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区域气候模式水平分辨率对黄淮海流域当代气候模拟的影响

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水科学进展 2021年第6期32卷 843-854页

作者：石英吴婕徐影国家气候中心北京100081 赣南师范大学江西赣州341000

区域气候模式是进行流域尺度气候变化研究的重要工具,其中水平分辨率对流域模拟结果的影响亟待评估。本文使用区域气候模式regcm4,在ERA-Interim再分析资料驱动下,进行2种水平分辨率(50 km和25 km)1990—2010年东亚区域的长时间连续积... 详细信息

区域气候模式是进行流域尺度气候变化研究的重要工具,其中水平分辨率对流域模拟结果的影响亟待评估。本文使用区域气候模式regcm4,在ERA-Interim再分析资料驱动下,进行2种水平分辨率(50 km和25 km)1990—2010年东亚区域的长时间连续积分模拟。通过与观测资料的对比,评估regcm4对黄淮海流域的模拟性能,同时分析水平分辨率对模拟结果的影响。结果表明:①2组模拟均可以较好地再现黄淮海流域冬季、夏季平均气温和降水的空间分布,以及气温和降水的年循环变化;对极端气候事件指数的分布模拟效果也较好,且对与气温有关的极端气候事件指数模拟效果优于与降水有关的极端气候事件指数。②与观测相比,也存在一定的偏差,如模拟的冬季气温存在冷偏差,夏季气温存在暖偏差,冬季、夏季降水在大部分地区偏多等。③2组模拟对比来看,对冬季、夏季平均气温的量级和空间分布,25 km模拟与观测更加接近;对冬季、夏季平均降水,50 km模拟与观测的空间相关系数分别为0.86和0.44,较25 km模拟有较大提高;对极端事件,2组模拟差别不大。模拟结果可为后续此版本模式在黄淮海流域气候变化研究中的应用提供参考。

关键词：区域气候模式 regcm4 水平分辨率黄淮海流域

土地利用变化对中国区域气候影响的regcm数值模拟

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土地利用变化对中国区域气候影响的RegCM数值模拟

作者：隆永平华东师范大学

学位级别：硕士

土地利用／覆盖变化的研究在全球气候变化领域占有重要的地位。区域气候对土地利用类型变化的响应关系到众多社会与经济因素。本文侧重于某些土地利用类型对中国地区的潜在气候影响。基于当前中国土地利用的情况,设计了两种综合的土地... 详细信息

土地利用／覆盖变化的研究在全球气候变化领域占有重要的地位。区域气候对土地利用类型变化的响应关系到众多社会与经济因素。本文侧重于某些土地利用类型对中国地区的潜在气候影响。基于当前中国土地利用的情况,设计了两种综合的土地利用变化情景。在新的情景与现有土地利用条件下,使用regcm4模式进行三组30年的数值模拟。对比两组情景模拟与采用现有土地利用的模拟结果,获得的主要结论有：1)在区域气候模式的参数化方案方面,发现边界层方案对模拟效果的影响程度大于侧边界和积云对流等传统上最受重视的参数化方案：2)相比草地,农业用地有使区域性气温降低的作用：3)农业灌溉活动有增加区域性降水作用,对某些地区的降水量增加效应可达100毫米／年;4)沙漠化对当地的降水有明显的减少作用：5)证明了土地利用变化的影响范围很广,不仅是当地的区域性气候。

关键词：区域气候气候变化土地利用数值模拟 regcm4

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云南省甘蔗冻害风险分布及未来趋势预估

气象与环境科学 2023年第2期46卷 58-66页

作者：何雨芩范立张杨晓鹏杨明泽杨鹏武程晋昕云南省气候中心昆明650034 河南财经政法大学郑州450016

使用全球气候模式HadGEM2-ES、MPI-ESM-MR和NorESM1-M驱动的区域气候模式regcm4的模拟输出,在对模拟的历史气候进行检验的基础上,确定一个最适模式HadGEM2-ES,基于灾害风险评估理论,结合云南省1981—2010年气象台站观测资料,分析了1981... 详细信息

