将 ACE2 模型器应用于 E3SMv3 全球大气模型的 SST Green's 函数
大气与海洋物理
2025-05-28 v2
摘要
Green's 函数是解释大气状态响应于海表温度(SST)空间模式变化的有用技术。本文在美国能源部EAMv3全球大气模型的历史 SST 模拟参考数据上训练 ACE2 第 2 版。我们遵循 Green's Function Model Intercomparison Project(GFMIP) 的协议，比较 ACE2 生成的 SST Green's 函数与 EAMv3 的匹配程度。单个 GFMIP SST patch 模拟的海表温度(top-of-atmosphere, TOA)辐射响应的空间模式在 ACE 与 EAMv3 参考模型中相似。推导出的全球净 TOA 辐射灵敏度对 SST patch 位置的依赖在 ACE 与 EAMv3 中在定性上相似，但对于某些 SST patch（尤其是亚热带东北太平洋）存在统计显著差异。这些差异可能反映了在 EAMv3 AMIP 模拟期间用于训练 ACE 的 SST 模式样本多样性不足。ACE 与 EAMv3 的 Green's 函数均能合理重建来自 EAMv3 AMIP 模拟参考记录的全球年均 TOA 辐射通量。值得注意的是，在我们的配置和计算资源下，ACE 的运行速度在墙钟时间上约快 100 倍，凸显其作为解决气候科学中其他计算密集型问题的强大且高效工具的潜力。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.08742,
title = {Applying the ACE2 Emulator to SST Green's Functions for the E3SMv3 Global Atmosphere Model},
author = {Elynn Wu and Finn Rebassoo and Pappu Paul and Cristian Proistosescu and Jacqueline Nugent and Daniel McCoy and Peter Caldwell and Christopher S. Bretherton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08742},
year = {2025}
}