《表4 1962—2005年观测、年代际和历史试验的四季AO指数方差》

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《BCC＿CSM1.1气候模式年代际试验对北极涛动季节回报能力的初步评估》

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注:括号内的百分数表示模拟与观测的方差百分比。

为了考察不同试验对AO周期性变率的再现能力，计算了观测和模拟的月及四季AO指数功率谱（图4和图5）。在功率谱计算前，AO指数均已去除线性趋势。如图4所示，观测的月AO指数的2个峰值周期分别为13个月和5个月，均通过了0.1的显著性水平。这与左金清等[31]给出的峰值周期为12个月和6个月一致。这意味着AO指数具有半年和1年左右的短周期振荡。年代际和历史试验基本再现了观测AO的半年周期变化，但是仅年代际试验对1年周期有一定表现能力，只通过了红噪声信度检验。各个季节AO指数的功率谱分析如图5所示。观测的冬季AO指数有2～3年的短周期变化，在年代际尺度上有11年的变化周期，通过红噪声信度检验。模拟结果均呈现4～5年的短周期，无明显长周期变化。观测的春季AO指数有明显的4～5年短周期，无长周期振荡特征。两组试验能抓住春季AO指数短周期变化特征，但历史试验出现虚假的9～10年长振荡周期。夏季，观测和模拟的AO指数没有明显周期特征。秋季，历史试验能大致反映观测的AO指数4年左右的短周期，年代际试验则呈现出观测AO指数的11年长周期。总的来看，年代际试验对AO周期变化的回报能力比历史试验模拟能力好。