李恬燕 俞永强

1 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)，北京 100029

2 中国科学院大学，北京 100049

1 引言

赤道太平洋地区在地球气候系统的水分和能量循环中具有重要作用，赤道太平洋海洋和大气环流的季节循环特征形成机理和模拟偏差一直受到很多研究者的关注（Jin et al., 1994; Tziperman et al.,1994; Jin, 1996; An and Choi, 2009）。赤道太平洋海洋和大气环流的季节循环除了受到太阳短波辐射调控之外，海气耦合机制也是赤道西太平洋和东太平洋的季节循环特征显著不同的主要原因。在赤道西太平洋，太阳短波辐射强迫的季节变化与海温的季节变化一致，雨带关于赤道也几乎是对称地并列存在的。但在赤道东太平洋，不对称的南北半球海岸线强迫出了关于赤道不对称的海温、雨带、海表风场（Gu and Philander, 1995; Xie, 2004），使南北不对称性加强，也使得赤道以南的海温年循环信号向西传播到赤道东太平洋。

学术界提出了三种海气耦合机制分别是蒸发—海温机制（Xie, 1994），上翻流—海温机制（Chang and Philander, 1994; Chelton et al., 2001）和层云—海温机制（Philander et al., 1996; Gordon et al., 2000）来解释这一不对称性的加强。由于赤道太平洋在整个气候系统中的重要性，季节变化特征及其海气耦合机制也是衡量气候模式性能的重要标准之一。Mechoso et al.（1995）发现绝大多数未采用“通量订正”的耦合模式在赤道东太平洋区域具有相同的系统偏差，这些模式中赤道冷舌地区的平均态海温偏冷、范围偏窄、冷舌过于西伸。自1995 年至今，参与国际耦合模式比较计划CMIP3（Meehl et al., 2007）、CMIP5（Taylor et al., 2012）和CMIP6（Eyring et al., 2016）中的耦合模式基本都表现出十分类似的“Double ITCZ”模拟偏差，尽管偏差的强度有所不同（Li and Xie, 2014; Tian and Dong, 2020; Zhou et al., 2020）。……