高分辨率气候系统模式自主研发取得重要进展。新版全球高分辨率气候系统模式BCC-CSM2-HR的模式分辨率与国际先进模式水平相当，发展和改进了多个模式物理过程参数化方案，BCC-CSM2-HR整体性能达到明显提升。对东亚季风气候的模拟能力较国际上同等分辨率模式有明显优势。这些重要的创新研究成果（已在国际高影响学术期刊发表）具有很高的科学价值，缩小了我国气候系统模式发展水平与国际先进水平的差距，在国际上产生了重要影响。
       成功解决了与垂直分辨率和平流层有关的科学问题，中层大气关键动力过程模拟性能显著提升，特别是平流层准两年振荡（QBO）和爆发性增温（SSW）等方面的模拟能力与国际先进模式相当。
在T266L26分辨率的BCC-CSM2.0基础上，完成了T266垂直56层（模式顶0.1 hPa）的BCC-CSM2-HR和T382垂直70层（模式顶0.01 hPa）的BCC-CSM3-HRv0研究开发。具备了模拟中层大气环流的能力，能   模拟出与观测较为一致的风场、温度场垂直结构（图1）。
       揭示了垂直分辨率提高对QBO模拟的影响。模式垂直分层为26层时，垂直分辨率较低，可分辨的开尔文波和罗斯贝-重力混合波提供的驱动力较弱，BCC-AGCM模拟的赤道平流层纬向风随时间的变化表现为东风的半年振荡（图2b）。在垂直高分辨率模式中，开尔文波和罗斯贝-重力混合波得到了更好的分辨，为产生QBO提供了更多的驱动力。在平流层下部出现较弱的西风，这来自于更好分辨的开尔文波提供的驱动力（图2c）。然而，仅仅提高垂直分辨率并未再现QBO。这说明，模式可分辨的QBO驱动力仍不足，若要再现QBO，需通过参数化方法提供额外足够的驱动力。

图1 气温和纬向风垂直结构。（a）和（b）JRA55/CIRA86观测资料；（c）和（d）BCC-CSM2-MR (T106L46)；（e）和（f）BCC-CSM2-HR (T266L56)；（g）和（h）BCC-CSM3-HRv0 (T382L70)。

       研究提出了对流重力波参数化对热带平流层QBO模拟有重要的影响。对于驱动QBO的波动而言，提高垂直分辨率后，模式仍不能分辨的波动主要是中尺度的对流重力波。因此，在BCC-AGCM模式中引入对流重力波参数化（Beres et al. 2004），在该方案中，重力波波源动量通量参数化主要基于对流加热厚度、对流加热率和对流加热区背景风。因此，该方案的一个显著特点是波源动量通量高度依赖于对流特征。Beres对流重力波方案的一个主要优势是波源动量通量具有与对流活动相匹配的季节循环和空间分布。对流重力波参数化为产生QBO提供了足够的驱动力。如图2d所示，在提高垂直分辨率的基础上，引入对流重力波参数化后，BCC-AGCM成功再现了QBO现象。

图2 BCC-AGCM模拟的赤道平流层纬向风