Page 17 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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征(姚檀栋等,2017),是气候变化的敏感区和脆弱 表1 NEX-GDDP数据集21个CMIP5全球气候模式
区(秦 大 河 和 丁 永 建 ,2009;丁 永 建 和 秦 大 河 , 基本信息
2009)。气候变化将对该区域的积雪、多年冻土以 Table 1 Information of 21 CMIP5 global climate
及高原生物群落带来重大影响(秦大河和丁永建, models in NEX-GDDP dataset
2009;丁永建和秦大河,2009;程志刚等,2007;崔 编号 模式名称 所属国家 单位
鹏 等 ,2017;李 韧 等 ,2012;于 海 英 和 许 建 初 , 1 ACCESS1-0 澳大利亚 CSIRO-BOM
2009),同时使得自然灾害爆发频次增加,例如,干 2 bcc-csm1-1 中国 BCC
旱、洪涝、雪灾和低温霜冻等(郭晓宁,2010;马伟 3 BNU-ESM 中国 GCESS
东,2019;赵志龙等,2013),这些变化和灾害对高 4 CanESM2 加拿大 CCCMA
原社会经济发展产生重要影响。因此,青藏高原极 5 CCSM4 美国 NCAR
端气候研究已成为当下气候变化研究领域的热点。 6 CESM1-BGC 美国 NSF-DOE-NCAR
然而,青藏高原地面气象观测站点少,且主要 7 CNRM-CM5 法国 CERFACS
集中在东部地区,广袤的西部地区气象站点稀少, 8 CSIRO-Mk3-6-0 澳大利亚 CSIRO-QCCCE
观测数据匮乏,制约了对青藏高原整体与区域气候 9 GFDL-CM3 美国 NOAA-GFDL
变化的全面与准确了解和认识,因此气候模式数据 10 GFDL-ESM2G 美国 NOAA-GFDL
就成为青藏高原气候变化研究的重要工具之一(肖 11 GFDL-ESM2M 美国 NOAA-GFDL
林鸿等,2016)。CMIP5(耦合模式比较计划第 5 阶 12 inmcm4 俄罗斯 UNM
段)模式是模拟全球历史时期和预估未来气候变化 13 IPSL-CM5A-LR 法国 IPSL
的主要工具,与 CMIP3模式相比,CMIP5模式的模 14 IPSL-CM5A-MR 法国 IPSL
拟能力更强(Taylor et al,2012),能够模拟出全球 15 MIROC5 日本 MIROC
气候变化的大尺度变化特征。CMIP5 模式模拟数 16 MIROC-ESM 日本 MIROC
据也被广泛的应用于区域极端气候的研究和预估 17 MIROC-ESM-CHEM 日本 MIROC
中(Chen and Sun,2015;胡浩林,2013;沈雨辰等, 18 MPI-ESM-LR 德国 MPI-M
2014;姚遥等,2012;于灏等,2020;王玉琦等, 19 MPI-ESM-MR 德国 MPI-M
2019),但是不同模式对不同区域极端气候指数的 20 MRI-CGCM3 日本 MRI
模拟性能差异较大(蒋帅等,2017),即使用多模式 21 NorESM1-M 挪威 NCC
集合平均值为区域气候变化做出相应解释(Chen et 对中国极端温度指数的模拟能力,并给出了相应的
al,2015,2017),然而 CMIP5 模式中各个模式对区 优选模式。在青藏高原区,已有的研究也表明
域极端气候的模拟能力并不明确,对极端气候的刻 NEX-GDPP 数据比 CMIP5 模式对季节气温和降水
画准确性各异。其次 CMIP5 模式数据空间分辨率 量的时空分布模拟结果更接近于历史观测资料
差异较大,且分辨率都比较低,不能够满足区域气 (Mishra et al,2019),同时也有学者对 NEX-GDDP
候变化研究的需要。2015 年美国航空航天局发布 和 CMIP5 模式对青藏高原模拟的偏差进行了矫正
了 首 套 基 于 CMIP5 的 多 模 式 高 分 辨 率 数 据 集 (陈说等,2019)。整体来说,相比于 CIMP5 模式的
NASA Earth Exchange/Global Daily Downscaled 结果,NEX-GDDP 在区域尺度上能够给出更多的
Projections(NEX-GDDP),它利用统计降尺度方法, 气候变化信息,具有更佳的模拟表现(Chen et al,
将表 1 中 21 个 CMIP5 模式模拟得到的历史时期 2017;Li et al,2016;Bao and Wen,2017;李金洁
(1950-2005年)和两种情景下(RCP4. 5和RCP8. 5) 等,2019)。目前 CMIP6 数据处于发布和初步应用
预估时段(2006-2100 年)的逐日降水、最高气温和 阶段,各模式分辨率差异较大(周天军等,2019),
最 低 气 温 数 据 转 换 成 0. 25° ×0. 25° 空 间 分 辨 率 相比较,NEX-GDDP 分辨率较高且统一,目前仍具
(Thrasher et al,2013)。在整个中国区域内,相比 有较强的应用价值。
于 CMIP5 模式数据,NEX-GDDP 数据在中国最冷 纵观当前对 NEX-GDDP 数据模拟能力的评
月、最暖月和极端降水空间分布方面的刻画更加接 估,学者已近开展了相应的研究。然而该数据对青
近于历史统计数据(Bao and Wen,2017;Chen et 藏高原极端气候变化的模拟能力如何?目前尚未
al,2017;周莉等,2018)。也有学者(李金洁等, 见诸报道。为此,文中从极端降水与极端温度两个
2019)从极端温度的视角,评估了 NEX-GDDP 数据 方面,全面评估 NEX-GDDP 数据中 21 个模式对青