區(qū)域氣候變化模擬與預(yù)估

目錄
第1章 緒論 1
1.1 氣候模式的發(fā)展歷程 1
1.2 降尺度方法綜述 4
1.3 動力降尺度和區(qū)域氣候模式 6
1.4 區(qū)域氣候變化國際比較計(jì)劃CORDEX 9
第2章 區(qū)域氣候模式簡介 11
2.1 發(fā)展歷史 12
2.1.1 區(qū)域氣候模式的產(chǎn)生和完善 12
2.1.2 區(qū)域地球系統(tǒng)模式 13
2.1.3 區(qū)域?qū)α骺煞直婺Ｊ郊澳M 14
2.2 CORDEX-CORE試驗(yàn) 15
2.3 針對中國區(qū)域的區(qū)域氣候模式發(fā)展 18
2.3.1 區(qū)域氣候模式物理過程優(yōu)選及參數(shù)優(yōu)化 18
2.3.2 東亞區(qū)域的CORDEX-EA RegCM4模擬 19
2.3.3 區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)集成模式 20
2.3.4 東亞–西北太平洋區(qū)域海氣耦合模式 21
第3章 區(qū)域尺度氣候模式的評估 27
3.1 評估方法 27
3.1.1 總體模擬結(jié)果的評估 27
3.1.2 過程分離 28
3.1.3 儀器模擬器 29
3.1.4 古氣候研究 29
3.1.5 資料同化和初值技術(shù)的使用 30
3.1.6 區(qū)域氣候模式評估技術(shù) 30
3.1.7 集合評估技術(shù) 31
3.1.8 評估中需要注意的問題 31
3.2 增值問題 32
3.3 應(yīng)用于氣候模式評估的全球尺度觀測數(shù)據(jù) 34
3.4 東亞區(qū)域格點(diǎn)化觀測數(shù)據(jù)CN05.1 36
3.4.1 制作方法 37
3.4.2 與其他數(shù)據(jù)的比較 40
3.5 應(yīng)用于中國區(qū)域的其他數(shù)據(jù) 47
3.5.1 中國區(qū)域多源融合分析產(chǎn)品 47
3.5.2 中國全球大氣/陸面再分析產(chǎn)品 49
第4章 全球和區(qū)域氣候模式對中國氣候的模擬及評估 52
4.1 全球氣候模式 52
4.1.1 氣溫和降水 52
4.1.2 極端氣候事件 55
4.2 區(qū)域氣候模式 58
4.2.1 氣溫 58
4.2.2 降水 60
4.2.3 極端天氣氣候事件 62
4.2.4 熱帶氣旋 73
4.2.5 大氣環(huán)境容量 81
第5章 全球氣候模式對中國氣候變化的預(yù)估 86
5.1 氣溫的變化 86
5.1.1 平均氣溫 87
5.1.2 極端氣溫事件 88
5.2 降水與水循環(huán)的變化 91
5.2.1 降水 91
5.2.2 極端降水 91
5.3 積雪和空氣質(zhì)量 93
5.3.1 積雪 93
5.3.2 空氣質(zhì)量 94
5.4 未來溫度變化的涌現(xiàn)約束預(yù)估 95
5.5 基于指紋法檢測歸因的區(qū)域溫度預(yù)估訂正 105
第6章 區(qū)域氣候模式對中國氣候變化的預(yù)估 108
6.1 氣溫的變化 108
6.1.1 平均氣溫 108
6.1.2 極端氣溫 110
6.2 降水與水循環(huán)的變化 118
6.2.1 降水 118
6.2.2 極端降水 120
6.3 熱帶氣旋變化的預(yù)估 122
6.4 復(fù)合型極端事件與有效溫度的變化 127
6.4.1 有效溫度的當(dāng)代分布 128
6.4.2 有效溫度的未來變化 130
6.5 徑流深、大氣環(huán)境容量及降水侵蝕率 143
6.5.1 徑流深 143
xii 區(qū)域氣候變化模擬與預(yù)估
6.5.2 大氣環(huán)境容量 145
6.5.3 氣候變化對東北地區(qū)降水侵蝕力的影響 145
6.6 柯本氣候分類的變化 149
6.6.1 柯本氣候分類及在當(dāng)代的分布 149
6.6.2 未來變化 151
6.7 青藏高原的氣候變化預(yù)估 154
6.7.1 平均氣溫 155
6.7.2 平均降水 156
6.7.3 極端降雪事件 158
第7章 統(tǒng)計(jì)降尺度和誤差訂正 163
7.1 誤差訂正 163
7.1.1 意義及簡介 163
7.1.2 分位數(shù)映射 165
7.1.3 擾動分位數(shù)映射 166
7.1.4 氣溫訂正結(jié)果 167
7.1.5 降水訂正結(jié)果 169
7.1.6 不同訂正方法對氣溫變化預(yù)估的影響 171
7.1.7 不同訂正方法對降水變化預(yù)估的影響 174
7.2 對極端氣候指數(shù)的訂正 176
7.2.1 氣溫指數(shù) 177
7.2.2 降水指數(shù) 179
7.2.3 不同模式的模擬性能及其訂正效果 181
7.2.4 氣溫指數(shù)未來變化 183
7.2.5 降水指數(shù)未來變化 184
7.2.6 未來變化的時間序列 186
第8章 1.5℃和2℃溫升情景下中國及周邊地區(qū)的氣候變化 189
8.1 絲綢之路核心區(qū) 190
8.2 亞洲地區(qū) 191
8.3 東亞季風(fēng)區(qū)和全球季風(fēng)區(qū)變化的比較 193
8.4 歷史0.5℃全球增暖背景下中國極端高溫變化與預(yù)估的對比 196
8.5 全球1.5℃和2℃溫升閾值下青藏高原的氣候變化 200
8.6 未來溫控閾值降低0.5℃對中亞極端事件的影響 201
第9章 區(qū)域氣候變化預(yù)估中的主要不確定性 204
9.1 氣候模式在中國區(qū)域存在的主要模擬偏差 205
9.2 觀測數(shù)據(jù)的不足 207
9.3 區(qū)域氣候模式結(jié)果和全球氣候模式驅(qū)動場之間的關(guān)系 210
9.4 來自模式和內(nèi)部變率的不確定性 222
第10章 區(qū)域氣候模式RegCM和WRF介紹 227
10.1 RegCM在東亞地區(qū)的應(yīng)用 227
10.2 RegCM5的動力過程 230
10.2.1 RegCM5靜力框架 231
10.2.2 MOLOCH非靜力框架 232
10.3 RegCM5的主要物理過程參數(shù)化方案和子模塊 235
10.4 WRF數(shù)值模式簡介 239
10.5 WRF的動力框架 240
10.6 WRF的主要物理過程參數(shù)化方案和子模塊 243
參考文獻(xiàn) 251
附錄 270