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基于区域气候模式的浙江省春茶开采期霜冻害变化趋势预估
2025年
茶叶是浙江省重要的经济作物之一,春季霜冻害是威胁春茶生产的主要农业气象灾害。为合理利用气候资源,规避气候风险,协调产业规划与应对技术措施,助力浙江省茶产业持续健康发展,基于区域气候模拟系统PRECIS(Providing REgional Climates for Impact Studies)输出的未来RCPs(Representative Concentration Pathways)气候情景RCP4.5和RCP8.5情景下逐日气象数据,分析了未来茶叶开采期变化及霜冻害风险的变化趋势。结果显示,到21世纪中叶,浙江省春茶萌芽期气温较气候基准时段明显升高,春茶开采期随之提前。在RCP4.5和RCP8.5情景下,早生茶种开采期将分别提前10.1 d和12.2 d,晚生茶种将分别提前5.6 d和10.3 d,早生茶种提前天数多于晚生茶种的,且东部沿海地区提前天数多于西部和北部地区的。受气候变暖影响,开采期间霜冻害风险有所降低,低排放情景较高排放情景下霜冻日数减少得更多,晚生茶种比早生茶种霜冻日数减少幅度更明显。在RCP4.5和RCP8.5情景下,早生茶种霜冻日数将分别减少0.8 d和0 d,晚生茶种将分别减少2.4 d和1.5 d。综合来看,由于升温幅度与不同品种茶树对气候变化的敏感程度差异,未来情景下早生茶种比晚生茶种受霜冻害威胁的可能性更大,且高排放情景下比低排放情景下受霜冻害的可能性更大。
张玉静傅良金志凤
关键词:气候变化区域气候模式春茶开采期霜冻害
不同水平分辨率区域气候模式对青藏高原气候特征模拟被引量:4
2024年
青藏高原地区气候特殊、地形复杂,气象观测站点稀少,对其区域气候和水循环过程的观测和模拟存在很大的困难。本文基于RegCM模式和WRF模式,探究不同水平分辨率10km、25km、50km下区域气候模式对该地区1989—2008年气候时空分布规律的模拟能力。研究结果表明:在10 km水平分辨率下,RegCM模式模拟多年平均气温绝对误差为0.33℃,WRF模式模拟绝对误差为1.77℃,比25 km和50 km水平分辨率下绝对误差减少1.60~2.12℃,且四季气温模拟值与实测值的相关性有所提高;随着水平分辨率的提高,WRF模式对青藏高原东南部和南部的降水量高估有所改善,RegCM模式模拟值逐渐接近实测值(模拟年降水量相对误差由169%降至75%)且对高原北部降水量的模拟有所改善,但整体上模式对降雨的高估依然存在;两个模式随水平分辨率的提高对地形起伏最大的雅鲁藏布江源区降水量的误差减少最为明显。本研究可为揭示气候变化下青藏高原水文响应机理奠定基础。
王雪莹谷黄河谷黄河张瀚文余钟波
关键词:区域气候模式WRFREGCM青藏高原
基于区域气候模式RACMO2.3的格陵兰冰盖表面物质平衡变化分析
2024年
格陵兰冰盖物质平衡由其触地线处冰通量和表面物质平衡组成,表面物质平衡是冰盖表面物质收入和支出的净值,在近期格陵兰冰盖物质损失中占主导地位。本文基于荷兰皇家气象研究院开发的1 km区域气候模式RACMO2.3 p2日表面物质平衡数据,对1958-2022年格陵兰冰盖的表面物质平衡及其组分做了详细分析。结果表明,(1)格陵兰冰盖多年平均表面物质平衡为366.8 Gt·a^(-1),表面物质平衡区域差异明显,冰盖西侧中部为主要强消融区域(表面物质平衡<-1600 mm w.e.·a^(-1)),冰盖东南部的高降水特征导致此处积累区表现为高物质累积态,积累区下部年表面物质平衡超过3200 mm w.e.·a^(-1);(2)季节上,格陵兰冰盖表面物质平衡在冰盖尺度上夏季以负平衡为主,冬季以降水积累为主,呈现从沿海到内陆、从南到北递减的格局;其主要消融季从5月开始,7月达到顶峰(表面物质平衡为-123.8 Gt);(3)近60年来格陵兰冰盖表面物质平衡年际变化大,整体上,20世纪90年代之前,降水主导了表面物质平衡变化,20世纪90年代后,表面物质平衡的显著负趋势(-48.7 Gt·(10 a)^(-2),p<0.05)则由融水径流的快速增加所致;(4)空间上,由表面消融增加和再冻结能力下降导致的冰盖消融区普遍呈现负趋势(<-80 mm w.e.·(10 a)^(-2),p<0.05),冰盖东南部的表面物质平衡变化主要受降水变化驱动。格陵兰冰盖表面物质平衡受大气环流异常、辐射、反照率、海洋等因素影响,未来变暖背景下,冰盖表面物质平衡负趋势更为显著,并诱发海平面上升。
怀保娟丁明虎张庆林孙维君张悟颖车佳航康立民
关键词:格陵兰冰盖区域气候模式
一种耦合区域气候模式和水汽追踪算法的引调水工程气候效应分析方法
本发明公开了一种耦合区域气候模式和水汽追踪算法的引调水工程气候效应分析方法,包括S1、估算引调水工程的逐时段引调水量和输水渠道的输水流量‑水面面积关系;S2、计算引调水工程导致的陆气分通量,将陆气分通量与区域气候模式WR...
