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基于regcm4的长江上游流域21世纪中期夏季降水预估

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水力发电 2021年第6期47卷 25-33页

作者：黄亚肖伟华侯保灯侯贵兵中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 河海大学海洋学院江苏南京210098 中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510610

研究利用区域气候模型对CSIRO-MK3.6.0和MPI-ESM-MR进行动力降尺度获得50 km水平分辨率预估结果,基于CN05.1和CRU两组观测数据对降尺度结果进行评估,并预估了21世纪中期(2021年~2050年)长江上游夏季降水变化。结果显示,与基准期1971年~2... 详细信息

研究利用区域气候模型对CSIRO-MK3.6.0和MPI-ESM-MR进行动力降尺度获得50 km水平分辨率预估结果,基于CN05.1和CRU两组观测数据对降尺度结果进行评估,并预估了21世纪中期(2021年~2050年)长江上游夏季降水变化。结果显示,与基准期1971年~2000年相比,21世纪中期流域东部夏季降水量显著减少,西部夏季降水量显著增加;夏季降水变化主要受对流性降水波动变化影响,尤其是流域东部。流域西部强降水事件发生概率增加,该地区面临的洪涝灾害风险增大;对流抑制增强和水汽含量增多分别是导致流域东西部降水显著变化的重要因素。

关键词：夏季降水动力降尺度气候变化预估 regcm4 长江流域

基于CMIP5和regcm4模式的内蒙古气候变化模拟评估及未来RCPs情景预估

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内蒙古气象 2021年第2期 3-8页

作者：孟玉婧内蒙古气候中心内蒙古呼和浩特010051

文章利用CMIP5全球气候模式和regcm4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961—2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种RCPs... 详细信息

文章利用CMIP5全球气候模式和regcm4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961—2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种RCPs情景下2021—2100年内蒙古未来降水量和平均气温的可能变化特征。结果显示:CMIP5模式对年降水量模拟效果优于regcm4模式,而regcm4模式对年平均气温的细节模拟更具有优势,总体上CMIP5模式对内蒙古降水量和平均气温均具有良好的模拟能力。未来80年内蒙古气候呈暖湿变化趋势,其中RCP8.5情景增幅最大,年降水量和年平均气温分别增加了21.6%和5.3℃,RCP4.5情景次之,RCP2.6情景增加趋势不明显。四季和各年代的降水量和平均气温也一致呈增加趋势,其中冬季降水量增幅最大,最大可达22.15%,秋季平均气温在RCP2.6和RCP4.5情景下增幅最大,分别为1.50℃和2.22℃,冬季平均气温在RCP8.5情景下增幅最大,为3.67℃;RCP2.6情景下,年降水量和年平均气温分别在21世纪60年代和40年代增幅最大,分别为8.12%和1.57℃,而RCP4.5和RCP8.5情景下则均在21世纪90年代增加幅度最大,最大分别可达18.52%和5.80℃。

关键词：气候变化预估 RCPs情景 CMIP5 regcm4 内蒙古

区域气候模式regcm4对我国西北东部到华北地区21世纪中期气候变化的情景预估

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区域气候模式RegCM4对我国西北东部到华北地区21世纪中期气候变化...

创新驱动发展提高气象灾害防御能力——第30届中国气象...

作者：翟颖佳李耀辉兰州大学大气科学学院中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室

利用水平分辨率为50km的区域气候模式regcm4,单项嵌套BCC CSM1.1全球气候系统模式输出结果,对我国西北东部到华北地区平均气温和降水进行模拟以及未来气候变化情景下的预估。结果表明:模式对研究区域气温和降水均有一定的模拟能力,能较... 详细信息

利用水平分辨率为50km的区域气候模式regcm4,单项嵌套BCC CSM1.1全球气候系统模式输出结果,对我国西北东部到华北地区平均气温和降水进行模拟以及未来气候变化情景下的预估。结果表明:模式对研究区域气温和降水均有一定的模拟能力,能较好地模拟它们的空间分布特征及时间变化趋势,但由于模式存在一些误差,因此模拟结果比实际略偏高一些;未来情景预估方面,21世纪中期相较于初期来讲,RCP4.5情景下华北地区和西北地区东部气温和降水均有增加趋势,RCP8.5情景下研究区域内气温有所增加,华北地区东部降水基本不变,西部及陕西大部分地区年降水量增加,宁夏和甘肃东部降水量将略有减少。

关键词：华北地区西北地区东部气候变化预估 regcm4

来源： cnki会议评论

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西部调水下长期气候效应研究

水利学报 2022年第3期53卷 270-283,295页

作者：赵勇黄亚王贺佳肖伟华王浩中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038 流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 河海大学海洋学院江苏南京210098 中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510610

调水工程是优化配置水资源的战略措施,我国从1950年代就开始研究西部调水工程。然而,区域外调水的引入必将打破受水区原有的水热平衡,改变当地大气-陆面间的水分、能量交换过程,进而影响局地气候。因此有必要开展有关调水的区域气候效... 详细信息

