基于CMIP6模式的“丝绸之路经济带”极端气温的模拟评估与预估

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全球变暖背景下的极端气候变化,严重影响了我国和参与―丝绸之路经济带‖建设国家的共同发展。量化未来全球变暖情景下该区域的极端气温变化格局,可为气候变化风险评估及应对决策提供科学基础,对保障“丝绸之路经济带”区域长期可持续发展和我国境外投资安全具有重要意义。当前“丝绸之路经济带”区域极端气温预估研究结果中的不确定性较大。本文使用耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的模式结果和气候变化检测与指数专家组定义的极端气温指数,评估了CMIP6模式对该区域极端气温的模拟性能,并针对模拟技巧不足的部分指数进行偏差订正,以期减少预估中的不确定性。除了对共享社会经济路径情景下不同时期的极端气温变化进行预估,还预估了不同温升水平下极端气温的变化,以求进一步减少预估结果中的不确定性。主要结论如下:(1)CMIP6模式对最冷日间气温、最冷夜间气温、夏日天数、高温夜数和霜冻天数的模拟偏差较小,能合理地再现观测到的极端气温。因此,CMIP6模式对这五个指数的模拟结果可以用于未来的预估。对于模拟偏差较大的指数,如最高日间气温和最高夜间气温,通过方差缩放法对其模式数据进行订正后,可以减小模拟与观测间的偏差,进而应用于预估。(2)预估结果表明,随着未来全球持续变暖,最冷日间气温、最冷夜间气温、夏日天数和高温夜数呈上升趋势,霜冻天数呈下降趋势。不同指数对全球温升的响应具有明显的空间差异。最冷日间气温和最冷夜间气温响应较强的地区主要在高纬度地区;夏日天数和高温夜数响应较强的地区主要在低纬度地区;霜冻天数响应较强的地区主要在高纬度和高海拔地区;最高日间气温和最高夜间气温变化的空间分布特征不明显。(3)与2.0°C和3.0°C全球温升下的情况相比,全球温升控制在1.5°C时“丝绸之路经济带”区域极端气温指数的变化预计将分别降低25%–55%和55%–85%。即使全球温升无法控制在1.5°C以内,那么将全球温升控制在2.0°C以内,“丝绸之路经济带”区域极端气温指数的变化比3.0°C温升时能减少多达60%。因此,如果全球平均气温能够控制在一个较低的温升水平,该区域的极端气温变化风险将大幅降低。
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