Page 16 - 《高原气象》2021年第5期
P. 16

第 40 卷  第 5 期                        高     原     气    象                             Vol. 40  No. 5
                2021 年 10 月                       PLATEAU METEOROLOGY                               October，2021


               陈虹举，杨建平，丁永建，等，2021. 多模式产品对青藏高原极端气候模拟能力评估［J］. 高原气象，40（5）：977-990. CHEN
               Hongju，YANG Jianping，DING Yongjian，et al，2021. Evaluation of Extreme Weather Indices over Qinghai-Xizang Plateau in
               NEX-GDDP［J］. Plateau Meteorology，40（5）：977-990. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00104.




                     多模式产品对青藏高原极端气候模拟能力评估



                             陈虹举      1，2，3 ，杨建平 ，丁永建             1，2，4 ，贺青山      1，3 ，冀 钦     5
                                                      1
                             （1. 中国科学院西北生态环境资源研究院 冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃 兰州                     730000；
                             2. 中国科学院西北生态环境资源研究院 内陆河流域生态水文重点实验室，甘肃 兰州                     730000；
                                                  3. 中国科学院大学，北京      100049；
                                            4. 中国科学院大学 资源与环境学院，北京          100049；
                                                 5. 清华大学环境学院，北京       100084）

                       摘要：NEX-GDDP 数据具有分辨率高且其中所有模式分辨率统一的优点，其对青藏高原地区极端气候
                       的模拟能力如何，鲜见报道。使用 1986-2005年青藏高原地面气象台站逐日观测资料，选取了最能体现
                       高原地区自然生态环境与社会经济活动受气候变化影响的 10 个极端气候指数：霜冻日数（FD）、结冰日
                       数（ID）、最低气温极小值（TNn）、最高气温极大值（TXx）、暖日持续日数（WSDI）、冷日持续日数（CS‐
                       DI）、年降水量（PRCPTOT）、连续无雨日数（CDD）、连续有雨日数（CWD）和日最大降水量（RX1day），
                       从极端降水与极端温度两方面，全面评估了 NEX-GDDP 中 21 个模式对青藏高原极端气候的模拟能力。
                       结果表明：（1）TNn 和 TXx 的模式模拟结果平均值小于观测值，而其余 8 个极端气候指数的模式模拟平
                       均值大于观测值。从变化趋势看，FD、ID、CSDI和 CDD 的观测值与模式模拟值变化趋势一致性强，其
                       余 6 个极端气候指数的一致性较弱。（2）21 个模式对所选极端气候指数的空间模拟能力和时序模拟能力
                       差异较大，就相关系数而言，多模式产品的空间模拟能力好于时序模拟能力，就中心化均方根误差而
                       言，时序模拟能力又优于空间模拟能力。（3）按照极端气候指数识别所用数据不同将其分为三类：日最低
                       气温类极端气候指数（FD、TNn和 CSDI）、日最高气温类极端气候指数（ID、TXx和 WSDI）和日降水量类
                       极端气候指数（PRCPTOT、CDD、CWD 和 RX1day）。基于 21 个模式对极端气候指数时序与空间模拟能
                       力的评估，综合评选了三类极端气候指数的 5 个最优模式，各自依次分别为：①日最低气温类 GFDL-
                       ESM2G、GFDL-CM3、CCSM4、MIROC5 和 ACCESS1-0；②日最高气温类 CanESM2、BNU-ESM、MI‐
                       ROC-ESM-CHEM、inmcm4、和 CCSM4；③日降水量类 BNU-ESM、CanESM2、CSIRO-Mk3-6-0、MI‐
                       ROC-ESM 和 MIROC-ESM-CHEM；在利用 NEX-GDDP研究青藏高原未来极端气候事件变化时，建议将
                       它们作为优选模式。
                       关键词：青藏高原；NEX-GDDP；CMIP5；极端气候指数；模式评估
                       文章编号：1000-0534（2021）05-0977-14     中图分类号：P467       文献标识码：A
                       DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00104



               1   引言                                            and Seneviratne，2012），IPCC 第五次评估报告指
                                                                 出，全球气候的变化加剧了极端气候事件发生的频
                   随着全球气候的持续变化，近年来极端气候事                          率和强度（Allen et al，2013）。青藏高原被称为地
               件频发引起了广泛关注（杨志刚等，2014；Orlowsky                     球“第三极”，具有特殊地理位置和复杂的地貌特


                  收稿日期：2020⁃09⁃14；定稿日期：2020⁃12⁃08
                  资助项目：国家重点研发计划项目（2016YFA0602404）；美丽中国生态文明建设科技工程专项（XDA23060704）
                  作者简介：陈虹举（1991-），男，汉族，甘肃会宁人，博士研究生，主要从事遥感与GIS在气候变化风险中的应用研究
                         E-mail：528732484@qq.com
                  通信作者：杨建平（1971-），女，汉族，山西方山人，研究员，主要从事气候变化、冰冻圈变化的影响、风险与适应研究
                         E-mail：jianping@lzb.ac.cn
   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21