CMIP6模式水平分辨率对模拟我国西南地区夏季极端降水的影响评估

作者：黄子立; 吴小飞; 毛江玉^*

来源：高原气象, 2021, 40(06): 1470-1483.

• 西南地区
• CMIP6
• 高分辨率模式比较计划
• 水平分辨率
• 极端降水

我国西南地区的地形地貌非常复杂,当前的气候模式对该地区降水状况特别是极端降水的模拟技巧是比较低的。本文基于台站和卫星观测的逐日降水资料以及欧洲中心第五代再分析(ERA5)降水资料,通过与CMIP6高分辨率模式比较计划(HighResMIP)中的12个模式高、低分辨率模拟结果的对比分析,评估了当前气候模式对西南地区夏季降水的模拟性能特别是模式水平分辨率对极端降水模拟的影响。结果表明:(1)在夏季降水气候态方面,各HighResMIP模式模拟与台站观测之间的空间相关系数均超过0.75,总体性能较CMIP5有明显提升,但仍有超过半数模式明显低估了四川盆地降水。模式分辨率提高使横断山脉地形陡峭区的降水空间分布和强度更接近观测和ERA5资料,但对四川盆地降水的改进效果不佳。(2)在夏季极端降水方面,HighResMIP模式对极端降水频率和强度模拟差异较大。CNRM-CM6、FGOALS-f3、GFDL和HadGEM-GC31等4个模式对极端降水的各项指标模拟总体较好,但受气候态模拟偏差影响,前三者模拟的极端降水在四川盆地偏弱,而HadGEM-GC31在广西明显偏强。ECMWF-IFS、EC-Earth3P、IPSL-CM6A、MPI-ESM1-2和MRI-AGCM3-2等5个模式中极端降水发生频率明显偏低。提高分辨率可以一定程度改进降水强度的模拟,主要体现在提高地形陡峭区的降水强度,但对地形平坦区如四川盆地降水强度改进不大。

• 单位
  大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室; 中国科学院大气物理研究所; 成都信息工程大学