使用全球气候模式HadGEM2-ES、MPI-ESM-MR和NorESM1-M驱动的区域气候模式regcm4的模拟输出,在对模拟的历史气候进行检验的基础上,确定一个最适模式HadGEM2-ES,基于灾害风险评估理论,结合云南省1981—2010年气象台站观测资料,分析了1981—2010年及未来2021—2050年逐年代在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5气候情景下云南省甘蔗冻害风险的分布及变化趋势。结果表明:当代及未来云南省甘蔗冻害风险均以哀牢山-元江河谷为界,哀牢山以西以南大部为低风险区,以东以北大部为高风险区。在未来气候变化影响下,甘蔗冻害致灾因子危险性降低,孕灾环境敏感性不变,承灾体易损性增加,总体上冻害风险呈降低趋势,但区域差异显著。冻害高风险区面积减幅为2.84%~7.70%,低风险区面积增幅为1.59%~6.16%。空间分布上,哀牢山以西以南地区风险等级明显下降,哀牢山以东以北,高风险区面积略有增加趋势,尤其是文山大部始终维持较高风险等级。时间变化上,风险等级逐年代降低,低风险区面积呈增加趋势,高风险区面积呈减小趋势,并且高风险区面积减幅RCP8.5情景的> RCP4.5情景的> RCP2.6情景的。

关键词：甘蔗冻害风险 regcm4 气候变化云南

末次冰盛期以来中国千年尺度气候的动力降尺度模拟——3个特征时期气候对比

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第四纪研究 2021年第3期41卷 842-855页

作者：况雪源韩跃超王志远南京大学大气科学学院江苏南京210023 浙江师范大学地理与环境科学学院浙江金华321004

本研究基于古花粉反演的自然植被变化,结合冰芯重建的温室气体资料,利用全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21 ka)模拟的月平均资料作为侧边界,嵌套高分辨率区域气候模式Reg CM4.1进行了末次冰盛期以来千年尺度气候的动力... 详细信息

本研究基于古花粉反演的自然植被变化,结合冰芯重建的温室气体资料,利用全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21 ka)模拟的月平均资料作为侧边界,嵌套高分辨率区域气候模式Reg CM4.1进行了末次冰盛期以来千年尺度气候的动力降尺度模拟,再现了中国区域气候高精度时空分布。通过对末次冰盛期、全新世中期及现代这3个特征时期模拟结果的对比得知,自末次冰盛期以来中国气温和降水变化有显著区域和季节差异,其中东部地区变化大于西部地区,夏秋季变化高于冬春季。与现代相比,末次冰盛期气候寒冷干燥,尤其是华南地区;全新世中期呈现出冬春偏冷、夏秋偏热的季节非一致性变化,意味着该时期气温的年振幅增大,其降水量呈北多南少分布,表明东亚夏季风较强,雨带偏北。此外,东北及青藏地区降水峰值强度、华北和华南降水峰值位置以及江淮流域降水强度在不同时期的差异表明了古季风降水模拟的复杂性和难度。

关键词：末次冰盛期千年尺度动力降尺度 regcm4 TraCE-21 ka

Impacts of the Sahel-Sahara Interface Reforestation on West African Climate: Intra-Annual Variability and Extreme Temperature Events

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Atmospheric and Climate Sciences 2019年第1期9卷 35-61页

作者： Ibrahima Diba Moctar Camara Arona Diedhiou Laboratoire d’Océanographie des Sciences de l’Environnement et du Climat (LOSEC) UFR Sciences et Technologies Université A. SECK de Ziguinchor Ziguinchor Sénégal IRD CNRS Grenoble INP IGE Université Grenoble Alpes Grenoble France

