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全球气候模式对未来中国风速变化预估

大气科学 2010年第2期34卷 323-336页

作者：江滢罗勇赵宗慈国家气候中心北京100081 南京信息工程大学南京210044 中国气象局风能太阳能资源评估中心北京100081 中国气象局气候研究开放实验室北京100081

利用世界气候研究计划之第三次耦合模式比较计划(WCRP/CMIP3)提供的,参加IPCCAR4的19个气候模式和国家气候中心为IPCC第五次报告研发的新一代气候模式(BCC_CSM1.0.1)及模式集成,考虑高排放(A2)、中等排放(A1B)和低排放(B1)三种人类排放... 详细信息

利用世界气候研究计划之第三次耦合模式比较计划(WCRP/CMIP3)提供的,参加IPCCAR4的19个气候模式和国家气候中心为IPCC第五次报告研发的新一代气候模式(BCC_CSM1.0.1)及模式集成,考虑高排放(A2)、中等排放(A1B)和低排放(B1)三种人类排放情景,预估21世纪中国近地层(离地10m)风速变化。预估结果表明:(1)21世纪全国平均的年平均风速呈微弱的减小趋势,且随着预估情景人类排放的增加,中国年平均风速减小趋势越显著。(2)冬季(夏季)全国平均风速呈减小(增大)趋势,人类排放量越多,冬季(夏季)风速减小(增加)程度越大。21世纪我国风速夏季(冬季)增大(减小)与全球变暖的背景下未来亚洲夏季风(冬季风)增强(减弱)有一定关系。(3)与20世纪末期(1980～1999年)相比,21世纪初期(2011～2030年)中国区域年平均风速A2情景下略偏小,A1B和B1情景下年平均风速无明显变化;21世纪中期(2046～2065年)和后期(2080～2099年),三种排放情景下中国年平均风速均比20世纪末期风速小。(4)21世纪初期、中期和后期均表现为冬季(夏季)平均风速比20世纪末期冬季(夏季)平均小(大)。(5)夏季中国中北部和东北地区风速偏大,其余地区风速无明显变化或略偏小;冬季除了东北北部和西藏东南部外,中国大部地区风速偏小。绝大部分地区超过50%模式一致地预估上述风速变化形式,具有一定的可信度。

关键词：中国近地层风速变化全球气候模式预估

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全球气候模式(GCM)对辐射强迫的响应

应用气象学报 1997年第S1期 79-87页

作者：沈元芳Ｆ．Ｂａｅｒ国家气象中心美国马里兰大学气象系

长波辐射加热（ＬＷＲＨ）对气候预报有显著作用．文章比较了６种取自ＧＣＭ的ＬＷＲＨ算法所产生的加热率廓线，表明在有云情况下，ＬＷＲＨ算法对输入变量的敏感性．ＬＷＲＨ算法对ＧＣＭ变化的敏感性测试结果表明，加热率强烈地依赖... 详细信息

长波辐射加热（ＬＷＲＨ）对气候预报有显著作用．文章比较了６种取自ＧＣＭ的ＬＷＲＨ算法所产生的加热率廓线，表明在有云情况下，ＬＷＲＨ算法对输入变量的敏感性．ＬＷＲＨ算法对ＧＣＭ变化的敏感性测试结果表明，加热率强烈地依赖于模式截断、模式变化（包括长波辐射ＬＷＲ算法）和地表强迫（ＳＳＴ）．引入假观测评价各种ＬＷＲ算法所产生加热率的精确性．在ＣＣＭ２模式中应用ＮＣＡＲ原版本和移植的ＥＣＭＷＦ方案计算ＬＷＲ，结果表明ＥＣＭＷＦ方案比ＣＣＭ２方案在南半球热带地区产生更强的加热率．

关键词：全球气候模式长波辐射加热率假观测响应

IPCC AR5全球气候模式模拟的中国地区日平均降水精度评价

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地球信息科学学报 2016年第2期18卷 227-237页

作者：孙侦贾绍凤吕爱锋朱文彬高彦春中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

本文利用中国区域660个站点逐日地面降水资料,评估了由IPCC(the Intergovernmental Panel on Climate Change)数据中心于2014年最新发布的15个全球气候模式(Global Climate Models,GCMs)以及多模式集合(Multi-Model Ensemble,MME)对中国降水的模拟精度。首先,从全球范围数据集中读取研究区范围内的GCMs降水模拟数据;然后,提取各个气象站点处的GCMs模拟值;其次,将GCMs在同一站点的模拟值取平均,得到MME模拟值;最后,以气象站点实际观测值为基准,对GCMs的模拟值精度进行评估。研究结果表明:IPCC AR5 GCMs 1996-2005年平均日降水模拟值偏差在中国地区的空间分布均呈现出西北向东南逐渐减小的特征,东部地区平均相对误差较小,平均相对误差较大的点主要分布在西部,但均方根误差呈现出从西北向东南增加的趋势;MRI-CGCM3有82.3%的日平均降水模拟值偏差都比较小,偏差介于-0.5到0.5之间;对于中国地区1996-2005年平均日降水量,BNU和MIROC-ESM模拟精度最低;MME模式模拟值的相关系数>0.5、平均相对误差模式,MME模式可在一定程度上减少单个模式未来情景模拟的不确定性。

