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大气科学 2015年第3期39卷 596-610页

作者：周莉江志红李肇新杨修群南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 法国国家动力气象实验室巴黎75252 湖南省气象台长沙410000 南京大学大气科学学院南京210088

本文利用法国动力气象实验室发展的大气环流模式(LMDZ)对珠江三角洲(简称珠三角)、长江三角洲(简称长三角)和北京市、天津市、河北省区域(简称京津冀)城市群下垫面变化的东亚气候进行模拟试验,以探讨不同区域城市群下垫面变化带来的夏... 详细信息

本文利用法国动力气象实验室发展的大气环流模式(LMDZ)对珠江三角洲(简称珠三角)、长江三角洲(简称长三角)和北京市、天津市、河北省区域(简称京津冀)城市群下垫面变化的东亚气候进行模拟试验,以探讨不同区域城市群下垫面变化带来的夏季气候效应及其可能机制,结果表明:珠三角、长三角和京津冀城市群下垫面类型改变后,地表潜热蒸发显著减少,为了平衡地面能量收支,地面温度升高,进而感热通量、地表有效长波辐射增强,地表通过升温对能量进行再分配和再平衡,且下垫面改变引起的温度、地表能量变化基本集中于城市群下垫面变化区域,温度响应具有显著的局地性;对比不同区域城市化温度响应的强弱,发现各区域地表气温变化和能量变化存在较好的对应关系,长三角、珠三角城市群的总能量变化远高于京津冀城市群,其局地增温也是京津冀城市群的一倍以上;局地温度增加,虽有利于低层形成热低压,出现明显上升运动,但蒸发减弱使局地水汽明显减少,最终导致降水减少,表明水汽条件改变是降水减少的主要因素。同时由于中国东部高层呈现南正北负的异常变化,西太平洋副高加强西伸,使降水减少区域并没有集中在局地,特别是东部城市带试验中,出现了东部地区大范围的降水偏少。

关键词：中国东部下垫面变化城市化夏季气候效应数值模拟

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北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用

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气象学报 2014年第1期72卷 12-29页

作者：吴统文宋连春李伟平王在志张华辛晓歌张艳武张莉李江龙吴方华刘一鸣张芳史学丽储敏张洁房永杰汪方路屹雄刘向文魏敏刘茜霞周文艳董敏赵其庚季劲钧 Laurent Li 周明煜中国气象局国家气候中心北京100081 中国气象局国家气象信息中心北京100081 中国科学院大气物理研究所北京100029 法国动力气象国家实验室巴黎75005 国家海洋局海洋环境预报中心北京100081

较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(... 详细信息

较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。

关键词：北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM) 大气环流模式陆面过程模式海洋环流模式

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变网格模式LMDZ对东亚夏季气候平均态的模拟能力评估

变网格模式LMDZ对东亚夏季气候平均态的模拟能力评估

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第29届中国气象学会年会

作者：胡亚南郭慕萍李肇新张国宏李智才山西省气候中心太原030006 中国农业科学院北京100081 山西省气候中心太原030006 国家气候中心北京100081 法国科研中心动力气象实验室巴黎法国

将可变网格大气环流模式LMDZ的模拟中心移动至中国地理中心附近(112.5°E,37°N),在东亚地区进行加密,使用其对应全球模式同步输出资料进行环流强迫,以观测海表温度SST和海冰SIC资料对下边界强迫,对1979—2008年各年5—9月进行... 详细信息

将可变网格大气环流模式LMDZ的模拟中心移动至中国地理中心附近(112.5°E,37°N),在东亚地区进行加密,使用其对应全球模式同步输出资料进行环流强迫,以观测海表温度SST和海冰SIC资料对下边界强迫,对1979—2008年各年5—9月进行了模拟,并利用同期的NCEP/NCAR再分析资料和由中国气象台站资料生成的格点资料,评估该模式对东亚地区高空环流场、西太平洋副热带高压及地面温度、降水等的夏季气候平均态的模拟能力.结果表明：LMDZ可以较好的模拟平均环流场,其模拟结果能够反映实际的500hPa高度场和850hPa温度场的分布特征和趋势,但总体模拟值较观测值偏低;对副高强度的模拟能力偏弱、模拟的副高位置偏东,但准确的表现了副高随时间变化的移动特性;模式较好的再现了中国区域夏季地面气温和降水的空间分布特征;但从数值吻合度看,温度模拟主要呈区域性冷偏差,在东南沿海地区偏低1～3℃,在西部青藏高原地区偏低3～4℃及以上,中部和东北大部基本无偏差;降水的模拟在中国西北地区与实际观测较为一致,其误差主要表现为在中国东南部沿海模拟的降水偏多;对7个子区域,模式对850hPa温度场和地面日均气温的再现能力优于对500hPa高度场的模拟,且子区域间模拟偏差结果相差大,其中华北区地面气温模拟偏差最小,西北区降水值模拟偏差最小.