郭棉明关文海王海邹义博曹继学董宁澎曹瑞路卫兵龚文婷时玉龙黄宇波王旭
区域气候模式对长江中下游梅雨的数值数拟
本文研究了区域气候模式Reg CM4.7在模拟长江中下游梅雨期降水方面的技巧,并重点探讨了不同积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式对梅雨降水模拟的影响及可能原因。基于模式中积云对流参数化方案、水平分辨率、...
李昊谦
关键词:积云对流参数化方案模式分辨率
区域气候模式对长江中下游梅雨的数值模拟:积云对流参数化方案和水平分辨率的影响
2024年
本文研究了区域气候模式RegCM4.7对长江中下游梅雨期降水的模拟技巧,聚焦不同积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式对梅雨降水模拟的影响及可能原因。基于区域模式中积云对流参数化方案、水平分辨率、微物理方案和陆面模式的不同配置组合,本研究共开展了96组成员试验,分析了不同模式配置方案下2020年超强梅雨个例以及1990~2020多年长江中下游梅雨期降水的模拟性能。结果发现:RegCM4.7模式在长江中下游梅雨期降水模拟方面具有一定技巧,其中积云对流参数化方案的选取对模拟结果影响较大,Tiedtke方案对梅雨降水的模拟技巧相对较高,而Grell方案相对较低。分析发现Tiedtke方案能够更合理地再现对流降水以及对流降水与层状云降水的比率,这可能是导致该方案对梅雨降水整体模拟效果较好的原因。进一步地,水平分辨率对梅雨期降水模拟的影响与地形因素有关,低水平分辨率(60 km)试验在复杂地形区域表现出显著的降水湿偏差,随着水平分辨率的提高,复杂地形带来的降水湿偏差可以明显减小。研究发现,在低分辨率试验中,中尺度对流系统(MCS)降水被长时间地锢囚在山区陡峭地形处,这将导致长时间尺度上的平均降水表现出湿偏差;而高分辨率试验能够更好地刻画复杂地形区域MCS从午后生成并逐渐向东传播的日变化特征,进而合理地再现梅雨期平均降水。最后,RegCM4.7中的微物理方案和陆面模式的选取对降水的模拟影响不大。综上,一系列数值试验结果表明区域气候模式RegCM4.7对包括2020年超强梅雨个例在内的长江中下游梅雨期降水具有较好的模拟技巧,相较而言,当RegCM4.7模式采用Tiedtke积云对流参数化时梅雨降水整体模拟技巧相对最佳,若更关注复杂地形区域的降水可考虑采用高水平分辨率配置。
李昊谦王璐陈林陈林孙明程一峰张荣华
关键词:积云对流参数化方案模式分辨率
基于机器学习的区域气候模式降水订正算法研究
近年来,随着国家气候中心CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting Model)区域气候预报模式系统的建立和完善,中国区域的汛期降水气候预测和相关研究取得了显著进展。然而,...
