气候模式是气候模拟、预测和预估的重要工具,随着气候模式的不断发展和完善,气候模式的模拟能力有了很大的提高。但是,由于气候系统本身的复杂性和气候模式的系统性误差,气候模拟、预测和预估还存在很大的不确定性。对气候模式的模拟能力进行全面的评估,是开展气候模拟、预测和预估的基础性工作。利用耦合模式比较计划(Phase3of the Coupled Model Intercomparison Project,简称CMIP3)21个气候耦合模式对20世纪气候模拟试验的模式结果和1960—1999年ECMWF月平均再分析资料(ERA40),从气候态和年际变化两个方面,评估了CMIP3气候模式对东亚冬季大气环流的模拟能力;在此基础上,通过对21个模式的模拟结果采用超级集合方法对过去40年东亚地区的冬季大气环流进行了重建,并检验其对海平面气压场、850hPa风场、500hPa高度场以及对阿留申低压、蒙古高压和海陆气压差、冬季风强度指数、东亚区域西风指数等3个东亚冬季风指数的重建情况,以期为东亚气候模拟和预估提供一定参考。
　　研究结果表明:(1)模式对东亚地区冬季海平面气压场、850hPa纬向风场、经向风场和500hPa高度场气候态的模拟存在不同程度的偏差,但均能较好地模拟出上述要素场气候态的空间分布特征。总体而言,模式对500hPa高度场气候态的模拟效果最好,而对850hPa经向风的模拟效果较差。(2)模式基本上能抓住近40年来东亚地区冬季500hPa高度场的年际变化特征,但基本上不能模拟出冬季海平面气压、850hPa纬向风和经向风的年际变化。此外,模式对阿留申低压、蒙古高压和东亚冬季风强度的年际变化几乎没有任何模拟能力。(3)超级集合的结果相较于单个模式和21个模式的集合平均结果有显著改善;利用超级集合方法重建的1960—1999年阿留申低压和蒙古高压两个东亚冬季主要环流系统以及海陆气压差季风指数等5个东亚冬季风指数均能够较好再现东亚冬季主要环流系统的变化特征。同时,超级集合重建结果在时间和空间上均可以较好地的反映出各要素场的空间形态和过去40年东亚冬季环流系统的年际变化和长期变化趋势。