未来30年亚洲降水情景预估及偏差订正

作者：杨阳; 戴新刚^*; 汪萍

来源：大气科学, 2022, 46(01): 40-54.

DOI：10.3878/j.issn.1006-9895.2104.20241

• 亚洲季风
• 降水预估
• CMIP5
• 偏差订正
• 旱涝趋势

借助第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, CMIP5)多模式集合数据及英国气候研究所(Climatic Research Unit Time-Series version 4.0, CRU TSv4.0)的格点降水资料,分析了多模式集合平均降水在亚洲的偏差分布特征,检验了三种偏差订正统计方法,并且预估了2021～2050年亚洲降水的可能变化。结果表明,在CMIP5历史气候模拟中,多模式集合降水在亚洲存在明显偏差,北方降水偏多,南方偏少,其中在青藏高原、内蒙古、蒙古国等地明显偏多达30%～40%,南亚偏少30%～40%,在越南和华南沿海偏少20%～30%等。2006～2015年预估降水偏差型与历史气候模拟相似,具有准定常性,可以通过二者之差将其消去。偏差订正检验表明,单纯除去模式气候漂移后的降水距平太小,尽管距平符号一致率较高。在暖季(5～10月),一元对数回归偏差订正结果在北方略优于一元差分回归,在冷季(11月至次年4月)与此相反,二者结合可以构成区域组合回归偏差订正法。最后,用组合订正法订正了RCP4.5情景下20个CMIP5模式集合2021～2050年亚洲降水预估偏差,又利用某些区域的去除模式漂移后的订正结果对其盲区进行了补充订正。结果表明,相对于1976～2005年气候平均,在暖季,中国南方、南亚东北部、中亚南部、阿拉伯半岛东北部等地降水可能减少10%～20%;从中国的三江源区到淮河流域带降水会增加约20%,东北南部的降水会增加约10%;新疆北部降水增加约10%,南部约20%;华北和东北大部降水减少约10%～20%;中南半岛北部降水增加约10%;亚洲高纬度地带降水也略有增加。在冷季,亚洲降水呈现北方增加,南方减少的格局,其中南亚降水减少最明显,达-10%左右,中国西南部减少约-5%;中国西部降水增加幅度为20%～40%,华北和东北增加约5%;亚洲高纬度降水增加约为10%～40%。因此,随着气候暖化,未来30年中国的淮河流域、长江和黄河上游可能降水增多,而西南地区的旱情可能会持续,建议有关部门提前做好应对部署。

• 单位
  中国气象科学研究院; 中山大学; 兰州大学; 中国科学院