PRECIS对东亚气候的模拟能力评估和情景分析

发布时间：2020-05-29 07:07

【摘要】：全球正经历着以变暖为主要特征的气候变化,在全球变暖的背景下,极端天气和气候事件频发,有研究表明,全球降水将呈现“干者愈干、湿者愈湿”的趋势。气候模式是进行气候变化模拟和预估的重要工具。目前很多学者基于全球气候模式和区域气候模式对我国气候变化进行了模拟和预估,作为对未来气候变化进行定量预估的有效工具,气候模式在模拟区域气候方面已经取得长足进展,但利用气候模式预估未来气候变化仍存在一定的不确定性。全球气候模式的预估工作除了利用单一模式外,也用了多模式集合。但是区域气候模式多为基于单一GCM降尺度模拟分析,RCM集合降尺度模拟结果的分析无疑可以丰富我们对模拟不确定性的科学认识。本文利用QUMP集合的五组敏感性试验产生的全球气候背景场驱动PRECIS产生高分辨率的中国区域气候情景数据,对中国地区Baseline时段(1961~1990年)的温度、降水及极端气候事件变化进行了模拟分析,同时对SRES A1B温室气体排放假设下21世纪中期(2021~2050年)中国区域的气候做出预估,得到如下结论:(1)QUMP五组敏感性试验均较好地模拟出Baseline时段中国区域气温的年变化和时空分布特征,但模拟温度存在暖偏差,高敏感度模拟实验的暖偏差幅度要大于中低敏感度。预估结果显示:21世纪中期温度呈增加趋势,其中最低温度的变暖幅度高于平均温度和最高温度。高敏感度Q10模拟的升温幅度介于低敏感度模拟和中敏感度模拟之间,其他敏感性试验表现出高敏感度试验的升温幅度高于中敏感度试验,而中敏感度试验高于低敏感度试验。从模拟的升温空间分布上看,西北地区升温幅度最显著,可达2.08~2.61℃,华南地区升温幅度相对较小,为1.33~1.84℃,但不同敏感度模拟的升温幅度具有一定的区域差异。(2)QUMP五组敏感性试验都可以模拟出降水的空间分布特征,经向模拟要稍优于纬向模拟。由于模式在反应东亚季风的特点上存在缺陷,故不能很好的模拟东南沿海的降水高值区。可以模拟出年平均降水的逐月变化趋势,但存在一定偏差,春季尤其明显。时间变化趋势模拟与观测有差距。和温度相比来看,模式对于温度的模拟要优于对于降水的模拟。预估结果显示:21世纪中期年平均降水量增多并呈增加趋势,全年平均降水量和降水趋势都表现出高敏感度大于中敏感度,中敏感度大于低敏感度。从降水增加空间分布上看,华北地区增加最明显,增加范围为0.2~0.4mm/d,增加最少的地区为西南地区,增幅为-0.02~0.13 mm/d。但不同敏感度模拟的降水增加幅度具有一定的区域差异。(3)对于极端指标来说,除了极端低温事件指标之外,QUMP五组敏感性试验对其他极端指标的空间分布都可以模拟出来,但是在部分地区存在一定的偏差。模式模拟的极端温度指标的时间变化趋势与观测相同,但是线性趋势值与观测相比有差距。对极端降水指标时间趋势的模拟与观测差距较大。21世纪中期,五组敏感性试验预估的极端暖事件,如高温日数、高温事件阈值呈增加趋势;极端冷事件,如霜冻日数和极端低温事件呈减少趋势。极端降水指标如极端降水事件、湿日数、连续5日最大降水量、简单降水强度呈增加的趋势,连续干日数呈减少的趋势。五组敏感性试验中,高敏感度试验Q13和中敏感度试验Q0、Q7变化最显著。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P435

【参考文献】