CMIP6 HighResMIP对青藏高原气候模拟的评估和预估

高分辨率模式模拟被认为是研究资料相对欠缺的青藏高原地区气候变化的重要方法之一。第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)新增了高分辨率模式比较计划(HighResMIP),但其对青藏高原气候的模拟性能尚未系统评估。本研究分析了6对(更高、较低分辨率)CMIP6 HighResMIP模式对青藏高原当前气候的模拟能力,并集合预估了近期青藏高原气候的变化趋势。相对较粗分辨率模拟,所有(2/3)模式的更高分辨率模拟减少了平均降水(气温)的区域平均偏差。泰勒图涉及指标的综合评估显示,约1/3模式的更高分辨率对平均气温和降水模拟效果优于较低分辨率,其余模式的更高分辨率则接近或者劣于较低分辨率。集合平均结果优于单个模式,且其更高分辨率模拟效果总体优于较低分辨率。更高分辨率模式集合预估显示,相对于1995—2014年,在SSP5-8.5情景下到2021—2040年青藏高原整体呈增温趋势,东南部增温相对较弱;降水从北到南呈增加-减少-增加的变化模态;青藏高原气温将平均增加(0.81±0.91)℃,降水将平均增加(0.05±0.25) mm/d。

1901-2010年青藏高原土壤温度变化的模拟研究

冻土变化是气候变化研究领域的热点问题之一，而土壤温度是冻土变化研究的重要参量。但目前对百年尺度土壤温度，特别是深层土壤温度变化的认识还存在不足。本研究利用CRUNCEP大气强迫资料驱动最新版本的通用陆面模式（CLM4．5）对过去百年的青藏高原土壤温度变化进行了模拟研究。利用来自气象站和野外钻孔监测站的土壤温度观测资料对模拟结果进行了验证，结果显示：1）通用陆面模式能合理地模拟出观测的青藏高原土壤温度变化，模拟和观测结果的相关系数为0．92，纳什效率系数为0．82，趋势分别为0．27℃／10年和0．28℃／10年。模拟结果明显优于再分析资料；2）1901～2010（1979～2010）年青藏高原15m土壤温度增加率为0．05（0．27）℃／10年，冬季增温高于夏季，土壤增温随深度增加而减弱、随经度增加而减小、随纬度的增加呈先增加后略减小的变化；3）青藏高原土壤温度变化主要受气温控制，1m（15m）深度土壤温度对气温变化的敏感性为0．79（0．37）℃／℃，浅层土壤温度对气候变化较深层敏感，多年冻土温度对气候变化较季节冻土敏感。这些结果从百年时间尺度上深化了对青藏高原土壤温度变化的认识。