多模式動力降尺度與偏差訂正相結(jié)合的中國區(qū)域極端溫度模擬及預估
發(fā)布時間:2021-06-14 22:25
本文利用LMDZ4模式分別嵌套于第五次耦合模式比較計劃CMIP5中的五個全球模式(BCC-CSMl-1-m,CNRM-CM5, FGOALS-g2, IPSL-CM5A-MR,MPI-ESM-MR)對中國區(qū)域1961-2099年氣候進行動力降尺度模擬與預估,對比分析降尺度前后各模式對中國區(qū)域極端溫度的模擬能力。利用等距CDF映射方法(Equidistant CDF Matching method ( EDCDFm ))和 CDFt 方法(CDF-TransformMethod (CDF-t方法))對降尺度結(jié)果進行偏差訂正,在此基礎上選用訂正效果較好的EDCDFm方法對RCP4.5排放情景下21世紀前期(2017-2036年)、中期(2046-2065年)和末期(2080-2099年)中國區(qū)域溫度未來變化情景進行等權集合預估,主要結(jié)論如下:(1)相較全球模式,LMDZ4模式較好地刻畫了青藏高原、四川盆地等復雜地形的變化,能更好地表現(xiàn)出中國區(qū)域極端溫度的空間分布。但降尺度改善效果表現(xiàn)出明顯的區(qū)域性差異,對于最高溫度、最低溫度和霜凍日數(shù),降尺度之后主要在東北、西北、高原以及西南地區(qū)改善明顯,...
【文章來源】:南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1泰勒圖例??根據(jù)泰勒圖原理,以及圖2.1所示,A表示觀測,B和C表示兩個模式模??
方程(2.7)中和分別表示歷史時段觀測和模式模擬的CDF,??表示未來時段內(nèi)模式模擬的CDF,表示未來時段模擬的值,表示??EDCDFm方法的訂正值。具體訂正思路見圖2.2,如當未來預測值為-10時,對??應的CDF值為0.2,而在當前氣候中,CDF為0.2時,得到觀測值與模式的模??擬值的差Ax,訂正值即預測值-10+Ax。對于每個格點的未來預估時間序列,??我們都構(gòu)建CDF進行未來預估時間序列的訂正。該方法中,由于溫度場基本服??從正態(tài)分布,因此進行正態(tài)分布的參數(shù)化擬合。??(2)?CDF-Transform?Method?(CDFt?方法)??CDFt方法可以看成是分位數(shù)匹配法的擴展[44],[45]。假設存在一個傳遞函數(shù)T,??在某一給定的格點將全球模式變量的CDF轉(zhuǎn)換成表示局地尺度氣候變量的??CDF,定義FSA為歷史時段內(nèi)固定格點觀測逐日溫度的CDF,?為同時段內(nèi)模??10??
?30?40??x??圖2.2訂正方法示圖(觀測:黑色粗實線,歷史時期模式模擬:黑色虛線,未來模式模擬:??灰色細實線,EDCDFm:黑色點劃線)??本文將歷史時段(1961?—2005年)分為兩段,前20年(1966—1985年)??為控制時段:利用觀測和模式數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù),后20年(1986—2005年)為??驗證時段:檢驗偏差訂正的效果。在對未來預估結(jié)果進行訂正時,通過輸出21??世紀前期(20176—2036年)、中期(2046—2065年)和后期(2080—2099年)??的訂正結(jié)果,分析中國地區(qū)未來溫度的變化特征,采用模式離差(即模式間的??均方差)[64]對模式預估結(jié)果進行不確定性分析。在驗證時期和預估時期,將訂??11??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CMIP5模式對中國極端氣溫及其變化趨勢的模擬評估[J]. 蔣帥,江志紅,李偉,沈雨辰. 氣候變化研究進展. 2017(01)
[2]變網(wǎng)格模式LMDZ4對東亞夏季氣候的模擬檢驗[J]. 楊浩,江志紅,李肇新. 大氣科學學報. 2016(04)
[3]Assessment of Indices of Temperature Extremes Simulated by Multiple CMIP5 Models over China[J]. DONG Siyan,XU Ying,ZHOU Botao,SHI Ying. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(08)
[4]CMIP5模式對東亞500 hPa高度場主要模態(tài)時空結(jié)構(gòu)模擬能力的評估[J]. 黃海玲,江志紅,王志福,陳威霖. 氣象學報. 2015(01)
[5]概率調(diào)整法在氣候模式模擬降水量訂正中的應用[J]. 周林,潘婕,張鐳,許吟隆. 應用氣象學報. 2014(03)
[6]MM5V3模式對IPCCA1B情景下中國地區(qū)極端事件的模擬和預估[J]. 胡伯彥,湯劍平,王淑瑜. 地球物理學報. 2013(07)
[7]Near Future (2016-40) Summer Precipitation Changes over China as Projected by a Regional Climate Model (RCM) under the RCP8.5 Emissions Scenario: Comparison between RCM Downscaling and the Driving GCM[J]. 鄒立維,周天軍. Advances in Atmospheric Sciences. 2013(03)
[8]Introduction of CMIP5 Experiments Carried out with the Climate System Models of Beijing Climate Center[J]. XIN Xiao-Ge,WU Tong-Wen,ZHANG Jie. Advances in Climate Change Research. 2013(01)
[9]變網(wǎng)格大氣模式對1998年東亞夏季風異常的模擬研究[J]. 劉景衛(wèi),周天軍,滿文敏. 地球物理學報. 2013(01)
[10]基于統(tǒng)計降尺度模型的江淮流域極端氣候的模擬與預估[J]. 陳威霖,江志紅,黃強. 大氣科學學報. 2012(05)
本文編號:3230334
【文章來源】:南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1泰勒圖例??根據(jù)泰勒圖原理,以及圖2.1所示,A表示觀測,B和C表示兩個模式模??
