雲的氣候效應是當前氣候變化和氣候模擬研究中最大的不確定性來源，氣候模式結果間的差異多數可以歸因到雲參數化方案的不同👨🏽‍⚕️。過去針對氣候模式雲模擬的評估工作🤾🏿，多關註日平均的雲物理屬性👩‍🦳，忽視了模式可能在雲日變化方面的誤差。而雲的日變化及其與太陽輻射日變化的同步關系不僅影響雲的短波和長波輻射效應🎓、調節地球大氣系統晝夜能量收支和平衡，還對長時間尺度的大氣變率具有調節作用🤶🏿。

沐鸣2陳國興研究組近期發表的文章使用“雲日同步率”（cloud-solar concurrence ratio, Chen and Wang 2016）方法分析評估了參加第六次耦合模式比對計劃（Coupled Model Intercomparison Project phase 6, CMIP6）的來自20個模式中心的32個全球氣候模式中的雲量日變化⚡️，發現模式普遍在雲量日變化方面存在較大偏差，尤其在陸地雲量日變化方面，嚴重高估夜間雲量、低估日間雲量；修正雲量的日變化，可以顯著減小模式雲短波輻射效應在北半球中緯度陸地地區、南美洲和南大洋等地區的誤差✅。通過對比來自同一模式中心的不同模式，該工作發現雲日變化誤差幾乎不受模式的分辨率、初始條件👨🏻‍🚀、海洋和化學模塊等因素的影響🥋；而MERRA2再分析資料（可以認為是一種給定氣象條件的特殊氣候模式結果）中的雲量日變化也存在很大誤差，因此本研究推斷模式當前的雲量日變化誤差主要由對流、雲宏觀/微觀物理等與雲屬性直接相關的物理參數化方面的誤差導致💅。

該工作於2022年3月發表在Journal of Geophysical Research-Atmospheres.

圖1. 參加CMIP6的來自20個模式中心的全球氣候模式中的雲日同步率與MERRA2再分析資料🤵🏼‍♂️👰🏽‍♂️、衛星觀測ISCCP-H/D中的雲日同步率的對比🧙🏻‍♀️。雲日同步率，指以太陽輻射日變化為權重計算的日平均雲量與傳統的日平均雲量的比值。雲日同步率大，則表明雲多出現於白天或接近當地正午時刻的時段；反之，表明雲多出現於夜間或者遠離當地正午時刻的時段。使用這一參數，可以直觀定量地反映雲量日變化的空間特征🧖‍♂️，便於模式雲量日變化的評估和比對🏋🏿‍♀️。

文章信息：

Chen, G.*, W.-C. Wang, Q. Bao, and J. Li, 2022: Evaluation of simulated cloud diurnal variation in CMIP6 climate models. JGR Atmospheres, 127, https://doi.org/10.1029/2021JD036422.

Chen, G.*, and W.-C. Wang, 2016: An effective approach to evaluate GCM simulated diurnal variation of clouds. Geophys Res Lett, 43, 11064–11071, https://doi.org/10.1002/2016gl070446.