关键词：区域气候模式气候模拟模式评估 LMDZ

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全球温度增温半度对中国区域极端气候发生风险的影响

全球温度增温半度对中国区域极端气候发生风险的影响

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第五届区域气候变化监测与检测学术研讨会

作者：李伟江志红石晨张学斌李肇新气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044 加拿大环境气候变化部多伦多加拿大M3H5T4 法国科研中心动力气象实验室巴黎法国

为了应对气候变化,巴黎协定制定将全球温度增温控制在2℃,并且努力控制到1.5℃的目标.本文基于CMIP5模式的模拟结果,研究了当全球温度从1.5℃上升到2℃时,中国区域极端事件发生强度和风险的变化特征,结果表明,额外增温半度使得极端最高... 详细信息

为了应对气候变化,巴黎协定制定将全球温度增温控制在2℃,并且努力控制到1.5℃的目标.本文基于CMIP5模式的模拟结果,研究了当全球温度从1.5℃上升到2℃时,中国区域极端事件发生强度和风险的变化特征,结果表明,额外增温半度使得极端最高温(TXx)和极端最低温(TNn)在西北,西南和青藏高原增加超过1℃;中国区域平均的极端降水强度将增加约为4％,并且不同重现期极端降水强度变化差距不大.但是极端事件风险的变化依赖极端事件的重现期,一般重现期越长(越极端)的极端事件,发生的风险越大.当前气候下100年一遇的极端高温事件,在1.5℃和2℃下发生风险分别降低至15年和11年.历史100年一遇的极端降水事件在1.5℃和2℃气候下,则分别降低至62年一遇和42年一遇.极端温度和极端降水强度和风险的变化与RCP排放情景无关.

关键词：全球增温1.5C和2C 极端温度和极端降水事件 CMIP5 中国

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基于非齐次隐马尔可夫降尺度方法的江淮流域夏季日降水量变化的未来预估

基于非齐次隐马尔可夫降尺度方法的江淮流域夏季日降水量变化的未...

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第五届区域气候变化监测与检测学术研讨会

作者：郭莲怡江志红丁梅陈威霖李肇新南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 马鞍山气象局马鞍山243000 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 法国科研中心动力气象实验室巴黎法国

引入非齐次隐马尔可夫模型(Nonhomogeneous Hidden Markov Model,NHMM)统计降尺度方法,考察 BCC-CSM1.1(m)、IPSL-CM5A-MR、MPI-ESM-MR模式及模式集合对江淮流域夏季日降水量的降尺度模拟能力,在此基础上,进行RCP4.5情景下江淮流域夏季...

引入非齐次隐马尔可夫模型(Nonhomogeneous Hidden Markov Model,NHMM)统计降尺度方法,考察 BCC-CSM1.1(m)、IPSL-CM5A-MR、MPI-ESM-MR模式及模式集合对江淮流域夏季日降水量的降尺度模拟能力,在此基础上,进行RCP4.5情景下江淮流域夏季降水的未来预估.结果表明：NHMM方法能够有效提高气候模式对江淮流域夏季日降水量的模拟能力.3个气候模式及模式集合经NHMM降尺度后,Q-Q图(Quantile-Quantile plot)中日降水量绝对偏差由最高60mm以上减少至普遍20mm以下,显著性评分的中位数分别增加0.23、0.22、0.07和0.16,各降水指数空间相关系数由小于0.6提高至0.8以上,均方根误差则均小于0.75,总之降尺度结果更接近于观测.RCP4.5情景下,未来江淮流域的夏季降水总体呈增加趋势,其中10mm以下降水的发生频率将减少,而10mm及以上降水的发生概率均呈增加趋势;夏季总降水量、降水强度、中雨日数、95％分位降水量在21世纪前、中、后期空间上呈逐步增长趋势,而连续干日指数则相对减少,具体表现为东部地区明显偏涝,西部地区偏旱,江淮流域夏季降水的局域性趋强.

