末次冰盛期以来中国千年尺度气候的动力降尺度模拟——3个特征时期气候对比

本研究基于古花粉反演的自然植被变化,结合冰芯重建的温室气体资料,利用全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21 ka)模拟的月平均资料作为侧边界,嵌套高分辨率区域气候模式Reg CM4.1进行了末次冰盛期以来千年尺度气候的动力降尺度模拟,再现了中国区域气候高精度时空分布。通过对末次冰盛期、全新世中期及现代这3个特征时期模拟结果的对比得知,自末次冰盛期以来中国气温和降水变化有显著区域和季节差异,其中东部地区变化大于西部地区,夏秋季变化高于冬春季。与现代相比,末次冰盛期气候寒冷干燥,尤其是华南地区;全新世中期呈现出冬春偏冷、夏秋偏热的季节非一致性变化,意味着该时期气温的年振幅增大,其降水量呈北多南少分布,表明东亚夏季风较强,雨带偏北。此外,东北及青藏地区降水峰值强度、华北和华南降水峰值位置以及江淮流域降水强度在不同时期的差异表明了古季风降水模拟的复杂性和难度。

中全新世背景下中国区域气候对植被变化响应的降尺度模拟研究

使用区域气候模式RegCM4.1嵌套全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21ka)模拟结果,通过动力降尺度方法再现了中全新世中国区域气候精细分布。与现代相比,中全新世中国区域气温夏高冬低,年振幅大;降水北多南少,夏季风强,雨带偏北。基于敏感性试验结果探讨地表植被、海温和温室气体变化对中全新世中国区域气候的影响,结果表明地表植被的作用高于海温及温室气体,是影响中国夏季气候的关键因子。以现代植被替代中全新世植被的试验表明植被改变会引起地表反照率的显著变化,从而引起地表对太阳辐射吸收差异并导致大气温压结构改变,南亚高压强度减弱伴随对流层大气经向温度梯度改变并使得东亚副热带西风急流南移,急流南侧的垂直运动得到加强而北侧减弱,最终致使季风雨带出现经向位移。此外,植被的改变亦会引起地表蒸发及水汽输送的差异,是降水对植被变化响应的另一种途径。