• 李立娟 气候系统模式FGOLAS-g简介
  • ENSO模拟偏差修正
  • 年代际预测中的初始冲击
• 刘鸿波 云贵高原东侧一次典型低空急流事件的数值模拟研究
• 董理 GAMIL动力框架简介

2018年11月16日，托数值老师的福，终于有机会回南校区，并有幸了解到大气物理研究所LASG研发的气候系统模模式，去年暑假参加大气所暑期夏令营时就听说LASG有自己研发的模式，但一直不知道叫什么，这次算是知道全名了

李立娟，研究员，博士生导师，研究模式发展，听说刚刚二胎，真是厉害
刘鸿波，副研究员，硕士生导师，研究极端天气气候事件，她好像与前一位是同一年本科毕业
董理，副研究员，硕士生导师，研究模式发展，12年博士毕业后留所工作至今

通过此次讲座，了解到了我国模式的发展情况，动力框架存在的问题，以及ENSO模拟中存在的问题。
发现听报告的时候，如果强迫自己要问问题，就会听得比较认真，并且也会强迫自己去思考，it’s good, So let’s ask questions every time.

李立娟 气候系统模式FGOLAS-g简介

气候系统主要分为大气模式、海洋模式、海冰模式、陆面模式，当然后面又加入了大气化学模式、海洋生物模式、陆面生物模式、空间天气模式，各模块之间主要通过耦合器实现水通量、热通量、动量通量的交换，因此耦合器也是相当重要的。

其中，大气模式主要分为

• 动力框架：主要指大气运动方程组的离散、差分、积分，第三个报告有着重介绍这一部分
• 物理过程：包括辐射方案、积云对流参数化方案、层云过程（云宏观/微观物理过程）、边界层方案、重力波拖曳、陆面过程等

随后围绕两类模拟偏差（ENSO模拟偏差、预测的初始冲击）展开论述，说明FGOLAS-g的优越性。
结合第三个报告，得知目前GAMIL还只是静力模式，不支持非静力，当然这对于大尺度的气候模拟的影响或许不大。

ENSO模拟偏差修正

ENSO的模拟是衡量模式性能的重要指标之一，但很多模式都对ENSO振幅的模拟存在偏差，有偏强也有偏弱的

ENSO模拟中重要的挑战————云短波辐射强迫对EINino的负反馈————当海温增加时，对流增强云增加，使到达海表的短波减少，从而抑制海温增加。

之前了解到的四种ENSO负反馈中，似乎没有看到从云短波辐射角度出发的，虽然这样解释似乎也是合理的

大部分CMIP模式模拟的云短波辐射负反馈偏弱甚至模拟出正反馈

如果是这样的话，那么模拟出的ENSO振幅不应该普遍偏强吗？为什么前面看到的振幅模拟偏差中有强有弱呢?且感觉弱的更多？

国际上关于云短波负反馈模拟偏差成因存在争议，主要有以下三种声音：

1. 海洋模式模拟的海温偏差————但当给定观测海温时，单独的大气模式也存在类似偏差
2. 对流过程————大量的对流方案改进研究
3. 分辨率————不同分辨率CMIP模式普遍问题

而他们的团队认为是层云过程，于是他们通过降低大尺度凝结条件，增加其云水雨水转化率等以及改进闭合假设、增加对流触发条件等来协调改进层云和对流过程，并在耦合框架下同时改进大气模式和耦合模式以减少耦合放大偏差。（2014，2015的工作）
而以往的大部分模式只改进对流过程中的一个或几个子过程，如触发条件等。

改进后的FGOLAS-g2对ENSO的模拟确实得以提升。

此外，他们还通过CESM的交叉耦合模式来验证其大气耦合模式GAMIL2对ENSO振幅模拟的准确性（Tang，Li et al. 2018 Clim.Dyn)。

但此处有一个耦合器的问题，即把CAM、POP、GAMIL、LICOM重新组合后，耦合器如何选择？感觉耦合器的选择会影响模式的表现能力

年代际预测中的初始冲击

采用两种方法来解决该问题，

• 一是使用Nudging，
• 二是采用四维集合-变分混合同化方法4DEnVar，Dimension-Reduced Projection 4DVar (DRP-4DVar)，是国际上最早将该方法用于年代际预测的模式，使用该方法后的效果也很好

刘鸿波 云贵高原东侧一次典型低空急流事件的数值模拟研究

其实没怎么听懂，提取到的有效信息如下：

• 低空急流low-level jet(LLJ)分为两种，SLLJ(1-4km), BLLJ(<1km)边界层低空急流
• 利用WRF模拟，两层嵌套，分辨率36/12km，且只模拟了30h
• LLJ存在明显的日变化，夜间爆发

董理 GAMIL动力框架简介

天哪，这个就更没怎么听懂了，太难了

• GAMIL的开发始于2003年，目前还只是一个基于经纬网格的全球静力大气环流模式，变量布置采用C网格
• 采用平方守恒和专门的时间积分方案保持能量守恒，而国外的其他模式则是采用通量的方式来使能量守恒
• 随后讲了一堆关于平方守恒的计算原理、时间积分方案、预估-矫正方案，完全没听懂
• C网格下，科式力无法直接计算，需采用平均或插值。除C网格外，还有A网格，B网格
• 快慢分离方案，将空间算子分为快过程、慢过程两类算子，慢过程包括非线性动量平流，快过程包括惯性重力波
• 经纬网格在极区计算存在不稳定
• 随后用Rossby-Haurwitz波、急流、地形波进行正压测试，这里就真的完全不懂