NCEP GSM的夏季下墊面熱通量與環流特性：氣候與年際變化

郭漱泠¹ 呂芳川¹ 陳昭銘² 莊漢明³ 王金慶¹

¹國防大學中正理工學院應用物理系
²中央氣象局科技中心
³美國環境預報中心

(中華民國九十年三月八日收稿；中華民國九十一年元月三日定稿)

摘要

　　本研究的主要目的在了解美國國家環境預報中心(NCEP)全球波譜模式(GSM)的氣候特性，可藉此評估運用該模式於氣候研究等之適宜方式，本文選取之分析標的是模式的夏季熱源與環流，探討的重點為模式對氣候海溫與Nino3.4區海溫變化之反應特性，此分析結果可供下游的區域模式使用GSM的模擬結果從事夏季區域氣候預報時的參考。因此，吾人分別設計了氣候實驗與年際變化實驗，並將實驗結果與NCEP的逐月分析資料以及Xie和Arkin所分析的全球月降水資料作比對。
　　氣候實驗結果顯示，NCEP GSM對夏季的下墊面熱源收支各項皆能有效掌握。在熱帶地區，潛熱通量是夏季下墊面的主要熱源，並將明顯影響降水的模擬，而模式降水的强度與空間分布將進一步影響模式對環流系統的模擬。整體而言，模式的模擬能力不錯，下墊面熱源與低層大氣環流的模擬結果與NCEP分析場間的相關係數大都高達0.9以上，但對亞洲夏季季風的降水之模擬仍有待加強。
　　年際變化實驗結果分析顯示，模式對Nino3.4區海溫年際變化的反應，不論是下墊面熱源、降水與環流都有相當正面的模擬能力。當Nino3.4區海溫偏暖時，觀測分析顯示，其主要的作用是增加該區的潛熱通量，導致該區偏西側的熱帶中太平洋上的降水強度加强，但在模式中的作用則是直接加強了該區的降水強度。模擬結果與分析結果皆顯示，Nino3.4區海溫的年際變化主要影響的是東太平洋上的環流系統，較高緯度太平洋上的環流系統因受到熱帶環流的動力驅動，間接地亦受到Nino3.4海溫變化的影響，但西太平洋至印度洋等地區的環流受到Nino3.4海溫變化的影響間接而不明確。

關鍵詞：下墊面熱源收支，潛熱通量，海溫