两种温室气体排放情景下汛期江淮暴雨低涡特征研究

发布时间：2020-06-06 11:42

【摘要】：本文基于一个水平分辨率为50 km的区域气候模式RegCM4 (Regional Climate Model Version 4.0)的模拟与预估结果,结合新一代情景“典型浓度路径”(Representative Concentration Pathways, RCPs)的未来RCP 8.5与RCP 4.5两种温室气体排放情景,对我国汛期江淮暴雨低涡进行分析研究,在检验模式对低涡的模拟能力基础上,进一步探讨未来两种温室气体排放情景下2020-2030年汛期江淮暴雨低涡的的统计特征、结构特征及演变特征。结果表明：RegCM4模式对环境要素及低涡都具有一定的模拟能力,低涡的伸展高度、生命期及暴雨位置模拟结果与观测较为接近,但模拟的低涡个数、最大暖区高度、以及温、湿要素分布均比实际略偏低,而风速和低涡的强度模拟则偏强；在未来两种温室气体排放情景预估方面,RCP 4.5情景下,暴雨低涡数量比例减少,强度减弱,但低涡发展高度仍以850 hPa为主,生命期多为2天以内,低涡雨区分布及最大暖区高度均与历史时段相近；RCP 8.5情景下,暴雨低涡比例明显大于RC P 4.5情景,低涡发展高度以700 hPa为主,生命期达3天的增多,强度增强,最大暖区厚度范围显著伸展。两种情景下均有低涡中温度锋区减弱,而湿度锋区增强,但RCP 8.5情景减弱与增强更显著。演变特征方面,未来两种温室气体排放情景下暴雨低涡移动路径均主要为东北路和东路,但RCP 8.5情景下偏北路径的低涡也达到了18.2%；从各类路径典型暴雨低涡强度随时间的变化上来看,RCP4.5情景下的暴雨低涡强度随时间变化整体强度弱于RCP 8.5情景,且低涡变化趋势较RCP 8.5情景更加稳定。说明高温室气体排放情景下低涡强度的增强以及变化趋势的复杂性,都能影响低涡暴雨的强度发生改变,显示更高的温室气体排放将导致未来出现更强的暴雨低涡,造成伴随暴雨的低涡灾害性天气的增加,因此应进一步深化对低涡暴雨灾害性天气发展趋势的研究。
【图文】：

分布图,情景,正偏差,历史时段

４．５情景下的预估结果稍大化０３邋ｍ／ｓ，而相对历史模拟结果都有所增加，说明在逡逑未来温室气体排放增加、温度升高的情况下，近地面风速也有着相应的增大。逡逑那么从未来两种情景下的预估风速与历史时段的模拟结果差值分布图（图３．３）逡逑中可看出，未来两种情景下的预估风速在江淮地区大部都是正偏差，，正偏差逡逑的分布区域大致相同，正偏差较大区都集中在江淮地区的北部及东北部，且民ＣＰ逡逑８．５情景下近地面风速最大正偏差达到了邋３．５邋ｍ／ｓ，明显比民ＣＰ４．５情景下更强。逡逑两种情景下的负偏差则主要分布在江淮地区的西部及东南部，负偏差的数值相逡逑对较小，在１邋ｍ／ｓ之内，说明未来２０２０￣２０３０年间巧期江淮地区近地面风速的变逡逑化情况主要表现为增大的趋势。逡逑表３．３不同时段讯期江淮地区平均降水量与风速逡逑景与时段￣ｅｒａ（观测）￣Ｈｉｓｔｏｉｙ邋（模拟）民ＣＰ４．５（顶估）ＲＣＰ８．５邋（预估）逡逑背景逦１９９５－２００５逦１９９５－２００５逦２０２０－２０３０逦２０２０－２０３０逡逑讯期总降水量（ｍｍ）邋７１３．９７逦７０５．４８逦７９２．５３逦７２９．１９逡逑平均风速（ｍ／ｓ）逦＾逦４＾逦４．２３逡逑１７逡逑

生命期,模式模拟,中尺度,观测资料

从低锅的生命期来看（图４．化），观测资料和ＲｅｇＣＭ４模式模拟结果统计出逡逑的低祸生命期在２天Ｗ内的分别占％％和８７邋％，说明巧期江淮地区的中尺度低逡逑锅系统主要表现为生命期较短的低锅活动。虽然模式模拟的短生命期低锅比例逡逑，是式模拟的结果超过３天的长生命期低锅比实际出现的略多。逡逑
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.62

【参考文献】