CMIP5 模式对西北太平洋 SST 的模拟偏差及可能成因分析

利用参加第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5, CMIP5)的21个全球耦合气候模式的输出结果, 利用海表热收支诊断方法, 讨论了CMIP5模式对西北太平洋海表面温度(SST)的模拟偏差及其可能成因. 结果表明, 大部分CMIP5模式模拟的西北太平洋SST在全年都有持续的冷偏差, 且在夏季最大, 在冬季最小. CMIP5模式模拟的西北太平洋SST冷偏差是海盆尺度的, 并且主要分布在中低纬度海洋内区. 混合层热收支诊断分析研究表明, 大气过程所致的海表净热通量模拟偏少是造成西北太平洋SST模拟冷偏差的主要原因, 其中大气过程导致的潜热通量模拟偏多是造成冬、春、秋三季SST模拟冷偏差的最主要因素, 而在夏季海表短波辐射模拟偏少和潜热模拟偏多对SST模拟冷偏差均有重要贡献. 进一步分析表明, 冬、春季西北太平洋低层风速偏大可能与海洋大陆区域的正降水偏差有关, 而夏、秋季风速偏差则可能与热带辐合带的模拟偏差有关. 冬、春季海洋大陆区域的正降水异常及夏、秋季ITCZ的模拟偏差使得北太平洋地区产生东北风异常, 该东北风异常叠加在气候态风场上, 使得北太平洋地区风速增强, 造成海表潜热通量模拟偏多, 海温模拟偏冷.