The impacts of the reforestation of the Sahel-Sahara interface on the seasonal distribution of the surface temperature and thermal extremes are studied in the Sahel (West African region lying between 11°N and 18°N). We performed a simulation with the standard version of the regcm4 model followed by another one using the altered version of the same model taking into account an incorporated forest. The impacts of the vegetation change are assessed by analyzing the difference between the two runs. The reforestation may influence strongly the frequency of warm days (TG90P) and very warm days (TX90P) by decreasing it over the reforested zone from March to May (MAM) and the entire Sahel during the June-August (JJA) period. These TG90P and TX90P indices decrease may be due to the strengthening of the atmospheric moisture content over the whole Sahel region and the weakening of the sensible heat flux over the reforested zone. The analysis also shows a decrease of the TN90P indice (warm nights) over the Sahel during the wet season (JJA) which could be partly associated with the strengthening of the evapotranspiration over the whole Sahel domain. The analysis of additional thermal indices shows an increase of the tropical nights over the entire Sahel from December to February (DJF) and during the warm season (MAM). The strengthening of the tropical night is partly associated with an increase of the surface net downward shortwave flux over the reforested zone. When considering the heat waves, an increase (a decrease) of these events is recorded over the southern Sahel during JJA and SON periods (over the whole Sahelian region during DJF), respectively. Changes in latent heat flux appear to be largely responsible for these extreme temperatures change. This work shows that the vegetation change may impact positively some regions like the reforested area by reducing the occurrence of thermal extremes;while other Sahel regions (eastern part of the central Sahel) could suff

关键词： regcm4 Reforestation Heat Waves Sahel

Dynamical Donwscaling for Railroad Areas in Eastern Amazon and Southeastern Brazil:Current Climate and Near-Future Projections

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Atmospheric and Climate Sciences 2014年第2期4卷 155-163页

作者： Everaldo B.De Souza Bergson C.de Moraes Douglas B.S.Ferreira Luiz Gylvan Meira Filho Instituto Tecnológico VALE—ITV Grupo de Pesquisa sobre Mudancas do ClimaBelémBrazil

We performed a dynamic downscaling using regcm4 regional model driven by MPI global model for current (1990/2012) and near-future (2015/2039) climate in order to characterize the seasonal rainfall regimes throughout the railroad areas in eastern Amazon and southeastern Brazil. The analysis of observational data for the current climate indicated the existence of pronounced spatial variations in rainfall regime across railroad regions during both the rainy and dry seasons. Although models have presented generalized underestimation, the regional model showed improvements on spatial representation and intensity of the rainfall in comparison with global model results. We reported the future projections taking into account the correction of simulated rainfall by the values of the biases found in each respective seasonal regime, so that the results are expressed by percentage changes of the future (2015/2037) relative to the current climate patterns. For the railroad in eastern Amazon, projections indicate a weak decrease of rainfall of about -15% in the rainy season (January to May), however during the dry season (June to October) are expected drastic reductions between -70% and -90% in south (Carajás in Pará state) and north (Sao Luis in Maranhao state) portions. Conversely, for the railroad in southeast Brazil, model projections point out for an increased rainfall regime during the rainy season (October to February) around +30% to +40% in the east part of the region over the Espírito Santo state.

关键词： Regional Climate Modeling Rainy and Dry Seasons Climate Change Brazil Climate regcm4

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RCPs情景下珠江流域气候变化预估分析

热带气象学报 2014年第3期30卷 503-510页

作者：杨红龙王炳坤杜尧东李磊深圳市国家气候观象台/深圳市气象局广东深圳518040 广东省气候中心广东广州510080

针对珠江流域,分析了在全球气候模式(BCC_CSM1.1)驱动下,区域气候模式regcm4进行的中国区域气候变化模拟中,珠江流域在RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下,未来2010—2099年的气候变化。结果表明,regcm4对珠江流域气候特征具有很强的模... 详细信息

针对珠江流域,分析了在全球气候模式(BCC_CSM1.1)驱动下,区域气候模式regcm4进行的中国区域气候变化模拟中,珠江流域在RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下,未来2010—2099年的气候变化。结果表明,regcm4对珠江流域气候特征具有很强的模拟能力。未来RCPS情景下珠江流域气温将持续增大。与参照时段(1980—1999年)相比,RCP4.5和RCP8.5情景下的年平均温度在2020s分别增加0.7℃和0.8℃,2050s分别增加1.0℃和1.6℃,2080s分别增加1.6℃和2.9℃。而未来年降水并未表现出显著的变化趋势,但不同情景、不同地区预估的降水呈现不同的变化趋势。RCP4.5情景下,流域降水2020s将减少4.3%,2050s和2080s将分别增加0.7%和0.1%;RCP8.5情景下,未来不同时段流域降水均呈减少趋势,2020s、2050s和2080s分别减少1.7%、2.9%和0.2%,表明降水预估具有更大的不确定性。两种排放情景下未来降水在东南沿海增加、西北部减少,变化率为±8%。此外,两种排放情景下未来珠江流域的日平均温度统计特征发生改变,揭示未来高温事件可能增加,同时,大雨级别以上的降水发生频率增加,可能导致洪涝事件增加。

