极端气候|相比CMIP5,CMIP6模式能更好地模拟极端气候变化

【极端气候|相比CMIP5,CMIP6模式能更好地模拟极端气候变化】近期 , 第六次全球耦合模式比较计划(CMIP6)的试验结果已逐渐对外公开发布 。 相比CMIP5模式 , CMIP6模式无论在动力学参数化方案还是模式分辨率等方面 , 都有了较大的改进和提高 。 那么 , CMIP6模式对气候尤其是极端气候的模拟性能如何?相比之前模式版本 , 是否有所提升呢?针对这一问题 , 中国科学院大气物理研究所陈活泼研究员、孙建奇研究员等开展了系统的评估研究 , 相关研究成果发表在Science Bulletin2020年第17期上 。
研究选取5种典型的极端气候作为评估对象 , 包括高温(TXx)、低温(TNn)、暴雨(R20mm)、洪涝(RX5day)和干旱(CDD) 。 整体上来说 , 相比CMIP5中的旧版本模式 , 基于CMIP6中新版本模式的集合结果能够更好地模拟这些极端气候的平均态以及趋势变化特征 , 其模拟结果与观测更为接近 。 但是对于单个模式来说 , 模式间的差异较大 , 甚至有个别模式对这些极端气候的模拟性能相比CMIP5版本有所降低 , 比如MPI-ESM1-2-HR相比旧版本MPI-ESM-LR , 其模拟性能偏弱 。 随着未来全球的进一步增暖 , 全球陆地区域的最高温及最低温均呈现出了一致的增加 , 这也意味着未来发生高温热浪天气的概率明显增加 , 而发生低温冷害的风险在降低;此外 , 未来全球陆地区域发生暴雨和洪涝的概率也在显著增加 , 但干旱(基于降水异常)增加只局限在南半球陆地区域 。 同时发现 , CMIP6模式预估的未来这些极端气候的增加幅度明显要高于CMIP5的结果 , 而且其不确定性也相对较大 , 这还有待进一步深入研究 。
极端气候|相比CMIP5,CMIP6模式能更好地模拟极端气候变化
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图1CMIP6(曲线)和CMIP5(盒虚图)多模式集合预估的未来全球陆地区域平均的最高温、最低温相对当前气候(1986~2005年)的变化


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