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题名: 新排放情景下中国气候变化的高分辨率数值模拟研究
作者: 吉振明
答辩日期: 2012-07
导师: 康世昌
专业: 自然地理学
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
学位: 博士
关键词: 区域气候模式 ; 气候变化 ; RCP排放情景 ; 中国区域 ; 青藏高原
摘要: 本研究使用一个区域气候模式RegCM4.0,单向嵌套BCC_CSM1.1Beijing Climate Center _Climate System Model version 1.1)全球气候系统模式输出结果,对中国地区进行RCP4.5 RCP8.5排放情景下,50km水平分辨率,1950~2099年的连续积分模拟。并针对青藏高原地区,使用双重嵌套动力降尺度方法,进行10km水平分辨率的模拟试验。主要结论如下:全球和区域模式能够较好的模拟出中国地区当代年、冬和夏季平均500hPa高度场、风场,以及地面气温和降水的空间分布。区域模式缩小了全球模式在中国东部地区存在的冷偏差,并对全球模式模拟的年、夏季平均降水有较好的改进,但两个模式模拟的冬季降水均在北方地区偏多。两个模式对气温、降水的年际变率及其多年变化趋势均有一定的模拟能力,但均不如各自气候态的模拟效果。区域模式模拟的降水变化趋势在东部地区呈现与观测较一致的南涝北旱分布,较全球模式有明显的改进。区域模式对霜冻日数(FD)、高温热浪指数(HWDI)、生长季(GSL)、强降水事件(R95T)、大雨日数(RR20)、中雨日数(RR10)、干旱指数(CDD)、积雪日数和雪水当量的空间分布有较好的模拟。但模拟的R95T在东部地区较观测偏多,而RR10RR20的值在南方地区偏少,北方地区偏多,对积雪日数和雪水当量模拟也存在较观测偏多的问题。双重嵌套动力降尺度10km的模拟结果表现了更详细的空间分布特征,并有效改进了50km模拟气温的冷偏差。RCP4.5情景下全球和区域模式模拟的21世纪中期和末期中国地面气温一致升高,末期的升温幅度大于中期,北方增温大于南方,区域模式的升温幅度小于全球模式。两个模式模拟的降水以增加为主,北方降水增幅较大,南方变化相对较小,冬季变化大于夏季。区域模式模拟的冬季降水增幅大于全球模式,且表现出很多细小的特征。RCP8.5情景下,全球和区域模式表现了与各自RCP4.5情景下较相似的空间分布特征,但升温幅度明显增强。模拟的年平均降水以增加为主,冬季降水表现为北方增多,西南减少的空间特征,但对夏季降水的模拟存在较大的差别。21世纪末期,RCP4.5情景下全球和区域模式模拟的中国年平均升温分别为2.0°C1.8°C,降水增加8.6%6.3%RCP8.5情景下,两模式模拟的年平均增温分别为4.3°C3.8°C,降水分别增加13.4%8.0%全球和区域模式模拟的中国区域平均地面气温变化呈增加趋势,RCP8.5情景下的气温增幅明显高于RCP4.521世纪中期之后,RCP4.5的升温趋于平缓,而RCP8.5则继续增加。区域平均降水的变化呈缓慢上升的趋势,全球模式的增幅略大于区域模式。区域模式模拟的未来FD将减少,HWDI增多,GSL普遍延长,北方变化大于南方,末期变化大于中期,青藏高原气温极端事件变化较显著。RCP8.5情景下,上述各自的变化幅度将进一步加强。R95T在全国基本表现为增加,西北地区增幅明显。21世纪中期中雨日数在西北地区增加超过50%21世纪末期,除西北地区仍为增加外,东北地区RR10增加10%以上,RR20的变化也以增加为主,青藏高原和中国南方地区,RR10RR20的变化均相对较小。RCP4.5RCP8.5情景下,西北,青藏高原和东北地区,两者的结果较相似,但在中部和南方地区,存在较大的差异。CDD表现为冬季北方减少,南方增加;夏季高原东部和中国中西部地区减少的特征。未来北方地区干旱将有所缓解,西南地区有可能加剧。区域模式模拟的21世纪中期和末期中国积雪日数和雪水当量在大部分地区将减少,青藏高原地区积雪的变化大于中国其他地区。RCP8.5情景下,积雪日数和雪水当量减少幅度大于RCP4.5情景下各自的变化程度。双重嵌套动力降尺度试验结果表明,未来高原地面气温冬季的升温大于夏季,高原西南部冈底斯山和喜马拉雅山的升温大于高原中部地区。降水在整个高原以增加为主,高原北部和西部喀喇昆仑山地区为增幅大值区。与50km的模拟结果不同,积雪在高原东部减少西部增加,变化高值中心位于高原四周的山脉地区。RCP8.5情景下,上述各自的变化基本与RCP4.5情景下的空间分布一致,但变化幅度进一步增强。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1927
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吉振明.新排放情景下中国气候变化的高分辨率数值模拟研究[博士].北京.中国科学院研究生院.2012
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