CMIP5模式对全球季风年际变化的模拟和预估
发布时间：2022-02-18 18:39
全球三分之二以上的人口居住在季风区,季风降水的年际变化影响了数十亿人的生活。本文研究了参与耦合模式比较计划第五阶段（CMIP 5）的33个模式对全球季风降水（CMP）年际变化的模拟能力与未来预估。其中全球季风降水（GMP）定义为全球季风区单位面积的夏季平均降水量。全球季风降水年际变率以GMP年际标准差表示。33个模式的集合（MME）平均和最优的5个模式（B5）的集合平均都能较好地反演季风降水的年际变化情况。33个CMIP5模式的集合平均（MME）和B5模式推算出历史情境下（1979-2005）年GMP的年际标准差分别为单位面积上0.17mm/天和0.15mm/天,均十分接近观测结果（0.16 mm/天）。与观测结果一致,模式中在年际时间尺度上GMP与尼诺3.4区海表温度之间为负相关关系。RCP4.5情境下33个CMIP 5模式的预测表明,在未来变暖情境下湿季风年和干季风年将更频繁地出现。约67%的模式结果（20/33）显示与1979-2005年间相比,到21世纪末（2072-2098）GMP年际变化增强。B5模式的集合平均结果显示,从现今到21世纪末GMP的年际变率增长了 20%。然而...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２单一模式与观测对比结果的泰勒图，（ａ），（ｂ），（ｃ）分别是年平均降水、降水年??较差、全球季风区
?３．２?ＣＭＩＰ５模式对历史全球季风降水年际变化的模拟??图３．１和图３．２表明ＣＭＩＰ?５模式能够较好地掌握气候降水和季风区。图３．３??进一步显示了?３３个ＣＭＩＰ５模式降水的集合平均值求出的全球季风降水（全球季??风降水）的年际变化。如图所示类似于观测结果，模式模拟的全球季风降水在??１９８２－１９８３和丨９９１－丨９９２之间有明显的年际变化（图３．３ａ和３．３ｄ）?２０世纪８０年??代初和９０年代初全球季风降水值偏低，这可能与１９８２年３月（厄－奇冲火山）??和１９９１年６月（皮纳图博火山）期间的火山爆发有关。以前的研究指出，在火??山爆发后，区域季Ｋ，包括非洲、印度和东亚季风的减弱［５＋５６］。在这里，我们??发现ＣＭ１Ｐ?５模式很好地捕捉／全球爭Ｋ降水对外部辐射强迫中火山爆发的响应??（图３．３ｄ）。此外，北半球和南半球季风降水在火山爆发后均有Ｋ降（图３．３ｂ??和３．３ｃ）。３３个ＣＭＩＰ?５模式的ＭＭＥ平均降水的结果中也显示了类似的变化（图??３．３ｅ）和（３．３ｆ）。这表明ＣＭＩＰ５模式在年际尺度上能够较好地模拟全球季风降??水原因是由模式中的外部辐射强迫（图３．３ａ和３．３ｄ）。???〇．?ＧＭＰ?［Ｑｂｓ］??〇??ｄ．?ＧＭＰ?［ＣＭＩＰ５?ＭＭＥ］???－°－３＇?＾??－０．１５－
本文用１９７９－２００５年间全球季风降水标准差代表当前（ＰＤ）全球季风降水??年际变化幅度。虽然个别模式显示出不同范围的年际全球季风降水、北半球季风??降水和南半球季风降水的变率的差异变异（图３．４），但是３３个模式的平均值与??观测结果基本一致。３３个模式集合平均的结果中全球季风降水年际变率为单位??面积０．１７?ｍｍ／天，接近观测值（单位面积０．１６?ｍｍ／天）。模式与观测的细微差??别在于对于南半球季风降水年际变化振幅的模拟失灵。在观测中，北半球季风降??水和南半球季风降水的年际标准差相似，而ＣＭＩＰ?５模式中南半球季风降水大于??南半球季风降水（图３．４）。??＿?Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ?ＳＴＤ?ｏｆＧＭＰ（ＰＤ）??〇．６１?ｉ??ＩＧＭＰ?ＩＮＨＭＰ?ＳＨＭＰ??０．５－??＞０．４－??（０??１０．３－??＇ｌｌｌｌｉｌｉｌｌｉｉｉｌｌｉｌｉｉｉｌｉｌｌｉｌ＾??Ｕ?｜?Ｉ?Ｉ?．?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?！?Ｉ?Ｉ?：?，?ｉ?］?：?Ｉ?＇?＇?！?Ｉ?ｔ?Ｉ?Ｉ?■?＾?ｉ｜！?｜??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３?１４?１５?１６?１７?１８?１９?２０?２１?２２?２３?２４?２５?２６?２７?２８?２９?３０?３１?３２?３３?Ａｖｇ?Ｂ５０ｂｓ??图３．４?１９７９－２００５年间全球季风降水（ＧＭＰ）、??北半球季风降水（ＮＨＭＰ）、南半球季风降水（ＳＨＭＰ）的年际变率??全球季风降水的变化与太平洋和大西洋的海温变化有关［１１＿１２］。图３．５显示了??ＣＭＩＰ?５模式模拟的全球季风降水与海温的相关关系。依据Ｗａｎｇ等［１１＿１２］的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]一套格点化的中国区域逐日观测资料及与其它资料的对比[J]. 吴佳,高学杰. 地球物理学报. 2013(04)
