CMIP6不同分辨率全球气候模式对中国降水模拟能力评估
胡一阳, 徐影, 李金建, 韩振宇
气候变化研究进展
2021, 17 ( 6):
730-743.
DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.005
基于参与CMIP6高分辨率模式比较计划（HighResMIP）9个模式组的18个全球气候模式模拟数据,通过与CN05.1观测资料的对比,评估了不同分辨率气候模式对中国区域1961—2014年降水特征的模拟能力。结果表明：低、高分辨率模式均能模拟出中国区域多年平均降水的总体空间分布特征,以及降水冬弱夏强的季节变化特征,但对降水的模拟都存在系统性偏多的误差;与低分辨率模式结果相比,高分辨率模式对降水空间分布的模拟有明显改善,在青藏高原、华北、华南地区降水模拟的系统性偏差明显减小;与低分辨率模式结果相比,高分辨率模式对年循环变化的模拟效果也更好,多年平均1月及9—12月逐月降水以及年降水的模拟误差均有所减小。对于年际、年代际的前两个主导空间模态,低、高分辨率模式大多无法模拟年代际的第一模态,但对于年际前两个模态以及年代际第二模态,分辨率提高可使半数左右模式组的模拟能力有所改善。
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表1
CMIP6中HighResMIP计划提供的9组全球气候模式基本信息
正文中引用本图/表的段落
基于参与CMIP6高分辨率模式比较计划（HighResMIP）9个模式组的18个全球气候模式模拟数据,通过与CN05.1观测资料的对比,评估了不同分辨率气候模式对中国区域1961—2014年降水特征的模拟能力。结果表明：低、高分辨率模式均能模拟出中国区域多年平均降水的总体空间分布特征,以及降水冬弱夏强的季节变化特征,但对降水的模拟都存在系统性偏多的误差;与低分辨率模式结果相比,高分辨率模式对降水空间分布的模拟有明显改善,在青藏高原、华北、华南地区降水模拟的系统性偏差明显减小;与低分辨率模式结果相比,高分辨率模式对年循环变化的模拟效果也更好,多年平均1月及9—12月逐月降水以及年降水的模拟误差均有所减小。对于年际、年代际的前两个主导空间模态,低、高分辨率模式大多无法模拟年代际的第一模态,但对于年际前两个模态以及年代际第二模态,分辨率提高可使半数左右模式组的模拟能力有所改善。
本文用来评估降水模拟能力的观测数据为基于中国2400多站观测资料制作的0.25°×0.25°分辨率的格点资料CN05.1[18,19],该数据的时间跨度为1961—2018年。模式数据来自CMIP6的HighResMIP中highresSST-present试验结果,由观测海温和海冰强迫大气模式模拟得到,模拟时间段为1950—2014年。截至目前,共有15个模式组共享了highresSST-present试验结果①(①https://pcmdi.llnl.gov/CMIP6/ArchiveStatistics/esgf_data_holdings/HighResMIP/index.html。),其中有9个模式组提交的低、高分辨率模式模拟数据适用于本文的研究,具体信息见表1。文中的高、低分辨率用CMIP6定义的全球平均分辨率（nominal resolution）来表征,低分辨率指≥100 km,高分辨率指≤50 km。为了便于比较,分析时将观测资料与气候模式数据均使用双线性插值方法统一插值到0.25°×0.25°的格点上,并选择统一的时段1961—2014年进行评估分析。多模式集合平均（MME）为多模式模拟结果的等权重算术平均。
注：序号对应表1的模式序号。
注：0代表MME,1~9对应表1的模式序号。
注：序号0为MME,其余序号对应表1的模式序号;打点表示回归计算可通过95%信度检验,绿色框表示模拟与观测间存在正的空间相关且可通过95%信度检验。
本文的其它图/表
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