调水工程是优化配置水资源的战略措施,我国从1950年代就开始研究西部调水工程。然而,区域外调水的引入必将打破受水区原有的水热平衡,改变当地大气-陆面间的水分、能量交换过程,进而影响局地气候。因此有必要开展有关调水的区域气候效应研究。利用CMIP5中的全球气候模式MPI-ESM-MR输出结果作为区域气候模式regcm4的初始场和边界场,研究在2021—2050年两种典型浓度路径情景下西北地区调水灌溉对区域气温、降水以及能量收支的影响。结果表明,大面积调水灌溉对全年的气温和降水均产生了影响,其影响在夏季尤为明显。具体来说,蒸散发在夏季明显增加(潜热通量增加35~45 W·m^(-2)),显热通量降低,导致夏季地温降低了近2℃。夏季降水增加主要在受水区及周边天山、祁连山和昆仑山等山脉附近,低空环流异常变化和对流上升运动增强为夏季降水的变化(增加0.5~1 mm·d^(-1))提供了动力条件,增加了受水区及周边高山地区的对流性降水潜力。此外,大面积调水灌溉使得该地区产生了复杂的大气环流变化,气象要素在600~925 hPa的垂直梯度发生了明显改变。

关键词：调水区域气候西北地区 regcm4 典型浓度路径(RCPs)

土壤砾石参数化对高原涡形成发展作用的敏感性分析

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高原气象 2023年第3期42卷 632-645页

作者：程攀吕世华孙虹雨陶星宇游辉奇杨凡曹学君严俊成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 辽宁省气象灾害监测预警中心辽宁沈阳110166 辽宁省气象台辽宁沈阳1101665

采用耦合了砾石参数化方案CLM4.5的区域气候模式regcm4对一次高原涡进行了模拟分析,并做了3组敏感性试验,结合欧洲中心ERA5再分析资料进行验证分析,使用了高空、低空及土壤水热属性参数等资料,分析了砾石参数化对高原涡初生、发展、消... 详细信息

采用耦合了砾石参数化方案CLM4.5的区域气候模式regcm4对一次高原涡进行了模拟分析,并做了3组敏感性试验,结合欧洲中心ERA5再分析资料进行验证分析,使用了高空、低空及土壤水热属性参数等资料,分析了砾石参数化对高原涡初生、发展、消亡等影响。结果表明:在500 hPa形势场中,特别是在高原涡发生和发展的阶段,砾石含量越接近实际,模拟效果越好,regcm4对青藏高原降水量的模拟能力随砾石含量接近实际而提升;在高原涡区及其东北移动路径上,2 m温度的模拟结果随砾石含量的增加而升高,为高原涡的生成和发展提供条件;砾石参数化方案明显提升了土壤导热率和土壤导水率,在高原涡初生和发展过程中,砾石含量接近实际,模拟土壤温度和土壤体积含水量也接近实际,在高原涡消亡阶段,土壤含砾石较高使浅层温度明显降低,加速了高原涡的消亡,并且随着土壤深度的增加,砾石对土壤升温作用明显减弱,在高原涡生成和发展阶段,砾石对模式的提升作用明显,但在高原涡减弱和消亡阶段,砾石对模式的提升作用逐渐降低。

关键词：高原涡数值模拟砾石参数化 regcm4 CLM4.5

青藏高原多雪年与少雪年土壤水热特征模拟分析

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高原气象 2022年第1期41卷 35-46页

作者：罗江鑫吕世华马翠丽方雪薇成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 内蒙古包头市气象局内蒙古包头014030

利用耦合了陆面过程模式(CLM4.5)的区域气候模式(regcm4)分别对青藏高原的一个多雪年和少雪年进行了数值模拟。通过对比模拟雪深与遥感雪深、土壤温湿度的模拟值与观测值、多雪年与少雪年的土壤温湿度模拟值,结果表明,regcm4-CLM4.5可... 详细信息

利用耦合了陆面过程模式(CLM4.5)的区域气候模式(regcm4)分别对青藏高原的一个多雪年和少雪年进行了数值模拟。通过对比模拟雪深与遥感雪深、土壤温湿度的模拟值与观测值、多雪年与少雪年的土壤温湿度模拟值,结果表明,regcm4-CLM4.5可以有效模拟出高原的多雪年与少雪年特征,模拟雪深大值中心比遥感雪深高10~20 cm。土壤温度模拟效果要明显优于土壤湿度,模拟的土壤温度相关系数R为0.95~0.98,模拟的土壤湿度相关系数R为0.68~0.89。在冻结阶段(10月至次年1月),积雪的异常偏多,可以有效抑制地气间的热交换,从而使得多雪年土壤温度高于少雪年。在季节性冻土区的消融阶段(2-4月和6月),积雪对土壤还具有增湿作用,多雪年土壤湿度高于少雪年。土壤的冻结也会阻碍积雪融水的下渗,因此多雪年与少雪年土壤湿度的差异不超过±2%。在多年冻土区,积雪偏多,冻结深度加大,有利于冻土发育;而在季节性冻土区,积雪增加则不利于冻土发育。