关键词：

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CMIP5模式对东亚大气环流场与活动中心的模拟评估

CMIP5模式对东亚大气环流场与活动中心的模拟评估

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第35届中国气象学会年会

作者：赵灿江志红李肇新气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京信息工程大学气象动力实验室法国科研中心索邦大学

大气环流场与活动中心是描述区域大气环流分布的两个重要成分,同时对区域气候平均和区域极端事件均有重要影响。大气环流场与活动中心在CMIP5耦合模式比较计划中表现如何?模式对两者的模拟是否具有一致性?模式对大气环流场和活动中心的... 详细信息

大气环流场与活动中心是描述区域大气环流分布的两个重要成分,同时对区域气候平均和区域极端事件均有重要影响。大气环流场与活动中心在CMIP5耦合模式比较计划中表现如何?模式对两者的模拟是否具有一致性?模式对大气环流场和活动中心的模拟与对中国东部地区夏季降水的模拟是否有关?本研究基于Taylor-S指标、大气活动中心强度、位置计算指数CCSI和模式综合模拟能力MR指数,定量化的评估了39个CMIP5模式对1961-2005年大气环流场与活动中心气候态的空间分布。选取了5个对东亚冬季、夏季气候分别具有重要影响的活动中心,包括蒙古利亚高压、阿留申低压、印度热低压、南亚高压和西太平洋副热带高压。研究结果表明,CMIP5模式对大气环流场与活动中心均有较好的模拟能力,但模式对场的模拟普遍存在负偏差,对高压活动中心的模拟偏弱,对低压活动中心模拟偏强。模式对大气环流场与活动中心的模拟具有基本的一致性。但由于活动中心更具有局地性特征,两者在模式中的表现略有差异。综合CMIP5模式对夏季大气环流场与活动中心的模拟能力,对比模式对中国东部夏季平均降水的空间分布发现,由于模式对夏季场和西太平洋副热带高压、南亚高压模拟偏弱,对中国东南地区850hPa风场模拟存在北风分量异常,不利于水汽输送,使该地区降水模拟偏干。而模式在日本海及其以东地区850 hPa风场存在反气旋环流,有利于为华北、东北地区输送水汽,使得模式对北方降水模拟偏湿。大气环流场、活动中心与区域降水的模拟关系探讨,可以为气候模式中降水模拟能力的改善提供理论依据。

关键词：东亚大气环流大气活动中心模式评估 CMIP5

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CMIP5模式对中国极端降水的模拟评估及其未来预估

CMIP5模式对中国极端降水的模拟评估及其未来预估

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第四届区域气候变化监测与检测学术研讨会

作者：江志红李伟李肇新徐建军南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 法国国家动力气象实验室巴黎75242 乔治梅森大学理学院环境科学与技术中心美国弗吉尼亚22030

利用中国区域1960-2005年的高精度逐日格点(0.5°× 0.5°)降水资料,评估了参与CMIP5计划的31个气候模式对中国区域极端降水的模拟能力.结果表明,模式对中国东部地区极端降水的模拟能力要显著高于西部地区,东部地区模拟与...

利用中国区域1960-2005年的高精度逐日格点(0.5°× 0.5°)降水资料,评估了参与CMIP5计划的31个气候模式对中国区域极端降水的模拟能力.结果表明,模式对中国东部地区极端降水的模拟能力要显著高于西部地区,东部地区模拟与观测气候场的相关系数高于0.7,各模式之间的差异较小,且除了最大连续干日,对其余指数的时间变率模拟较好.

关键词：

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中国东部不同区域城市群下垫面变化气候效应的模拟研究

中国东部不同区域城市群下垫面变化气候效应的模拟研究

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第32届中国气象学会年会

作者：周莉江志红李肇新杨修群气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学湖南省气象台法国国家动力气象实验室南京大学大气科学学院

关键词：中国东部下垫面变化城市化夏季气候效应数值模拟

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