BCC-AGCM-Chem0模式对20世纪全球O3气候平均态及季节变化特征的模拟研究

来源：高原气象杂志2015年第6期北京时间：

作者：李书博;吴统文;张洁;张芳;WANGJun

单位：中国气象科学研究院, 北京 100081;2. 国家气候中心, 北京 100081;3. Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Nebraska-Lincoln, 68588-0417, USA

摘要：利用由国家气候中心最近研发的全球大气环流化学模式BCC-AGCM-Chem0对1871-1999年全球大气O3浓度进行了模拟,并利用全球臭氧和紫外线辐射数据中心(WOUDC)提供的O3台站观测资料以及第5次耦合模式国际比较计划(CMIP5)整理的一套全球O3分析资料对BCC-AGCM-Chem0模拟的O3的气候平均态及季节变化特征进行了评估。结果表明:(1)BCC-AGCM-Chem0模式模拟出了全球年平均的O3空间分布特征,表现为北半球O3浓度高于南半球,O3的经向分布大致呈由低纬向高纬递增;模式可以再现台站观测的O3浓度垂直分布结构;相对于CMIP5分析数据,BCC-AGCM-Chem0模拟的O3气柱总量在40°S以南的南大洋区域,模拟值偏低3～6 DU,在40°S 50°N中低纬地区略偏高3～6 DU,陆地地区差异明显大于海洋地区,这些模拟偏差与地面排放和模式中O3水平和垂直平流输送的影响有关。(2)BCC-AGCM-Chem0模式对全球O3浓度的季节变化特征也有较好的模拟能力,模拟的O3柱浓度与CMIP5资料的结果在1、4、7和10月的全球格点空间相关系数分别达到0.89,0.97,0.86和0.91;模式再现了南、北半球O3浓度春季偏大、秋季偏小的特点;(3)从模式模拟和台站观测的对比分析来看,500 hPa以上的对流层中高层与以下的对流层中低层的O3季节变化峰值存在明显的不一致性,表明500 hPa以下的中低层区域O3变化可能受地面排放和干、湿等过程的影响较大,而对流层中高层的O3变化可能与化学过程和平流层向下的输送影响较大有关。

关键词：BCC-AGCM-Chem0;模拟评估;模式基本气候态;O<sub>3</sub>季节变化特征

基金资助：国家重点基础研究发展计划项目(2010CB951902);公益性行业(气象)科研专项(201306048)