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BCC-CSM模式耦合同化对北极海冰次季节预测的影响

邱孙俊杰 刘向文 姚隽琛

邱孙俊杰, 刘向文, 姚隽琛. BCC-CSM模式耦合同化对北极海冰次季节预测的影响[J]. 气象学报. doi: 10.11676/qxxb2024.20230117
引用本文: 邱孙俊杰, 刘向文, 姚隽琛. BCC-CSM模式耦合同化对北极海冰次季节预测的影响[J]. 气象学报. doi: 10.11676/qxxb2024.20230117
Impact of Coupled Assimilation on the Subseasonal Prediction of Arctic Sea Ice in the BCC-CSM[J]. Acta Meteorologica Sinica. doi: 10.11676/qxxb2024.20230117
Citation: Impact of Coupled Assimilation on the Subseasonal Prediction of Arctic Sea Ice in the BCC-CSM[J]. Acta Meteorologica Sinica. doi: 10.11676/qxxb2024.20230117

BCC-CSM模式耦合同化对北极海冰次季节预测的影响

doi: 10.11676/qxxb2024.20230117
基金项目: 国家自然科学基金项目(42075161)

Impact of Coupled Assimilation on the Subseasonal Prediction of Arctic Sea Ice in the BCC-CSM

  • 摘要: [目的] 近年来北极海冰的加速融化对北半球天气和气候的影响逐渐加剧,开展准确的海冰次季节预测已成为迫切需求。[资料和方法]基于北京气候中心气候系统模式(BCC-CSM),采用多种耦合同化方案(大气同化、海洋-大气同化、海洋-海冰-大气同化)产生模式初值,开展多组预测试验(FST-A、FST-AO、FST-AOI),进而探讨了多圈层耦合同化对北极海冰次季节预测的影响。[结果]结果表明,随着耦合同化分量的增加,模式对海冰密集度气候态和变率的预测技巧逐渐提高,其中FST-AOI在所有试验中表现最优。多分量耦合同化对预测的影响存在明显的季节性差异,其在大多数月份(尤其是少冰期9-10月)能够明显降低海冰密集度预测误差,但在快速融冰期6-7月,若干海冰边缘区(波弗特海、东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海附近)的密集度误差随预测时间延长而快速加剧。[结论]因此,多圈层耦合同化在总体上能够有效改善北极海冰次季节预测,但其在快速融冰阶段对预测的影响存在较大不确定性。进一步诊断表明,在快速融冰期,采用多分量耦合同化初值的试验在预报开始阶段低估了海冰边缘区的密集度。在海冰-反照率正反馈机制影响下,这可能会增加地表短波辐射吸收,引起海水升温和海冰融化加快,进而导致海冰误差快速增长。未来研究将致力于继续提升海洋-海冰-大气多分量耦合同化的协调性,以持续改进北极海冰次季节-季节预测能力。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-10
  • 修回日期:  2023-11-06
  • 网络出版日期:  2023-11-07

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