Page 92 - 《高原气象》2025年第5期

高 原 气 象 44 卷
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项 Q 1 （Yanai et al， 1973）， Q 1 表示单位时间单位质 RMSE′<0 表示单一模式优于所有模式的中等模拟
-1
量大气的非绝热加热程度（单位： W·kg ）（高媛等， 水平， 且 RMSE′越小， 模式模拟性能越好（Ge et al，
2022）， 其计算公式如下： 2021； Sun et al， 2023； 王丹云等， 2024）， 表达式：
é ê ê ( p 0) R ù ú ú RMSE' = RMSE - RMSE Median （4）
ê ê ∂T + V•∇T + p C p ω ∂θ ú ú （2）
Q 1 = C p RMSE Median
ê ê ∂t ∂p úú
ë û 式中： RMSE 为均方根误差， 反映了模式相对观测
式中： C p 为定压比热； T 为温度； V 为水平风矢量； 结果在空间上的量级一致程度（郑衍欣等， 2023），
p 0 =1000 hPa； R 为气体常数； ω 为垂直速度； θ 为位 计算公式如下：
温。式（2）右边第一项为温度随时间变化项， 第二 1
RMSE = ∑ ( X - Y ) 2 （5）
项为温度平流项， 第三项为垂直输送项。 n n
将 Q 1 进行垂直积分即可得到整层的大气热源 X 和 Y 分别为观测/再分析资料和模式数据计
Q 1 （单位： W·m ）。 Q 1 的垂直积分范围由地表 算得到的复合热浪日数 HWF 或高原整层大气热源
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气压（p s ）到对流层顶气压（p t =100 hPa）， 其计算公 AHS。 RMSE Median 为 28 个 模 式 RMSE 的 集 合 中
式如下（Yanai and Li， 1994）： 位数。
1 p s 年际变率评分 IVS 用于衡量模式对观测时间序
Q 1 = ∫ Q 1 dp （3）
g p t 列年际变率的模拟能力（郑衍欣等， 2023）， IVS 越
后续分析中将高原夏季整层大气热源记为 接近 0， 表明该模式与观测数据年际变率差距越
AHS（Atmospheric Heat Source）。 小， 模式对变量的年际变化模拟得越好。计算公式
2. 4 模式评估指标 如下：
使 用 相 对 均 方 根 误 差（Relative Root Mean STD m) 2
IVS = STD m - STD o （6）
Squared Error， RMSE′）和年际变率评分（Interannual ( STD o
Variability Score， IVS）来评估 CMIP6 全球气候模式 式中： STD m 和 STD o 分别代表模式和观测计算的
对历史时期川渝地区夏季复合热浪日数和高原夏 HWF（AHS）的标准差。
季热源的模拟能力。RMSE′用于比较各模式模拟结 为便于阅读， 文中所有简写的具体信息见表
果 与 所 有 模 式 的 中 等 模 拟 水 平 之 间 的 差 异 性 。 2， 以供查阅。
表2 英文缩略词表
Table 2 List of abbreviations
中文全称 英文全称 英文缩写
国际耦合模式比较计划第六阶段 Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 CMIP6
复合热浪日数 Heat Wave Frequency HWF
整层大气热源 Atmospheric Heat Source AHS
均方根误差 Root Mean Squared Error RMSE
相对均方根误差 Relative Root Mean Squared Error RMSE′
年际变率评分 Interannual Variability Score IVS
多模式集合 Mixed Model Ensemble MME
表现最好模式集合 Best Mixed Model Ensemble BMME
表现最差模式集合 Worst Mixed Model Ensemble WMME

3 研究结果 （Cheng et al， 2023）。川渝地区东部为 HWF 大值
区， 平均每年的 HWF 达 2 天以上［图 1（a）］。HWF
3. 1 川渝地区夏季复合热浪与同期青藏高原大气
的标准差［图 1（b）］和长期趋势变化［图 1（c）］的空
热源的关系
图 1 给出了 1985 -2014 年川渝地区夏季 HWF 间分布与气候态空间分布类似， 均表现为东高西低
的空间分布特征。从气候态上看， HWF 在川渝地 的特征， 表明川渝地区东部既是 HWF 年际变化大
区呈东多西少的空间分布， 与前人研究结果一致 值区， 也是近 30 年 HWF 显著增多的区域， 每 10 年