关键词： IPCC AR5 全球气候模式降水精度

IPCC AR5全球气候模式对1996-2005年中国气温模拟精度评价

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地理科学进展 2015年第10期34卷 1229-1240页

本文利用中国660个站点逐日地面温度资料,评估了参与政府间气候变化专门委员会第五次报告(IPCC AR5)的9个全球气候模式(Global Climate Models,GCMs)及多模式集合(Multi-Model Ensemble,MME)对中国地区气温的模拟精度。结果表明:9个IPCC... 详细信息

本文利用中国660个站点逐日地面温度资料,评估了参与政府间气候变化专门委员会第五次报告(IPCC AR5)的9个全球气候模式(Global Climate Models,GCMs)及多模式集合(Multi-Model Ensemble,MME)对中国地区气温的模拟精度。结果表明:9个IPCC AR5全球气候模式和MME模拟的中国地区1996-2005年日平均气温与气象站点观测值的相关系数都大于0.86,表明相关性较好;气候模式模拟的中国东南部地区1996-2005年日平均气温的模拟精度较高,模拟值的偏差、平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差都比较小;而西部地区的模拟效果较差,模拟精度较低。综合考虑模式模拟值与站点观测值的相关系数、偏差、平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差发现,MME在中国地区的气温模拟精度优于大部分单个模式。

关键词： IPCC AR5 全球气候模式气温精度日尺度

三个全球气候模式对中国气温季节变化模拟能力的空间差异特征分析

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干旱区地理 2018年第5期41卷 972-983页

作者：卢晓菲任传友王艳华崔凤茜芦晓彤宫诏健沈阳农业大学农学院大气科学系辽宁沈阳110866 辽阳市气象局辽宁辽阳111000 营口经济技术开发区气象局辽宁营口115007

针对第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)中3个全球气候模式对中国气温季节变化模拟能力的空间差异特征进行具体分析。结果表明:BCC-CSM1. 1(m)模式和GFDL-CM3模式能够再现中国气温的季节性变化,在中国东部地区模拟能力较强,平均绝对误... 详细信息

针对第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)中3个全球气候模式对中国气温季节变化模拟能力的空间差异特征进行具体分析。结果表明:BCC-CSM1. 1(m)模式和GFDL-CM3模式能够再现中国气温的季节性变化,在中国东部地区模拟能力较强,平均绝对误差和均方根误差均较小,在中国西部地区模拟能力较弱,平均绝对误差和均方根误差较大。与BCC-CSM1. 1(m)和GFDL-CM3模式相比,HADGEM2-ES模式再现中国地区气温季节变化的能力最弱,平均绝对误差和均方根误差在西部部分地区、内蒙古地区和东北地区较大,在华南地区南部较小。在相同模式下,日平均气温模拟效果最好,其次是日最低气温,日最高气温模拟效果最差。纬度、经度、海拔和坡度对气候模式模拟效果的影响存在模式间的差异,而坡向和地形遮蔽度对模式的模拟效果无明显影响。

关键词：全球气候模式气温空间差异

二维全球气候模式的发展──由对流层向平流层的扩展

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应用气象学报 1994年第2期5卷 158-167页

作者：莫文涛李维亮中国气象科学研究院北京气象学院

采用Ａｒａｋａｗａ（１９７６）￣［１］的σ－ｐ混合坐标，将文献［２］模式由对流层扩展到平流层中层（１０ｈＰａ）．垂直分层采用等ｌｎｐ方案。发展后的模式不仅在计算上具有很好的稳定性，而且能较好地模拟平均温度场、平均纬向... 详细信息

采用Ａｒａｋａｗａ（１９７６）￣［１］的σ－ｐ混合坐标，将文献［２］模式由对流层扩展到平流层中层（１０ｈＰａ）．垂直分层采用等ｌｎｐ方案。发展后的模式不仅在计算上具有很好的稳定性，而且能较好地模拟平均温度场、平均纬向风场和平均经向风场及其季节性变化．同时，在模式对流层之上加上平流层后改善了对流层上层环流的模拟．

