基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告(AR4)中的海气耦合模式实验,本文研究了温室气体辐射强迫达到4.5 W/m2(Representative Concentration Pathways,RCP4.5)未来情景下东亚地区季风气候变化,对4个海气耦合模式(FGOALS_s2.0(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model_s2.0)、GFDL_CM3(Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Coupled Model v3)、MPI_ESM_LR(Max Planck Institute-Earth System Model-Low Resolution)和MIROC5(Model for Interdisciplinary Research on Climate v5))的模拟结果进行了对比。结果显示,各模式均能较好地模拟东亚地区的季风气候态特征,例如冬、夏季盛行风向,降水、热通量的季节和海陆分布特点及降水北进南撤特征。然而,各模式的模拟结果之间也存在差异,例如与再分析资料相比,FGOALS_s2.0模拟的风速偏大,GFDL_CM3模拟的降水较低,综合比较得出,GFDL_CM3对东亚地区气候变化的模拟效果最好。对未来气候的预测方面,4个模式给出较为一致的结论:未来100 a东亚季风的总体变化趋势为季风环流夏季风增强,冬季风减弱,夏季风速增加3.7%左右;降水增加,尤以陆地增加明显,东亚地区未来降水全年增加量约为4.62%;大部分地区热通量有增加的趋势,这是温室效应增强的结果。
基于ADCIRC(Advanced Circulation Model for Shelves,Coasts,and Estuaries)模式建立了杭州湾台风风暴潮流二维数值模型,结合粒子追踪模型,分别研究了天文潮和台风过程作用下杭州湾的水交换情况,定量分析了台风对杭州湾水交换的影响;统计7场典型路径的台风,结果表明:台风影响比较剧烈时,与天文潮的单独作用相比,湾内、外参与交换的水体范围分别可增加约1.6倍和7倍,湾内流出的水体影响范围可以增加31%;湾内水交换速度可提高1.7倍。研究还发现不同路径的台风对杭州湾内外水体交换的影响有所不同。
