当前的大气环流模型模拟气候振荡吗?

Question

十年前我研究了政府间气候变化专门委员会的第三份报告和一些朋友。我记得一个对冲在报告中,大气环流的作用模型目前没有建模气候振荡(厄尔尼诺现象,太平洋年代际振荡,等等),但开始这么做。这让我怀疑,这个模型是不捕获方差的气候。我很好奇是否目前的大气环流模型产生这些振荡。

Answer 1

模型如何在这种当前气候的年际变化是9.5节中描述的第五次评估报告(AR5)。例如,部分关于ENSO说,

ENSO的表示气候模型稳步改善,现在观察ENSO相当相似的属性。然而,AR4中一样,模拟两个背景的气候(均值和季节性周期,看到部分9.4.2.5.1)和内部变化表现出严重的系统误差,其中许多可以追溯到的代表性深对流,信风强度和云反馈,改进CMIP3 CMIP5。

而许多CMIP3模型没有表现出明显的ENSO可变性最大观察2 - 7年的时间尺度,大多数CMIP5模型有观察到附近的一个最大范围和更少的模型有两年振荡的倾向。在CMIP3厄尔尼诺的振幅范围从不到一半,观察到的振幅的两倍多。相比之下,CMIP5模型显示更少的跨模型(图9.36)。CMIP5模型仍然表现出错误在ENSO振幅,期间,不规则,偏态、空间模式或远程并置对比。

…

详细的定量评价ENSO性能受到短期的观察记录关键过程和过程的复杂性和多样性。虽然缺点依然存在,CMIP5模型整体显示了一些改进CMIP3相比,但没有重大突破和多模型的改进主要是由于减少了性能模型的数量。

简而言之,这是一个好坏参半的,这取决于您使用哪个指标评估的变化。类似NINO3.4指数计算起来很简单,但要让好(或糟糕)分数不一定表明你的模型模拟了相关流程(如海洋混合层动力学、海气相互作用、对流)。

9.5节也有其他变化模式的信息,包括太平洋年代际振荡,Madden-Julian振荡,大西洋经向翻转环流等。这是值得一读。

Answer 2

目前的气候模型模拟气候振荡。例如第五次评估报告(AR5)的政府间气候变化专门委员会(IPCC)摘要基于气候模型的厄尔尼诺现象的变化表示(AR5, 14.4节):

有很高的信心,ENSO仍将与全球年际变化影响的主导模式在21世纪,由于水分的变化可用性ENSO-induced降雨区域尺度可变性将加剧。有媒介信心ENSO-induced远程并置对比模式将东移北太平洋和北美。有信心低强度和空间格局的变化厄尔尼诺气候变暖。