RegCM4對(duì)華北區(qū)域21世紀(jì)氣候變化預(yù)估研究

陳 穎，張冬峰，王 林，劉月麗，王大勇

(1.山西省氣候中心,山西 太原 030006; 2.山西省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心,山西 太原 030032)

引 言

未來(lái)氣候變化的預(yù)估一般通過(guò)氣候系統(tǒng)模式數(shù)值試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)第五次評(píng)估報(bào)告中，參與耦合模式比較計(jì)劃第5階段試驗(yàn)(coupled model inter-comparison project phase 5，CMIP5)的多個(gè)氣候系統(tǒng)模式采用主要強(qiáng)調(diào)輻射強(qiáng)迫變化的“典型濃度路徑”排放情景(representative concentration pathways，RCP)[1]，對(duì)未來(lái)全球氣候變化進(jìn)行預(yù)估。CMIP5中的模式對(duì)全球尺度地面氣溫的預(yù)估可信度很高，而對(duì)降水的大尺度空間分布模擬也較第四次評(píng)估報(bào)告有所提高[2]。然而，由于氣候系統(tǒng)模式分辨率較低(CMIP5中模式分辨率普遍在100～300 km之間)，對(duì)小尺度區(qū)域或局地的復(fù)雜地形和下墊面特征描述較差，導(dǎo)致對(duì)未來(lái)氣候變化預(yù)估存在較大的不確定性，其結(jié)果無(wú)法滿足區(qū)域尺度氣候變化評(píng)估研究需要。區(qū)域氣候模式彌補(bǔ)了全球模式分辨率不足的問(wèn)題，已成為區(qū)域尺度氣候變化研究的重要工具，IPCC第六次評(píng)估報(bào)告首次增加了區(qū)域氣候評(píng)估章節(jié)，并對(duì)區(qū)域氣候模式的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行更詳細(xì)的介紹[3]。

由于區(qū)域氣候模式對(duì)地形強(qiáng)迫描述的更為真實(shí)，通常其對(duì)氣溫、降水分布的模擬明顯優(yōu)于全球模式，故對(duì)未來(lái)氣候變化的預(yù)估信號(hào)更為可靠[4-7]。區(qū)域氣候模式最早由GIORGI等[8]提出，隨后其系列模式得到不斷發(fā)展與完善，其中RegCM系列模式發(fā)展得較為成熟且應(yīng)用最廣。近年來(lái)，我國(guó)采用RegCM系列模式陸續(xù)開(kāi)展了中國(guó)區(qū)域百年時(shí)間尺度的氣候變化模擬試驗(yàn)[9-12]，發(fā)現(xiàn)RegCM3對(duì)中國(guó)地區(qū)汛期降水[13]、積雪日數(shù)和積雪深度[14]等有較強(qiáng)的模擬能力，且模擬的華北區(qū)域氣溫、降水和極端氣候事件明顯優(yōu)于全球模式[15]；……