全球增暖1.5℃/2.0℃下中国极端气候事件响应的精细结构及高敏感区的甄别

论文摘要

2015年《巴黎协定》约定到本世纪末,将全球平均气温相对工业革命前升幅控制在2℃之内,并努力将气温升幅控制在1.5℃之内,0.5℃增温幅度的差异会对天气和气候产生巨大的影响,但目前对于中国地区的认识仍然较少,需要进一步研究。本文利用WRF对CESM Low Warming试验数据(以下称LW数据集)进行动力降尺度研究,获得1.5/2.0℃增暖下我国气候响应的高分辨率数据,并使用CN051作为观测数据集,评估模式性能;同时利用CESM LW数据集和WRF动力降尺度数据,研究了中国区域极端温度和降水事件在1.5/2.0℃情景下分布特征,并对比分析了中国在0.5℃增暖幅度差异下极端温度/降水事件的高敏感区。温度指数的历史模拟结果表明,除绝对阈值的极端温度指数(TR、ID、FD)外,偏差校正后的WRF结果比原始CESM结果更接近观测数值。CESM未来模拟的结果表明,0.5℃的增温幅度差异对东北、西北、华北和青藏高原地区影响最大,其中东北、华北地区将经历更强且更频繁的极端高温事件;我国西北地区和青藏高原主要受极端低温事件的影响,表现为极端低温事件强度的增强和持续时间的缩短。华北、西北、东北、华东、华中地区在WRF模拟中对极端温度的的响应最为敏感,其中华北地区夏季将发生更强且更频繁的极端高温事件,而该地区极端低温事件的强度的变化也会更大;我国西北地区主要受夏季极端气温的影响,表现为夏季极端气温增强,极端高温事件较全国平均水平更多,以及极端低温事件更少;东北地区受极端低温事件的影响,主要表现为极端低温事件持续减少但强度增大;中国东部和中部地区是WRF模拟中新出现的敏感区域,主要表现为夏季极端温度强度增强、持续时间增长。WRF和CESM的历史模拟结果都表明,模式对降水的模拟性能比温度要差,但WRF相对CESM的模拟性能有了很大的提升。在Prcptot、R10mm和R20mm等极端降水指数中,WRF数据更接近观测值;对Rx1day和Rx5day等指数,虽然WRF模拟结果具有较大的空间相关系数,但是均方根误差均比CESM大,这主要是因为WRF高估了华南和华东地区的极端降水。通过对CESM未来模拟结果分析,我们发现中国东部、西南部和青藏高原地区在2.0℃升温阈值下,将发生更严重的极端降水,其中华东地区极端降水强度显著增加,强降水增多,连续降水增多;青藏高原和西南地区极端降水强度变化大于全国平均水平,而极端降水的发生频率也将更高。WRF的模拟结果则显示,青藏高原地区、西南地区和东北地区是对极端降水响应最敏感的区域,其中西南地区和青藏高原地区强降水增强且增多,持续性降水也增多;东北地区极端降水强度也将更高,同时极端降水也将发生得更加频繁;长江中下游沿岸地区强降水量变化占总降水量变化的比例较高,这将导致当地在21世纪末会遭遇更多的强降水的侵袭。值得注意的是,1.5℃/2.0℃增温背景下极端降水事件的变化大多未通过显著性检验,说明影响降水变化的因素十分复杂。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴润琦

导师: 郭维栋

关键词: 增暖,极端气候事件,敏感区,动力降尺度

来源: 南京大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 南京大学

分类号: P467

总页数: 88

文件大小: 10373K

下载量: 393

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