关键词：对流层平流层全球气候模式

CMIP5全球气候模式对中国地区降水模拟能力的评估

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气候变化研究进展 2014年第3期10卷 217-225页

作者：陈晓晨徐影许崇海姚遥中国气象科学研究院北京100081 中国气象局国家气候中心北京100081 中国气象局气候研究开放实验室北京100081 中国气象局气象探测中心北京100081 清华大学地球系统科学研究中心北京100084

使用多种观测资料和43个参加耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的全球气候模式模拟数据,评估分析了全球气候模式对中国地区1980—2005年降水特征的模拟能力。结果表明:多数CMIP5模式能够模拟出中国降水由西北向东南递增的分布特点,这与... 详细信息

使用多种观测资料和43个参加耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的全球气候模式模拟数据,评估分析了全球气候模式对中国地区1980—2005年降水特征的模拟能力。结果表明:多数CMIP5模式能够模拟出中国降水由西北向东南递增的分布特点,这与耦合模式比较计划第三阶段(CMIP3)的模式模拟结果类似,但华南地区降水模拟偏少,西部高原地区降水模拟偏多。模式能够较好地模拟出降水冬弱夏强的季节变化特征,但降水模拟系统性偏多。从EOF分析结果来看,多数CMIP5模式可以再现中国地区年平均降水的时空变化特征,集合平均的表现优于CMIP3。多模式集合在月、季、年时间尺度下模拟的平均值优于大部分单个模式的结果。CMIP5中6个中国模式的模拟能力与其他模式相当,其中FGOALS-g2、BCC-CSM1-1-m的模拟能力相对较好。

关键词：全球气候模式降水 CMIP5

CMIP5全球气候模式对华北平原气候的模拟和预估

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地理与地理信息科学 2020年第2期36卷 75-82页

作者：肖登攀赵彦茜柏会子唐建昭冯璞玉刘德立河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心河北石家庄050011 澳大利亚新南威尔士州初级产业部Wagga Wagga农业研究所 Wagga Wagga 2650

以气候变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和农业生产有重要影响,准确预估未来不同气候情景下的气候变化能为应对其带来的负面影响提供必要的数据基础和科学依据。该文通过统计降尺度方法对CMIP5中33个全球气候模式(GCM)的未来气... 详细信息

以气候变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和农业生产有重要影响,准确预估未来不同气候情景下的气候变化能为应对其带来的负面影响提供必要的数据基础和科学依据。该文通过统计降尺度方法对CMIP5中33个全球气候模式(GCM)的未来气候情景数据进行时空降尺度处理,得到逐日站点数据,并基于多模式集合预估华北平原在两个典型气候情景(RCP4.5和RCP8.5)下未来气候变化的时空特征。结果表明:在时间变化上,2040年后温度在情景RCP8.5下的增幅远高于情景RCP4.5,至21世纪末增幅达到最高;太阳总辐射量变化趋势呈现明显的“减少-增加-稳定”特征;未来降雨量呈微弱上升趋势。在空间变化上,东部和西南部地区未来最高温度增幅最高,最低温度增幅呈现自西南向东北递增的空间格局;太阳辐射增幅表现为明显的“北低南高”,而降雨增幅自西北向东南递减。2040s(2031-2060)阶段各主要气候因子(温度、太阳辐射和降雨)增幅较小,而2080s(2071-2100)阶段增幅加大;不同气候情景下各气候因子增幅差异较大,温度和降雨在情景RCP8.5下的增幅明显高于RCP4.5,而太阳辐射在情景RCP4.5下的增幅高于RCP8.5。

关键词：全球气候模式华北平原气候变化统计降尺度 CMIP5

从辐射对流平衡到全球气候模式——诺奖得主真锅淑郎工作解读

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物理 2022年第1期51卷 16-23页

作者：林岩銮清华大学地球系统科学系北京100084

2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在"理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献"。文章主要介绍其中一位气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)的工作。作为一个复杂物理系统,全球气候系统具有高度的复... 详细信息

2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在"理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献"。文章主要介绍其中一位气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)的工作。作为一个复杂物理系统,全球气候系统具有高度的复杂性,作为对这个复杂系统的高度近似,真锅淑郎的辐射对流平衡模型计算首次明确无误地量化了二氧化碳翻倍导致的升温幅度(2.36℃)。另外,他也被公认为世界气候模式之父,气候模式已经成为研究全球气候变化机理和预估未来全球气候变化不可或缺的工具。文章主要介绍辐射对流平衡模型的思想以及最近的发展和存在的问题。在全球气候模式方面,简要介绍模式的组成,侧重强调模式的物理基础以及存在的问题,讨论未来的发展趋势和方向。

关键词： 2021年诺贝尔物理学奖辐射对流平衡全球变暖全球气候模式