乔辰炜
东南亚地区未来气候变化的区域气候模式预估被引量:2
2023年
在联合区域气候降尺度试验CORDEX(Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment)的框架下,使用全球气候模式MPI-ESM-MR(简称MPI)的模拟结果,驱动区域气候模式RegCM4(Regional Climate Mode version 4),开展了在中等温室气体排放路径RCP4.5下的东南亚区域21世纪气候变化预估试验。试验中模式的水平分辨率为25 km×25 km,积分时间为1981~2099年。模式对东南亚区域当代(1986~2005年)气候的模拟结果表明:MPI与RegCM4对这一区域年平均气温、降水的空间分布特征均具有较好的模拟能力;相比于全球模式,高分辨率的RegCM4提供了空间分布上更为精细的气候信息,但其模拟的气温存在系统性冷偏差,对降水的模拟则普遍偏多。对未来气候变化的预估显示,MPI与RegCM4预估的未来气温均一致表现为增加,至21世纪末期(2081~2099年),预估的区域年平均气温升高幅度分别为1.8℃和1.7℃。二者对降水的预估则存在较大差异,MPI预估的年平均降水有不同程度增加,而RegCM4则出现减少现象,特别是在海洋大陆地区。两者预估的21世纪末期区域年平均降水变化分别5%(90 mm)和−6%(−147 mm)。RegCM4对极端温度指数的预估结果表明:未来东南亚地区高温热浪事件将持续增多,极端冷事件相应减少;在海洋大陆地区,降水强度和连续无雨日数出现同时增加现象,表明该地区洪涝和干旱风险未来均将增大。
王政琪高学杰韩振宇韩振宇吴佳
关键词:气候变化区域气候模式
区域气候模式中不同陆面过程对中国地区地表平衡模拟能力的检验
2023年
WRF模式能较准确地模拟中国地区区域地面气候,但模式中不同陆面过程模块的选择会影响模式模拟性能,比较而言,CLM使得地面气候场偏冷偏干;WRF能较准确地再现观测的地表能量通量的空间分布;与观测比较,所有陆面过程模块都存在高估。WRF模式能较准确地模拟典型气候区地表能量平衡的季节变化;能量收支是决定区域气候的重要因子。如RUC模块模拟的地面温度偏高、湿度偏大,蒸发强烈,表层土壤湿度的损失偏多,这导致整层大气衰减大,到达地表短波辐射偏少而长波辐射偏多,净辐射偏多。地表能量分配中的潜热、感热增加多。较多的地表向上能量可能加剧局地对流,导致降水偏多和地面温度增高。陆面过程模块模拟地表能量平衡的性能取决于模块的地表物理参数(如地表反照率、土壤热容量、土壤水热传导率等)、对冰雪过程的刻画等。
哈丽旦•喀迪尔黄艳飞艾克拉木•艾山江
关键词:WRF模式陆面过程
利用区域气候模式预估未来登陆中国热带气旋活动被引量:3
2023年
鉴于热带气旋(TC)对我国沿海地区的影响,研究全球变暖背景下未来登陆我国TC活动的变化,对于我国沿海地区的防灾减灾具有重要意义。基于CMIP5中全球气候模式HadGEM2-ES数据,文中利用区域气候模式RegCM4开展了历史时期和3种情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下未来东亚区域气候的动力降尺度模拟,检验了模式对历史登陆我国TC活动及其相关大尺度环境场的模拟能力,并预估了3种情景下2030—2039年、2050—2059年和2089—2098年,登陆我国TC的路径、强度和频率的变化特征。结果表明:模式能合理地再现东亚区域历史时期(1986—2005年)大气环流场的空间结构以及登陆我国TC的特征;在3种情景下未来登陆我国TC的平均强度和数量均有不同程度的增加,尤其是台风及以上级别TC的总数明显增加,其中RCP8.5情景最突出,到21世纪末期(2089—2098年)登陆我国TC的平均强度、台风及以上级别TC总数的年平均值较历史时期将分别增加7.56%和1.05个;不同情景下未来登陆我国TC的路径均有不同程度的北移趋势,且全球升温的幅度越大,北移趋势越明显,这可能与未来中国近海显著变暖和垂直风切变减弱有关。未来我国沿海地区尤其是中高纬度很可能将面临日益严峻的TC灾害风险,亟需尽快开展防灾减灾及对策研究。
聂心宇谭红建蔡榕硕高学杰

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高学杰
作品数:99被引量:3,975H指数:30
供职机构:中国科学院大气物理研究所
研究主题:区域气候模式 气候变化 数值模拟 气候模拟 温室效应
张冬峰
作品数:68被引量:490H指数:13
供职机构:山西省气候中心
研究主题:区域气候模式 气候变化 数值模拟 降水 土地利用
石英
作品数:47被引量:552H指数:17
供职机构:中国气象局国家气候中心
研究主题:区域气候模式 气候变化 数值模拟 高分辨率 极端气候事件
张耀存
作品数:197被引量:1,570H指数:24
供职机构:南京大学大气科学学院
研究主题:东亚副热带西风急流 数值模拟 降水 区域气候模式 西风急流
徐影
作品数:128被引量:2,357H指数:30
供职机构:中国气象局国家气候中心
研究主题:气候变化 区域气候模式 气候模式 降水 全球气候模式