方程(2.7)中和分別表示歷史時段觀測和模式模擬的CDF,??表示未來時段內(nèi)模式模擬的CDF,表示未來時段模擬的值,表示??EDCDFm方法的訂正值。具體訂正思路見圖2.2,如當未來預測值為-10時,對??應的CDF值為0.2,而在當前氣候中,CDF為0.2時,得到觀測值與模式的模??擬值的差Ax,訂正值即預測值-10+Ax。對于每個格點的未來預估時間序列,??我們都構(gòu)建CDF進行未來預估時間序列的訂正。該方法中,由于溫度場基本服??從正態(tài)分布,因此進行正態(tài)分布的參數(shù)化擬合。??(2)?CDF-Transform?Method?(CDFt?方法)??CDFt方法可以看成是分位數(shù)匹配法的擴展[44],[45]。假設存在一個傳遞函數(shù)T,??在某一給定的格點將全球模式變量的CDF轉(zhuǎn)換成表示局地尺度氣候變量的??CDF,定義FSA為歷史時段內(nèi)固定格點觀測逐日溫度的CDF,?為同時段內(nèi)模??10??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]CMIP5模式對中國極端氣溫及其變化趨勢的模擬評估[J]. 蔣帥,江志紅,李偉,沈雨辰. 氣候變化研究進展. 2017(01)
[2]變網(wǎng)格模式LMDZ4對東亞夏季氣候的模擬檢驗[J]. 楊浩,江志紅,李肇新. 大氣科學學報. 2016(04)
[3]Assessment of Indices of Temperature Extremes Simulated by Multiple CMIP5 Models over China[J]. DONG Siyan,XU Ying,ZHOU Botao,SHI Ying. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(08)
[4]CMIP5模式對東亞500 hPa高度場主要模態(tài)時空結(jié)構(gòu)模擬能力的評估[J]. 黃海玲,江志紅,王志福,陳威霖. 氣象學報. 2015(01)
[5]概率調(diào)整法在氣候模式模擬降水量訂正中的應用[J]. 周林,潘婕,張鐳,許吟隆. 應用氣象學報. 2014(03)
[6]MM5V3模式對IPCCA1B情景下中國地區(qū)極端事件的模擬和預估[J]. 胡伯彥,湯劍平,王淑瑜. 地球物理學報. 2013(07)
[7]Near Future (2016-40) Summer Precipitation Changes over China as Projected by a Regional Climate Model (RCM) under the RCP8.5 Emissions Scenario: Comparison between RCM Downscaling and the Driving GCM[J]. 鄒立維,周天軍. Advances in Atmospheric Sciences. 2013(03)
[8]Introduction of CMIP5 Experiments Carried out with the Climate System Models of Beijing Climate Center[J]. XIN Xiao-Ge,WU Tong-Wen,ZHANG Jie. Advances in Climate Change Research. 2013(01)
[9]變網(wǎng)格大氣模式對1998年東亞夏季風異常的模擬研究[J]. 劉景衛(wèi),周天軍,滿文敏. 地球物理學報. 2013(01)
[10]基于統(tǒng)計降尺度模型的江淮流域極端氣候的模擬與預估[J]. 陳威霖,江志紅,黃強. 大氣科學學報. 2012(05)
本文編號:3230334
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