曹富强 丹利 马柱国

中国科学院大气物理研究所中国科学院东亚区域气候—环境重点实验室，北京100029

1 引言

数值模拟是当前气候研究的主要手段之一，但由于一些物理过程和地形在区域尺度上的不确定性和复杂性，使得全球气候模式难以描述复杂的区域气候过程和下垫面特征，因此难以模拟特定的区域气候特征，特别是植被大气相互作用强烈的东亚地区（符淙斌等，2002）。20世纪80年代末，区域气候模式 RCM（Regional Climate Model）概念被提出（Dickinson et al.,1989; Giorgi,1990）并建立了第一代区域气候模式，具有代表性的如意大利国际理论物理中心（ICTP）的 RegCM1（Regional Climate Model Version 1），美国滨州州立大学（PSU）和美国国家大气研究中心（NCAR）联合开发的中尺度模式 MM4（Anthes et al.,1987）。目前，ICTP 的区域气候模式已发展到第四代 RegCM4（Giorgi and Bates,1989; Giorgi et al.,2012），而 NCAR 已将MM4升级到 MM5并过渡到了 WRF（Weather Research Forecast）模式（Skamarock et al.,2005）。随着观测资料的积累和计算能力的提高，区域气候模式已成为研究区域气候重要而有效的工具。它具有较高的空间分辨率，可以更好的模拟东亚季风气候，特别是降水（Gao et al.,2006）。迄今为止，国内外发展了不少的区域气候模式，例如 RegCM、RIEMS、RAMS、RegCM_NCC以及NJU-RCM等，值得指出的是近年来中尺度天气预报模式WRF被广泛应用于区域气候模拟研究及天气预报，越来越受到科学界重视（Yu et al.,2010; Chen et al.,2012; Yuan et al.,2012）。

相比全球气候模式，虽然区域气候模式对区域气候模拟表现出明显的优势（Liang et al.,2001；鞠丽霞和王会军，2006；Patricola and Cook,2007；张冬峰和石英，2012），但其模拟能力具有区域性差异（王世玉和张耀存，1999；冯锦明和符淙斌，2007）。影响区域气候模式模拟能力的因素很多，如：物理参数化方案的选取、侧边界条件、缓冲区设置等，其中物理参数化方案是首要考虑的影响因素。……