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基于K-均值聚类方法的大气环流模式IAP AGCM4.1对西北太平洋热带气旋的模拟评估

Evaluation of Simulated Tropical Cyclones over the Western North Pacific with IAP AGCM4.1 Based on K-Means Method

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IAP AGCM4.1(Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model,version 4.1)是中国科学院大气物理研究所自主研发的大气环流模式,也是中科院地球系统模式CAS-ESM1(Chinese Academy of Sciences Earth System Model,version 1)的大气分量模式.本文利用极端气候分析软件TECA(Toolkit for Extreme Climate Analysis),对IAP AGCM4.1模拟的1979~2012年西北太平洋热带气旋(TC)进行了识别与评估.结果 表明IAP AGCM4.1模拟的TC空间分布、路径走向与生成源地与观测基本一致,但模拟的TC个数有所低估,仅为观测的36%.基于K-均值聚类方法的分类评估显示,这种低估主要体现在模式对于西北行转向类和西行类TC没有模拟能力.对于近海西—西北行类、西转向类和东转向类TC,模式模拟的个数可分别达到观测的39%,48%和85%,模拟的季节变化与观测的相关系数在0.89~0.91之间,周期误差在1~2天.就TC路径而言,模式对于近海西—西北行类和东转向类TC模拟效果较好,质心经度误差、质心纬度误差和经纬向标准差的模拟误差分别为1%~5%、4%~16%和5~15%.此外,环流合成分析表明模式很好地再现了东转向类TC发生、发展期间环境流场的演变以及副热带高压的变化情况,模拟的副热带高压强度和面积指数与观测的相关系数可达0.89.模式对西北行转向类和西行类TC模拟能力较差的原因可能与模式对副热带高压的模拟偏差有关.

周颖、张贺、张珂玮

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成都信息工程大学大气科学学院,成都 610225

中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京 100029

南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044

山东大学软件学院,济南 250101

中国科学院计算技术研究所,北京 100080

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大气环流模式 西北太平洋 热带气旋 K-均值聚类 副热带高压

国家重点研究发展计划项目国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金重点项目国家重大科技基础设施项目

2016YFB02008006143201841630530

2020

大气科学
中国科学院大气物理研究所

大气科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.11
ISSN:1006-9895
年,卷(期):2020.44(5)
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