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气候海洋模式(Ocean Climate Models)是研究海洋气候效应的一种有效工具。本文基于现有的一个质量守恒的压力坐标模式，从基本方程开始，研制了一个全新版本的气候海洋模式，并采用常见的方法对研制的模式进行了较全面的评估，在肯定了模式的基本模拟性能后，将其应用于研究大洋环流的准绝热变化下海洋热含量的再分布问题。 (1)模式基本方程的推导和离散化。从z坐标Navier-Stokes方程组开始，通过坐标变换，详细推导出η坐标下质量守恒的基本方程组，还推导出了PCOM中压力、高度、垂直速度等的诊断方程。另外，引入一个与压力有关的无量纲数，对PCOM的原有的基本方程组进行了进一步变形，使得模式既能使用原来的保持总有效能量守恒的差分格式，又能让动量方程的预报量具有速度量纲，且海底压力预报方程同时转化为无量纲方程。推导出模式的预报方程和诊断方程后，接着将基本方程在Arakawa B网格上离散化，引入统一的符号来表示交错网格上涉及的8套网格，并给出各微分算子的离散形式。 (2)对新版本模式的基本性能进行评估。参照海洋-海冰耦合模式参考试验(Coordinated Ocean-ice Reference Experiments，COREs)，设计了一个800年积分的数值试验，对新编写的PCOM1.0版本的基本模拟性能进行了评估，并与观测资料和再分析资料进行了对比。结果表明，PCOM1.0模拟的温盐场和基本流场与COREs模式的模拟水平基本接近。其中，模拟的大西洋经向翻转流在45°N附近达到18Sv(1Sv=106m3s-1)，与观测估计值接近;对海表面温度的模拟误差主要集中在北太平洋黑潮区和北大西洋湾流区等中高纬度急流区;模拟的热带太平洋温跃层过于深厚;模拟的经德雷克海峡的体积输送达130Sv，比大部分COREs模式及再分析资料都更接近于观测估计值。 (3)对准绝热条件下，海洋热含量在垂直方向上再分布问题进行了模拟研究。观测表明，全球海洋总热含量在最近30年有上升趋势。然而，各个深度的海洋并未表现出一致增温趋势。总体来所，次表层表现出加速增暖趋势，而表层海洋却未表现出明显的增暖趋势。利用PCOM1.0的风应力扰动试验发现，风应力的年代际异常会使热量在垂直方向上发生再分配，这为最近十年海洋表层变冷、次表层变暖的现象提供一种可能的机理解释。另外发现，当赤道太平洋信风增强时，会有可观的热量从西太平洋通过印尼贯穿流转移到印度洋，从而引起印度洋的显著增暖。而当赤道太平洋信风减弱时，热量则会从次表层上升至表层海洋，从而导致表层太平洋的加速增暖。