利用Argo和TAO浮标资料对一个中等复杂热带太平洋模式的改进与同化试验
殷永红 张人禾 牛涛 （北京 中国气象科学研究院）
摘 要
Zebiak和Cane模式（以下简称ZC模式）是中等复杂的热带太平洋海-气耦合模式，自上世纪80年代中期发展以来，已在ENSO预报、ENSO理论及可预报性研究中得到了广泛的应用。从1995-2000年间，Chen等对该模式预报技巧的改善工作主要是对耦合模式初始化方案的改进以及统计偏差订正。耦合模式初始化方案主要采用Nudging方法，对SSTA和海面高度进行了同化。已有研究中，利用观测资料对模式次表层海温参数化方案的改进工作相对有限。 我们利用2001-2003年的Argo和1980-2003年的TAO浮标海温廓线资料，对ZC海洋模式次表层方案进行评估，该方案在中东太平洋区域，次表层温度与温跃层深度的变化关系密切，而在西太平洋次表层温度与温跃层深度的变化基本无关，这与实际是不符的。我们提出了较为符合实际的新方案，该方案使得无论在中东太平洋区域或是西太平洋区域，次表层温度与温跃层深度的变化都具有很好的关系。采用此新方案，利用1979年1月至2003年12月的观测风应力对海洋模式进行了积分试验，结果表明，该模式对热带西太平洋海表温度和次表层海温年际变化的模拟得到了显著的改善。 研究表明，海洋模式对SSTA的模拟效果很大程度上取决于观测风应力资料的质量。为了得到更加合理的初始场，需要在模式中引进海洋次表层变量的同化方案。我们利用Argo和TAO等资料，采用三维变分的插值分析方案，对改进后的海洋模式作了同化试验，并对背景误差协方差的结构特征以及不同的同化方案进行了比较和讨论。
关键词：热带太平洋，ZC海洋模式，参数化，同化