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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
摘要   (1959 HTML151 PDF(pc) (13627KB)(1308)  

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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图2 低分辨率模式(a) 与高分辨率模式(b)模拟的1961—2014年平均年总降水与观测值的相对偏差分布
注:序号对应表1的模式序号。
正文中引用本图/表的段落
图2进一步给出了各模式组低、高分辨率模式模拟的1961—2014年平均年降水量与观测相对偏差分布图。整个中国区域,大部分模式组对新疆地区、华东中部以及华南沿海地区的模拟存在系统性偏少,而对其他大部分地区存在系统性偏多,与图1分析结果吻合。各个模式组又有不同于集合平均结果的误差特点,如模式组CMCC-CM2在新疆地区有明显正偏差,HadGEM3-GC31在华南沿海地区有明显正偏差,FGOALS-f3在华北和东北地区有明显正偏差,CNRM-CM6、FGOALS-f3和IPSL-CM6A在青藏高原地区有明显的正偏差等;这些误差特征与其他多数模式不同,因此一定程度上在多模式集合时使得相应区域的误差降低。总体上,模式组EC-Earth3P、ECMWF-IFS和HadGEM3-GC31的高分辨率模式在中国地区误差都相对较小,其中分辨率提高后改进比较明显的区域如青藏高原地区,其南北边缘地区正偏差高值区范围缩小,腹地正偏差大部分在75%以下,高原东部减小到25%以下;华南地区的偏差大部分由低分辨率的-40%~50%,降低到-20%~25%。
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