气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2014年
2期
277-290
,共14页
刘芸芸%李维京%左金清%胡增臻
劉蕓蕓%李維京%左金清%鬍增臻
류예예%리유경%좌금청%호증진
CMIP5%西太平洋副热带高压%模拟和预估%典型浓度路径情景
CMIP5%西太平洋副熱帶高壓%模擬和預估%典型濃度路徑情景
CMIP5%서태평양부열대고압%모의화예고%전형농도로경정경
CMIP5%Western Pacific subtropical high (WPSH)%Simulation and projection%RCP scenarios
利用国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)26个模式的模拟结果,从空间分布和振幅变化、年际周期及年代际趋势等方面,初步评估了 CMIP5模式对西太平洋副热带高压(副高)的模拟能力。在此基础上,还对未来不同典型浓度路径(RCPs)情景下副高的可能变化给出了定性的预估。CMIP5模式历史试验结果显示,大多数模式对500 hPa 位势高度气候平均值的模拟有明显误差,这主要是由于模式对热带印度洋和西太平洋地区海表温度(SST)的模拟普遍较观测值低,从而导致模式对副高的模拟能力有限。但大多数模式对高度场和纬向风场变化的空间形态与振幅都有较强的模拟能力。因此,通过用 NCEP/NCAR 再分析资料的气候平均值替代 CMIP5模式气候平均值的简单方法,对 CMIP5模拟结果进行了订正。经订正后的模式结果均有能力刻画副高指数的历史时间序列,且能够反映出20世纪70年代末期之后,副高面积增大、强度增强和显著西伸的变化趋势。此外,通过对副高指数的长期趋势、年际周期及标准差等的定量评估,注意到 CNRM-CM5、FGOALS-g2、FIO-ESM、MIROC-ESM 和 MPI-ESM-P 这5个模式对副高的模拟能力较强。未来气候预估试验中,副高面积和强度均增大,且显著西伸;其线性增长趋势在 RCP8.5情景下最高,RCP4.5情景下次之,RCP2.6情景下最弱。有趣的是副高脊线指数在3种排放情景下都没有明显的长期变化趋势。这些结果为选取和利用 CMIP5模式进行东亚地区气候变化的归因分析和未来预估提供了一定的科学依据。
利用國際耦閤模式比較計劃第五階段(CMIP5)26箇模式的模擬結果,從空間分佈和振幅變化、年際週期及年代際趨勢等方麵,初步評估瞭 CMIP5模式對西太平洋副熱帶高壓(副高)的模擬能力。在此基礎上,還對未來不同典型濃度路徑(RCPs)情景下副高的可能變化給齣瞭定性的預估。CMIP5模式歷史試驗結果顯示,大多數模式對500 hPa 位勢高度氣候平均值的模擬有明顯誤差,這主要是由于模式對熱帶印度洋和西太平洋地區海錶溫度(SST)的模擬普遍較觀測值低,從而導緻模式對副高的模擬能力有限。但大多數模式對高度場和緯嚮風場變化的空間形態與振幅都有較彊的模擬能力。因此,通過用 NCEP/NCAR 再分析資料的氣候平均值替代 CMIP5模式氣候平均值的簡單方法,對 CMIP5模擬結果進行瞭訂正。經訂正後的模式結果均有能力刻畫副高指數的歷史時間序列,且能夠反映齣20世紀70年代末期之後,副高麵積增大、彊度增彊和顯著西伸的變化趨勢。此外,通過對副高指數的長期趨勢、年際週期及標準差等的定量評估,註意到 CNRM-CM5、FGOALS-g2、FIO-ESM、MIROC-ESM 和 MPI-ESM-P 這5箇模式對副高的模擬能力較彊。未來氣候預估試驗中,副高麵積和彊度均增大,且顯著西伸;其線性增長趨勢在 RCP8.5情景下最高,RCP4.5情景下次之,RCP2.6情景下最弱。有趣的是副高脊線指數在3種排放情景下都沒有明顯的長期變化趨勢。這些結果為選取和利用 CMIP5模式進行東亞地區氣候變化的歸因分析和未來預估提供瞭一定的科學依據。
이용국제우합모식비교계화제오계단(CMIP5)26개모식적모의결과,종공간분포화진폭변화、년제주기급년대제추세등방면,초보평고료 CMIP5모식대서태평양부열대고압(부고)적모의능력。재차기출상,환대미래불동전형농도로경(RCPs)정경하부고적가능변화급출료정성적예고。CMIP5모식역사시험결과현시,대다수모식대500 hPa 위세고도기후평균치적모의유명현오차,저주요시유우모식대열대인도양화서태평양지구해표온도(SST)적모의보편교관측치저,종이도치모식대부고적모의능력유한。단대다수모식대고도장화위향풍장변화적공간형태여진폭도유교강적모의능력。인차,통과용 NCEP/NCAR 재분석자료적기후평균치체대 CMIP5모식기후평균치적간단방법,대 CMIP5모의결과진행료정정。경정정후적모식결과균유능력각화부고지수적역사시간서렬,차능구반영출20세기70년대말기지후,부고면적증대、강도증강화현저서신적변화추세。차외,통과대부고지수적장기추세、년제주기급표준차등적정량평고,주의도 CNRM-CM5、FGOALS-g2、FIO-ESM、MIROC-ESM 화 MPI-ESM-P 저5개모식대부고적모의능력교강。미래기후예고시험중,부고면적화강도균증대,차현저서신;기선성증장추세재 RCP8.5정경하최고,RCP4.5정경하차지,RCP2.6정경하최약。유취적시부고척선지수재3충배방정경하도몰유명현적장기변화추세。저사결과위선취화이용 CMIP5모식진행동아지구기후변화적귀인분석화미래예고제공료일정적과학의거。
This work examined the performance of 26 coupled climate models participating in the Coupled Model Intercompari-son Project Phase 5 (CMIP5)in the simulation of the present-day temporal variability and spatial pattern of the western Pacific subtropical high (WPSH).Results show that most models are able to capture the spatial distribution and variability of the 500 hPa geopotential height and zonal wind fields in the western subtropical Pacific,with the underestimation of the mean intensi-ties of WPSH.The underestimation may be associated with the cold bias of sea surface temperature in the tropical Indian and western Pacific Oceans in the models.To eliminate the impact of the climatology biases,the climatology of these models is re-placed by that of the NCEP/NCAR reanalysis in the verification.It is noted that at interdecadal time scales,the models repro-duce the shift of WPSH with enhancement and westward extension after the late 1970s.According to assessment of the simula-tions of the WPSH indices,it is found that some models (CNRM-CM5,FGOALS-g2,FIO-ESM,MIROC-ESM and MPI-ESM-P)are better than others in simulating WPSH.Then the ensemble mean of these better models are used to project the fu-ture changes of WPSH under three typical Representation Concentration Pathway scenarios (RCP8.5,RCP4.5,RCP2.6).It is suggested that the WPSH enlarges and strengthens,and its position extends westward under the scenarios,with the largest linear growth trend in RCP8.5,smallest in RCP2.6,and in between in RCP4.5;while the ridge line of WPSH does not show obvious long-term trend.These results may have implications for the attribution and prediction of climate variations and chan-ges in East Asia.