关键词：青藏高原积雪 CLM4.5 regcm4 土壤温湿度

土壤砾石参数化对一次高原低涡形成发展影响的数值模拟

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高原气象 2022年第2期41卷 391-403页

作者：程攀吕世华孙虹雨罗江鑫徐悦陶星宇张燕成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 辽宁省气象灾害监测预警中心辽宁沈阳110166 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 辽宁省气象台辽宁沈阳110166 四川省凉山州气象局四川凉山彝族自治州615000

为了验证陆面过程模式砾石参数化方案在青藏高原上的天气过程的模拟能力,本文通过耦合了砾石参数化方案CLM4.5的区域气候模式regcm4,对一次高原低涡个例进行模拟研究,利用模拟的500 hPa高空形势场、2 m温湿度和土壤温湿度等数据,结合ERA... 详细信息

为了验证陆面过程模式砾石参数化方案在青藏高原上的天气过程的模拟能力,本文通过耦合了砾石参数化方案CLM4.5的区域气候模式regcm4,对一次高原低涡个例进行模拟研究,利用模拟的500 hPa高空形势场、2 m温湿度和土壤温湿度等数据,结合ERA5资料对比验证分析。结果表明:加入砾石参数化方案的regcm4对本次高原涡个例模拟效果整体较好;在500 hPa高空形势场中,新方案比旧方案更为准确地模拟出高原涡中心位置和涡区温度场特征;在高原涡生成和发展阶段,新方案模拟的2 m温度和相对湿度效果明显较旧方案强,为低涡的生成和发展提供有利条件;在土壤温湿度的模拟中,加入砾石后提升了土壤的导热率和导水率,使高原涡在初生和发展阶段提供更好的土壤热力和水分条件;高原涡消亡阶段,新方案使浅层土壤温度下降,深层土壤温度升高;在500 hPa反气旋性环流地区,新方案模拟的土壤体积含水量较旧方案偏低,而当青藏高原高空无强烈天气系统时,新旧方案在土壤体积含水量的模拟表现差别不大。在高原涡整个生命史中,新方案在浅层土壤温度的模拟明显优于旧方案,而在土壤体积含水量模拟中第1层效果最好。

关键词：青藏高原砾石参数化 regcm4 CLM4.5 高原涡

基于二元混合分布分位数映射法的长江上游区域气候模式模拟降水偏差校正

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水文 2023年第1期43卷 24-29页

作者：李冰雪李振华王德全上海民航职业技术学院航空制造系上海200232 萨斯喀彻温大学全球水安全研究院萨斯卡通S7N3H5 宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021

采用4组多参数的二元混合分布QM法对regcm4模式输出的长江中上游流域日降水进行偏差校正,并对不同单分布和混合分布QM法的偏差校正性能进行评估。结果表明:在选取的单分布中,伽马分布对长江上游流域降水的适用性最高,超过50%的降水事件... 详细信息

采用4组多参数的二元混合分布QM法对regcm4模式输出的长江中上游流域日降水进行偏差校正,并对不同单分布和混合分布QM法的偏差校正性能进行评估。结果表明:在选取的单分布中,伽马分布对长江上游流域降水的适用性最高,超过50%的降水事件可由其解释,耿贝尔分布适用性最差,仅能解释10%左右的降水事件。采用二元混合分布QM法订正的模拟降水在均方根误差、和方差、相关系数等性能参数整体优于单分布QM法的校正结果。基于伽马-广义极值分布的QM法对流域内降水的订正效果最佳,能显著降低regcm4模式中模拟的降水湿偏差。

关键词：混合分布分位数映射法 regcm4 降水

An improvement of soil temperature simulations on the Tibetan Plateau

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Research in Cold and Arid Regions 2018年第1期10卷 80-94页

作者： SiQiong Luo BoLi Chen ShiHua Lyu XueWei Fang JingYuan Wang XianHong Meng LunYu Shang ShaoYing Wang Di Ma Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions Northwest Institute of Eco-Environment and ResourcesChinese Academy of SciencesLanzhouGansu 730000China Changzhou Meteorological Bureau ChangzhouJiangsu 213000China School of Atmospheric Sciences Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan ProvinceChengdu University of Information TechnologyChengduSichuan 610225China Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjingJiangsu 210044China

The simulation of soil temperature on the Tibetan Plateau(TP) plays a dominant role in the performance of both global climate and numerical weather forecast models. To improve the simulation of soil temperature on the TP, the Johansen soil thermal conductivity parameterization scheme was introduced into Community Land Model 3.5(CLM3.5) and Regional Climatic Model 4(Reg CM4). The improved CLM3.5 and Reg CM4-CLM were utilized to conduct offline and regional simulation experiments on the TP. Comparison of the new and old schemes revealed that CLM3.5 provides high thermal conductivity parameters of mineral soil solid on the TP. The Johansen scheme is more practical for the TP than the soil thermal conductivity parameterization in CLM3.5. The simulation of soil temperature and liquid water content was improved in offline experiment. The improved parameterization scheme can also reduce the simulation error of soil temperature in winter throughout the entire TP.

关键词： soil temperature soil thermal conductivity parameterization scheme Tibetan Plateau CLM3.5 regcm4