【摘 要】
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本文通过气温、降水率和海平面高度数据评估检验了CMIP6（Coupled Model Intercomparison Program 6）中32个模式模拟能力。其中,BCC-CSM2-MR、EC-Earth3-Veg、FIO-ESM-2-0、ACCESS-ESM1-5、MPI-ESM1-2-HR、CMCC-CM2-SR5、MPIESM1-2-LR这7个模式模拟的气温、降水率与观测资料的变化趋势拟合
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本文通过气温、降水率和海平面高度数据评估检验了CMIP6（Coupled Model Intercomparison Program 6）中32个模式模拟能力。其中,BCC-CSM2-MR、EC-Earth3-Veg、FIO-ESM-2-0、ACCESS-ESM1-5、MPI-ESM1-2-HR、CMCC-CM2-SR5、MPIESM1-2-LR这7个模式模拟的气温、降水率与观测资料的变化趋势拟合度更高,集合平均后的海平面高度数据与观测资料的时间序列变化和空间分布都具有高度一致性。因此,将7个气候模式在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下的中国近海低分辨的模拟结果分别集合平均,并将集合平均后的结果直接驱动ROMS模式,利用动力降尺度方法模拟21世纪中国近海总海平面变化特征。通过对模拟区域的表层温盐场、海表流场以及动力海平面高度的模拟结果与历史观测资料进行对比,验证了ROMS模型模拟结果是可信的,表明ROMS模式能够较好地模拟中国近海海平面变化。本文预测的海平面变化仅为海洋因素引起的海平面高度变化,不包含南极和格陵兰冰盖、高山冰川等因子引起的海平面变化。ROMS模式结果显示,在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5三种情景下,21世纪中国近海海域平均动力海平面、比容海平面、总海平面高度的时间序列曲线呈上升趋势,且随情景增强上升幅增加。2015～2050年期间中国近海动力海平面、比容海平面、总海平面高度上升速率比2015～2100年海平面上升速率较快。到2100年,在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下,中国近海总海平面分别上升21.58cm、28.06cm和33.91cm。从线性趋势来看,在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下,中国近海总海平面上升速率分别为0.98mm/yr、1.52mm/yr和2.30mm/yr。从空间分布来看,在三种情景下,21世纪中国近海海域平均动力海平面、比容海平面以及总海平面高度空间变化均呈上升趋势,且随情景增强上升幅度增大。中国近海总海平面上升幅空间分布特征与动力海平面上升幅度相似。中国近海平均比容海平面上升幅度空间形态与水深分布较为一致,表明邻近大洋的动力和热力的变化影响了中国近海总海平面上升幅度。由温度引起的热比容海平面上升幅度远大于由盐度变化引起的盐比容海平面上升幅度。可以得出,通过海面输入海洋的热通量增加,总比容海平面变化中的热比容海平面贡献较大,盐比容海平面贡献比较小。再与平均动力海平面进行三者间的比较,可以发现,热比容海平面上升幅度最大,动力海平面次之,盐比容海最小。中国近海动力海平面空间分布特点为:渤海海域动力海平面上升值为负值,东海海平面高度变化梯度大,自西北向东南递增。南海海域动力海平面上升值略高于黄渤海,自西北向东南递减。中国近海海域总比容海平面上升幅度总体上呈现自南海向黄、渤海递减的空间分布特点。总海平面上升幅度空间分布特点为:渤海、黄海和东海海域呈现自西北向东南递增的空间分布特征,具有地转流属性的东海黑潮所在位置存在着密集的等值线,该处的海平面高度梯度大。南海海域东北部和中部以及吕宋海峡西侧上升幅度有明显峰值区。整体来看,黄、渤海海域总海平面上升幅度最小,东海上升幅度次之,南海海域上升幅度最大。相比于低分辨率的结果,动力降尺度后高分辨率模式结果显示离岸海平面有较大的上升,但黄渤海、东海近岸上升幅度相对较小,并且动力降尺度模拟后的高分辨率结果给出了整个中国近海以及沿岸更具体的变化特征,弥补了低分辨率里渤海和沿岸海域数据点稀少的不足。
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