模式评估和偏差诊断表明CMIP6模式对于亚洲季风区域关键云辐射特性的模拟依然存在很大偏差,而偏差的区域差别也正好体现了这些区域主导大气物理过程之间的差异。