平流层爆发性增温（SSW）是气候系统中最激烈的现象之一，主要发生在北半球的隆冬。由于SSW爆发对平流层和对流层都会产生巨大的影响，成功模拟SSW也是一个优良的模式或预报系统的必备条件。大气科学学院中层大气科学团队的饶建博士及其合作者近期评估了四个非常具有代表性的中国CMIP6（第六次国际耦合模式比较计划）模式在模拟SSW方面的性能，揭底中国模式对平流层极端事件的模拟能力。
饶建博士等人依据世界气象组织对SSW定义，利用中国四个模式的模拟日资料，评估了它们对SSW模拟的总体情况，包括SSW频率、演变规律、事件类型、信号下传过程和近地面影响等。研究成果发表在近期的《大气科学进展（英文）》（Advances in Atmospheric Sciences）中。四个中国模式都可以模拟出隆冬的SSW，但是大多数模式都低估了SSW的频率（图1）。在观测中，每十年平均出现6-7次SSW，其中三个模式低估了50％。相反，南京信息工程大学的NESM3模式模拟的SSW频率比观测高出一倍。此外，观测的SSW主要出现在1-2月，而模式全部晚了一个月，模拟的SSW多出现在2-3月。中国的CMIP6模式模拟的平流层-对流层耦合特征差异较大。SSW爆发之前，北太平洋负高度异常中心位置在观测和模拟结果中都依赖于SSW类型。在观测中，仅在分裂型SSW爆发之后才观察到负位相的北大西洋涛动，但是在模式模拟结果中两类SSW爆发之后都对应负位相的北大西洋涛动。
“为了进一步改善平流层的整体模拟性能，模式研发者仍需要付出更多努力。例如，进一步提高模式层顶，将其延升到平流层顶甚至大气中间层；完善重力波参数化方案改进极区冷偏差；引入平流层化学模块，考虑化学-气候耦合过程；改进其他圈层过程（例如，海洋、陆地、冰等），确保平流层向更加真实的方向调整。”作者最后提议到。
图1 四个中国CMIP6模式对SSW频率的模拟统计图：(a) 极涡偏移型SSW；(b) 极涡分裂型SSW。结果基于1979-2014 年 JRA-55 再分析资料和四个模式机构提供的1979-2014年AMIP试验多个集合的结果。
详细内容，请参阅Rao, J., S. Liu, and Y. Chen, 2021: Northern Hemisphere sudden stratospheric warming and its downward impact in four Chinese CMIP6 models. Adv. Atmos. Sci., 38(2), 187–202. https://doi.org/10.1007/s00376-020-0250-0.