多模式動(dòng)力降尺度與偏差訂正相結(jié)合的中國(guó)區(qū)域極端溫度模擬及預(yù)估
發(fā)布時(shí)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(jì)劃CMIP5中的五個(gè)全球模式(BCC-CSMl-1-m,CNRM-CM5, FGOALS-g2, IPSL-CM5A-MR,MPI-ESM-MR)對(duì)中國(guó)區(qū)域1961-2099年氣候進(jìn)行動(dòng)力降尺度模擬與預(yù)估,對(duì)比分析降尺度前后各模式對(duì)中國(guó)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(duì)降尺度結(jié)果進(jìn)行偏差訂正,在此基礎(chǔ)上選用訂正效果較好的EDCDFm方法對(duì)RCP4.5排放情景下21世紀(jì)前期(2017-2036年)、中期(2046-2065年)和末期(2080-2099年)中國(guó)區(qū)域溫度未來變化情景進(jìn)行等權(quán)集合預(yù)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(fù)雜地形的變化,能更好地表現(xiàn)出中國(guó)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(duì)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(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1泰勒?qǐng)D例??根據(jù)泰勒?qǐng)D原理,以及圖2.1所示,A表示觀測(cè),B和C表示兩個(gè)模式模??
方程(2.7)中和分別表示歷史時(shí)段觀測(cè)和模式模擬的CDF,??表示未來時(shí)段內(nèi)模式模擬的CDF,表示未來時(shí)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(dāng)未來預(yù)測(cè)值為-10時(shí),對(duì)??應(yīng)的CDF值為0.2,而在當(dāng)前氣候中,CDF為0.2時(shí),得到觀測(cè)值與模式的模??擬值的差Ax,訂正值即預(yù)測(cè)值-10+Ax。對(duì)于每個(gè)格點(diǎn)的未來預(yù)估時(shí)間序列,??我們都構(gòu)建CDF進(jìn)行未來預(yù)估時(shí)間序列的訂正。該方法中,由于溫度場(chǎng)基本服??從正態(tài)分布,因此進(jìn)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(kuò)展[44],[45]。假設(shè)存在一個(gè)傳遞函數(shù)T,??在某一給定的格點(diǎn)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(shí)段內(nèi)固定格點(diǎn)觀測(cè)逐日溫度的CDF,?為同時(shí)段內(nèi)模??10??
?30?40??x??圖2.2訂正方法示圖(觀測(cè):黑色粗實(shí)線,歷史時(shí)期模式模擬:黑色虛線,未來模式模擬:??灰色細(xì)實(shí)線,EDCDFm:黑色點(diǎn)劃線)??本文將歷史時(shí)段(1961?—2005年)分為兩段,前20年(1966—1985年)??為控制時(shí)段:利用觀測(cè)和模式數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù),后20年(1986—2005年)為??驗(yàn)證時(shí)段:檢驗(yàn)偏差訂正的效果。在對(duì)未來預(yù)估結(jié)果進(jìn)行訂正時(shí),通過輸出21??世紀(jì)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(guó)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(duì)模式預(yù)估結(jié)果進(jìn)行不確定性分析。在驗(yàn)證時(shí)期和預(yù)估時(shí)期,將訂??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CMIP5模式對(duì)中國(guó)極端氣溫及其變化趨勢(shì)的模擬評(píng)估[J]. 蔣帥,江志紅,李偉,沈雨辰. 氣候變化研究進(jìn)展. 2017(01)
[2]變網(wǎng)格模式LMDZ4對(duì)東亞夏季氣候的模擬檢驗(yàn)[J]. 楊浩,江志紅,李肇新. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 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(duì)東亞500 hPa高度場(chǎng)主要模態(tài)時(shí)空結(jié)構(gòu)模擬能力的評(píng)估[J]. 黃海玲,江志紅,王志福,陳威霖. 氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]概率調(diào)整法在氣候模式模擬降水量訂正中的應(yīng)用[J]. 周林,潘婕,張鐳,許吟隆. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]MM5V3模式對(duì)IPCCA1B情景下中國(guó)地區(qū)極端事件的模擬和預(yù)估[J]. 胡伯彥,湯劍平,王淑瑜. 地球物理學(xué)報(bào). 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(duì)1998年東亞夏季風(fēng)異常的模擬研究[J]. 劉景衛(wèi),周天軍,滿文敏. 地球物理學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]基于統(tǒng)計(jì)降尺度模型的江淮流域極端氣候的模擬與預(yù)估[J]. 陳威霖,江志紅,黃強(qiáng). 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):3230334
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1泰勒?qǐng)D例??根據(jù)泰勒?qǐng)D原理,以及圖2.1所示,A表示觀測(cè),B和C表示兩個(gè)模式模??
