:大氣所正在東亞地挽救風光區的動力降标准模擬

文章来源:admin 时间:2019-01-04

  大氣所正在東亞地挽救風光區的動力降标准模擬和預估钻探中獲進展

 

  

  動力降标准(dynamical downscaling)是獲取區域标准氣候變化新闻的厉重途徑。為推動“國際耦合式子比較計劃”(CMIP5)的氣候預估產品更好地服務於氣候變化影響、適應和虚弱性評估以及政府決策,宇宙氣候研讨計劃(WCRP)專門设置瞭“區域氣候降标准”特別职业組(TFRCD),發起瞭“國際區域氣候降标准試驗”計劃(CORDEX) 。CORDEX 計劃同意瞭式子評估和氣候預估的框架,旨正在基於CMIP5 和CMIP6 全球式子的众式子、众状况預估結果,运用區域氣候式子,通過降标准要领獲得針對全球分别地區的高差别率區域氣候變化新闻。

  如圖1所示,CORDEX東亞區域(簡稱CORDEX-EA)既网罗東亞大陸,也网罗东南安全洋和熱帶東印度洋个人海域,可是,國際和國內此前針對CORDEX-EA區域的動力降标准試驗众是基於單獨的區域氣候式子RCM的,众未考慮局地的海氣相互感化過程。近来,大氣物理研讨所副研讨員鄒立維等將發展的區域海氣耦合式子FROALS應用於CORDEX-EA計劃,运用該所全球氣候系統式子FGOALS-g2的歷史氣候模擬試驗和RCP4.5/8.5状况下的氣候預估結果,分別驅動區域海氣耦合式子FROALS和對應的非耦合的區域氣候式子,失之後傑克遜與亞當斯各自漲分,分差維持正在10分上下掉瞭東亞區域50km差别率的氣候變化新闻。基於上述試驗的研讨标明:

  最先,區域海氣耦合式子FROALS對亞洲冬季風匀称態、年循環、季節內變率、年際變率和極端事务都有較強的模擬本领,其對大标准季風環流的模擬性能切近CMIP5众式子聚积匀称結果,對區域标准氣候特色的模擬有明顯“增值”(Zou and Zhou 2016a)(圖2)。

  第二,正在全球式子FGOALS-g2模擬結果的驅動下,非耦合區域氣候式子模擬的中國東部地區低層南風偏弱、季風雨帶偏南,區域海氣耦合式子FROALS顯著改進瞭這些模擬倾向,其模擬的長江流域冬季降水較之非耦合式子和全球式子更為切近觀測。所以, 針對CORDEX-EA的動力降标准研讨需求采用海氣耦合式子(Zou et al. 2016)(圖3) 。

  第三,正在對未來氣候變化人們註重到,原國度衛生和计划生育委員會改名為國度衛生安康委員會,這不光標明這個部委的職能發作瞭調整,更標志著其任務重心轉為以群眾安康為核心的動力降标准預估中,非耦合區域氣候式子對远洋海外面溫度增溫的響應過強,外現為中國南海北部的低層氣旋性環流異常。而區域海氣耦合式子FROALS預估的東亞冬季風環流變化與全球式子較為差别,伴隨東亞冬季風的增強,長江以北降水將增添而江南華南一帶降水將減少。這一結果解答瞭為何非耦合的RCM所預估的東亞季風及其降水變化常與全球式子分别的問題(Zou and Zhou 2016b)(圖4)。

  綜上所述,系列研讨结果标明,針對東亞地區的動力降标准模擬和預估應當考慮局地海氣相互感化過程,區域海氣耦合式子FROALS是東亞地區氣候變化動力降标准的无效器械。

  上述研讨结果,將於2016年分三篇作品刊载正在Climate Dynamics Journal of Geophysical Research-Atmosphere 雜志。

  Zou, L., T. Zhou, 2016a: A regional ocean-atmosphere coupled model developed for CORDEX East Asia: assessment of Asian summer monsoon simulation. Clim. Dyn., doi:10.1007/s00382-016-3032-8.

  Zou, L., T. Zhou, and D. Peng, 2016: Dynamical downscaling of historical climate over CORDEX East Asia domain: A comparison of regional ocean-atmosphere coupled model to stand-alone RCM simulations. J. Geophys. Res. Atmos., 121, 1442-1458, doi: 10.1002/2015JD023912.

  Zou, L., T. Zhou, 2016b: Future summer precipitation changes over CORDEX East Asia domain downscaled by a regional ocean-atmosphere coupled model: A comparison to the stand-alone RCM. J. Geophys. Res. Atmos., 121, 2691-2701, doi: 10.1002/2015JD024519.

  

  

圖1 CORDEX東亞區域及地形、區域海氣耦合式子FROALS框架

  

  

圖2 觀測(a, c)和FROALS式子模擬(b, d)的亞洲地區1989-2010年冬季匀称降水(左列)和850hPa風場(右列)

  

  圖3 觀測和模擬的1981-2005年東亞陸地冬季降水(a)觀測資料APHRO;(b)全球式子FGOALS模擬;(c)非耦合區域氣候式子模擬;(d)區域海氣耦合式子模擬

  

  圖4 全球式子FGOALS-g2 (a, d)、非耦合區域式子RegCM3(b, e)、區域海氣耦合式子FROALS(c, f)預估的RCP8.5状况下2051-2070年冬季東亞陸地總降水(PRCPTOT,第一行)和極端降水(R5d,第二行)變化