中國(guó)極端氣候事件的數(shù)值模擬及其對(duì)土壤濕度異常響應(yīng)的敏感性分析.pdf

1、本文采用中國(guó)區(qū)域452個(gè)站點(diǎn)1961～2000年逐日的降水資料以及最高、最低氣溫資料,總體分析了中國(guó)極端氣候指數(shù)的基本變化特征。在此基礎(chǔ)上,利用NCAR CAM3.1大氣環(huán)流模式,設(shè)計(jì)了不同的數(shù)值試驗(yàn),在全面評(píng)估該模式對(duì)中國(guó)極端氣候指數(shù)的模擬能力的前提下,通過(guò)對(duì)敏感試驗(yàn)結(jié)果的分析,探討了土壤濕度異常對(duì)極端氣候指數(shù)模擬的可能影響。主要結(jié)論如下:
　　 (1)觀測(cè)的中國(guó)極端氣候指數(shù)的基本變化為:極端氣溫指數(shù)中的暖指數(shù)(暖夜、暖晝、熱

2、浪持續(xù)指數(shù))呈增加的趨勢(shì),冷指數(shù)(霜凍日數(shù))呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),并且在1990年左右存在突變年。極端降水指數(shù)變化趨勢(shì)的區(qū)域性差異比較明顯,極端降水頻次、極端降水強(qiáng)度、中雨日數(shù)的發(fā)生總體呈增加的趨勢(shì),而持續(xù)濕期總體略呈減少趨勢(shì)。
　　 (2)CAM3.1模式在氣候平均、年際變化和長(zhǎng)期變化趨勢(shì)等方面對(duì)中國(guó)區(qū)域極端氣候指數(shù)具有一定的模擬能力:模式對(duì)極端氣候指數(shù)氣候平均態(tài)的大尺度空間分布特征有一定的模擬能力；模式對(duì)極端降水指標(biāo)空間分布的模擬

3、能力較好,對(duì)極端氣溫指標(biāo)的模擬較差；模式對(duì)極端氣候指標(biāo)的模擬存在系統(tǒng)性的偏差,模擬的極端降水的系統(tǒng)性偏差要遠(yuǎn)大于對(duì)極端溫度的模擬。模式對(duì)極端氣溫指數(shù)的年際變化特征具有較強(qiáng)的模擬能力,對(duì)極端降水指數(shù)的年際變化基本沒(méi)有模擬能力；模式模擬的各極端降水指標(biāo)的年際變幅與觀測(cè)存在較大的偏差。模式較好地模擬出了暖夜和暖晝指數(shù)在中國(guó)大部分區(qū)域的增加趨勢(shì),但變幅較實(shí)測(cè)偏小；模式對(duì)熱浪持續(xù)指數(shù)長(zhǎng)期趨勢(shì)的模擬則相對(duì)略差。模式對(duì)極端降水指標(biāo)長(zhǎng)期趨勢(shì)的總體模擬能

4、力比對(duì)極端氣溫指標(biāo)的差；模式對(duì)極端降水頻次和中雨日數(shù)長(zhǎng)期趨勢(shì)的模擬尚可,但對(duì)持續(xù)濕期長(zhǎng)期趨勢(shì)的空間分布模擬能力較差。
　　 (3)模式模擬的極端氣候事件對(duì)土壤濕度異常十分敏感,土壤濕度異常對(duì)極端氣候指標(biāo)的多年平均空間分布、年際變率以及年際變化具有重要影響。當(dāng)不考慮土壤濕度年際異常時(shí):暖夜日數(shù)、暖晝?nèi)諗?shù)和熱浪持續(xù)指數(shù)的發(fā)生頻次在全國(guó)范圍內(nèi)明顯減少,而霜凍日數(shù)則明顯增加。而極端降水指標(biāo)的響應(yīng)則存在明顯的空間差異,極端降水頻次在江淮流

5、域明顯減小,而極端降水強(qiáng)度則表現(xiàn)為東北減弱、長(zhǎng)江流域增強(qiáng)；中雨日數(shù)和持續(xù)濕期在我國(guó)大部分地區(qū)減少。極端氣溫指標(biāo)的年際變率在我國(guó)大部分地區(qū)呈減小趨勢(shì)；而極端降水事件的變化則較為復(fù)雜,極端降水頻次和極端降水強(qiáng)度的年際變率在長(zhǎng)江以南有所增強(qiáng),而北方地區(qū)則有所減弱。中雨日數(shù)和持續(xù)濕期的年際變率在我國(guó)呈現(xiàn)出較為一致的減少趨勢(shì)。模式對(duì)暖夜日數(shù)、霜凍日數(shù)的年際變化的模擬能力明顯下降,并對(duì)極端降水指標(biāo)的年際變化的模擬能力在全國(guó)多數(shù)區(qū)域均有不同程度的下降