方程(2.7)中和分別表示歷史時(shí)段觀測(cè)和模式模擬的CDF,??表示未來時(shí)段內(nèi)模式模擬的CDF,表示未來時(shí)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(dāng)未來預(yù)測(cè)值為-10時(shí),對(duì)??應(yīng)的CDF值為0.2,而在當(dāng)前氣候中,CDF為0.2時(shí),得到觀測(cè)值與模式的模??擬值的差Ax,訂正值即預(yù)測(cè)值-10+Ax。對(duì)于每個(gè)格點(diǎn)的未來預(yù)估時(shí)間序列,??我們都構(gòu)建CDF進(jìn)行未來預(yù)估時(shí)間序列的訂正。該方法中,由于溫度場(chǎng)基本服??從正態(tài)分布,因此進(jìn)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(kuò)展[44],[45]。假設(shè)存在一個(gè)傳遞函數(shù)T,??在某一給定的格點(diǎn)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(shí)段內(nèi)固定格點(diǎn)觀測(cè)逐日溫度的CDF,?為同時(shí)段內(nèi)模??10??
?30?40??x??圖2.2訂正方法示圖(觀測(cè):黑色粗實(shí)線,歷史時(shí)期模式模擬:黑色虛線,未來模式模擬:??灰色細(xì)實(shí)線,EDCDFm:黑色點(diǎn)劃線)??本文將歷史時(shí)段(1961?—2005年)分為兩段,前20年(1966—1985年)??為控制時(shí)段:利用觀測(cè)和模式數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù),后20年(1986—2005年)為??驗(yàn)證時(shí)段:檢驗(yàn)偏差訂正的效果。在對(duì)未來預(yù)估結(jié)果進(jìn)行訂正時(shí),通過輸出21??世紀(jì)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(guó)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(duì)模式預(yù)估結(jié)果進(jìn)行不確定性分析。在驗(yàn)證時(shí)期和預(yù)估時(shí)期,將訂??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CMIP5模式對(duì)中國(guó)極端氣溫及其變化趨勢(shì)的模擬評(píng)估[J]. 蔣帥,江志紅,李偉,沈雨辰. 氣候變化研究進(jìn)展. 2017(01)
[2]變網(wǎng)格模式LMDZ4對(duì)東亞夏季氣候的模擬檢驗(yàn)[J]. 楊浩,江志紅,李肇新. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 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(duì)東亞500 hPa高度場(chǎng)主要模態(tài)時(shí)空結(jié)構(gòu)模擬能力的評(píng)估[J]. 黃海玲,江志紅,王志福,陳威霖. 氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]概率調(diào)整法在氣候模式模擬降水量訂正中的應(yīng)用[J]. 周林,潘婕,張鐳,許吟隆. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]MM5V3模式對(duì)IPCCA1B情景下中國(guó)地區(qū)極端事件的模擬和預(yù)估[J]. 胡伯彥,湯劍平,王淑瑜. 地球物理學(xué)報(bào). 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(duì)1998年東亞夏季風(fēng)異常的模擬研究[J]. 劉景衛(wèi),周天軍,滿文敏. 地球物理學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]基于統(tǒng)計(jì)降尺度模型的江淮流域極端氣候的模擬與預(yù)估[J]. 陳威霖,江志紅,黃強(qiáng). 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):3230334
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qxxlw/3230334.html
最近更新
教材專著