关键词：气候学气候变化区域气候模式代表性浓度路径情景珠江流域 regcm4

未来RCPs情景下珠江流域降水特征的模拟分析

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热带气象学报 2014年第3期30卷 495-502页

作者：杜尧东杨红龙刘蔚琴广东省气候中心广东广州510080 深圳市国家气候观象台/深圳市气象局广东深圳518040

利用全球模式（BCC_CSM1.1）驱动区域模式regcm4,模拟分析了RCP8.5和RCP4.5排放情景下未来2010—2099年珠江流域降水基本特征、强度分布和极端降水事件的变化特征。研究表明,regcm4区域气候模式可刻画出珠江流域极端降水的特征。RCP4.5... 详细信息

利用全球模式（BCC_CSM1.1）驱动区域模式regcm4,模拟分析了RCP8.5和RCP4.5排放情景下未来2010—2099年珠江流域降水基本特征、强度分布和极端降水事件的变化特征。研究表明,regcm4区域气候模式可刻画出珠江流域极端降水的特征。RCP4.5和RCP8.5排放情景下降水变化特征一致,未来不同时段（2020s、2050s和2080s）珠江流域的年平均降水量减少,春季和冬季减少,夏季和秋季增加,而且年平均和四季的降水频率均减少,强度增加（春季除外）。降水基本特征的变化导致降水强度分布改变,春季除外,不同时段的年和四季的降水极值（降水90th和95th分位值）的年平均值均增加,增幅最大为秋季,表明未来时段极端降水强度增加。未来不同时段珠江流域的年最大日降水量的5年重现期值在柳江流域、红水河、桂江流域和珠江三角洲（珠三角）地区增加,增幅30%-45%。RCP8.5排放情景下,未来2080s时段珠三角地区的年最大日降水量5年重现期值相当于现在时段8-10年的重现值,50年值相当于现在时段100年的重现期值,表明未来这些地区的极端降水事件发生频率增加。

关键词：气候学气候变化 RCPs排放情景珠江流域区域模式 regcm4

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汉江“83·10”致洪暴雨重预报研究

人民长江 2017年第19期48卷 35-41页

作者：李春龙邱辉邢雯慧杨文发段唯鑫长江水利委员会水文局湖北武汉430010

受气象监测及预报能力限制,1983年10月3~6日汉江流域的致洪暴雨过程,普遍未能准确预报,从而对丹江口水库防洪调度形成了很大压力。通过比较2015年和1983年气象监测水平、降雨预报水平,利用中尺度数值模式WRF和区域气候模式Reg CM4分别对... 详细信息

受气象监测及预报能力限制,1983年10月3~6日汉江流域的致洪暴雨过程,普遍未能准确预报,从而对丹江口水库防洪调度形成了很大压力。通过比较2015年和1983年气象监测水平、降雨预报水平,利用中尺度数值模式WRF和区域气候模式Reg CM4分别对"83·10"暴雨过程以及1983年以来与"83·10"相似量级来水天气过程进行模拟,在当前技术条件下,重现"83·10"暴雨预报过程,并研究预报效果。研究表明:2015年气象监测预测水平较1983年有本质提高,中尺度数值模式能够提前3 d预测出该过程,区域气候模式能提前一个月预测出1983年10月上旬降雨集中;在当前技术条件下,充分运用现有各种观测资料,综合应用多种数值预报模式,可使汉江上游大范围强降雨过程基本不会漏报。

关键词：暴雨定量降雨预报 WRF regcm4 预报重现汉江

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