波致混合对气候模式中赤道太平洋SST的影响机制研究

海气耦合模式是进行气候研究和气候预测的重要工具，但是，当前非通量调整的海气耦合模式的模拟都存在显著的热带偏差问题，其中主要的表现之一是热带太平洋SST的模拟偏差。改进海气耦合模式所包含的物理过程能够从本质上改善海气耦合模式的模拟。现有研究结果表明，在海气耦合模式中引入波致混合作用，能够对此模拟偏差有所改善，但是，不同海域SST出现不同响应的原因，以及在洋盆尺度上决定SST变化空间特征的关键因素和主要过程现仍不清楚。本项目将围绕此问题，在海气耦合模式CCSM3和基于CCSM3考虑波致混合后建立的大气－海浪－海洋环流耦合模式的基础上，通过对赤道太平洋海域气候态模拟结果的对比分析，结合数值试验，阐明考虑波致混合后影响赤道SST局地变化和洋盆尺度上空间变化的关键过程和主导因子，进而探索波致混合对赤道太平洋SST偏差改进的机制。

海气耦合模式是进行气候研究和气候预测的重要工具，但是，当前非通量调整的海气耦合模式的模拟都存在显著的热带偏差问题，其中主要的表现之一是热带太平洋SST的模拟偏差。改进海气耦合模式所包含的物理过程能够从本质上改善海气耦合模式的模拟。现有研究结果表明，在海气耦合模式中引入波致混合作用，能够对此模拟偏差有所改善：对太平洋冷舌过冷、大西洋赤道海表温度（SST）梯度反向、赤道东太平洋SST虚假半年周期以及ENSO周期模拟过于规则等热带偏差问题都有明显改善。在此基础上，针对东太平洋SST季节循环的模拟，通过热收支等诊断方法，分析了波致混合对赤道东太平洋SST虚假半年周期的改进机制，结果表明，波浪混合对改善模拟结果起了关键作用：对SST变化的影响，波致混合导致的垂向混合的变化起主导作用，海表热通量的变化是第二主要项；考虑波致混合后，在洋盆赤道海域SST的变化呈现了“西升东降”的现象，通过与单独海洋模式数值试验的对比分析，提出了波致混合对洋盆尺度上赤道地区SST的一种影响机制：在Bjerknes正反馈和 “SST-NetHeat”负反馈的综合作用下，赤道地区洋盆尺度上SST的变化最终出现了“西升东降”的现象；并且在研究中发现了计算截断误差对海气耦合模式模拟结果具有显著的影响，针对并行计算导致的截断误差所引起的海气耦合模式的不确定性问题，基于海气耦合模式，设计了不同CPU（不同MPI线程）分配方案的数值试验，分析了计算截断误差对SST的影响。