[2]耦合模式FGOALSs模拟的亚澳季风年际变率及ENSO[J]. 吴波,周天军,Tim Li,包庆. 大气科学. 2009(02)
[3]一个新的季风指数及其年际变化和与雨量的关系[J]. 李建平,曾庆存. 气候与环境研究. 2005(03)
本文编号：3631348
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２单一模式与观测对比结果的泰勒图，（ａ），（ｂ），（ｃ）分别是年平均降水、降水年??较差、全球季风区
?３．２?ＣＭＩＰ５模式对历史全球季风降水年际变化的模拟??图３．１和图３．２表明ＣＭＩＰ?５模式能够较好地掌握气候降水和季风区。图３．３??进一步显示了?３３个ＣＭＩＰ５模式降水的集合平均值求出的全球季风降水（全球季??风降水）的年际变化。如图所示类似于观测结果，模式模拟的全球季风降水在??１９８２－１９８３和丨９９１－丨９９２之间有明显的年际变化（图３．３ａ和３．３ｄ）?２０世纪８０年??代初和９０年代初全球季风降水值偏低，这可能与１９８２年３月（厄－奇冲火山）??和１９９１年６月（皮纳图博火山）期间的火山爆发有关。以前的研究指出，在火??山爆发后，区域季Ｋ，包括非洲、印度和东亚季风的减弱［５＋５６］。在这里，我们??发现ＣＭ１Ｐ?５模式很好地捕捉／全球爭Ｋ降水对外部辐射强迫中火山爆发的响应??（图３．３ｄ）。此外，北半球和南半球季风降水在火山爆发后均有Ｋ降（图３．３ｂ??和３．３ｃ）。３３个ＣＭＩＰ?５模式的ＭＭＥ平均降水的结果中也显示了类似的变化（图??３．３ｅ）和（３．３ｆ）。这表明ＣＭＩＰ５模式在年际尺度上能够较好地模拟全球季风降??水原因是由模式中的外部辐射强迫（图３．３ａ和３．３ｄ）。???〇．?ＧＭＰ?［Ｑｂｓ］??〇??ｄ．?ＧＭＰ?［ＣＭＩＰ５?ＭＭＥ］???－°－３＇?＾??－０．１５－
本文用１９７９－２００５年间全球季风降水标准差代表当前（ＰＤ）全球季风降水??年际变化幅度。虽然个别模式显示出不同范围的年际全球季风降水、北半球季风??降水和南半球季风降水的变率的差异变异（图３．４），但是３３个模式的平均值与??观测结果基本一致。３３个模式集合平均的结果中全球季风降水年际变率为单位??面积０．１７?ｍｍ／天，接近观测值（单位面积０．１６?ｍｍ／天）。模式与观测的细微差??别在于对于南半球季风降水年际变化振幅的模拟失灵。在观测中，北半球季风降??水和南半球季风降水的年际标准差相似，而ＣＭＩＰ?５模式中南半球季风降水大于??南半球季风降水（图３．４）。??＿?Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ?ＳＴＤ?ｏｆＧＭＰ（ＰＤ）??〇．６１?ｉ??ＩＧＭＰ?ＩＮＨＭＰ?ＳＨＭＰ??０．５－??＞０．４－??（０??１０．３－??＇ｌｌｌｌｉｌｉｌｌｉｉｉｌｌｉｌｉｉｉｌｉｌｌｉｌ＾??Ｕ?｜?Ｉ?Ｉ?．?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?！?Ｉ?Ｉ?：?，?ｉ?］?：?Ｉ?＇?＇?！?Ｉ?ｔ?Ｉ?Ｉ?■?＾?ｉ｜！?｜??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３?１４?１５?１６?１７?１８?１９?２０?２１?２２?２３?２４?２５?２６?２７?２８?２９?３０?３１?３２?３３?Ａｖｇ?Ｂ５０ｂｓ??图３．４?１９７９－２００５年间全球季风降水（ＧＭＰ）、??北半球季风降水（ＮＨＭＰ）、南半球季风降水（ＳＨＭＰ）的年际变率??全球季风降水的变化与太平洋和大西洋的海温变化有关［１１＿１２］。图３．５显示了??ＣＭＩＰ?５模式模拟的全球季风降水与海温的相关关系。依据Ｗａｎｇ等［１１＿１２］的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]一套格点化的中国区域逐日观测资料及与其它资料的对比[J]. 吴佳,高学杰. 地球物理学报. 2013(04)
[2]耦合模式FGOALSs模拟的亚澳季风年际变率及ENSO[J]. 吴波,周天军,Tim Li,包庆. 大气科学. 2009(02)
[3]一个新的季风指数及其年际变化和与雨量的关系[J]. 李建平,曾庆存. 气候与环境研究. 2005(03)
本文编号：3631348
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