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              全球變暖背景下氣候預測准確性的提高
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              2019-08-07 | 【 【關閉】

                氣候異常如幹旱、洪澇、高溫熱浪等重大自然災害常常給人類生命和財産帶來重大損失。這些自然災害能否提前預測其發生的地點以及發生的強度和範圍呢?其預測能力依賴于數值模式的發展,包括模式水平分辨率的提高和物理過程描述的准確性。

                爲了提高氣候模式對未來氣候變化和極端氣候事件發生的預估能力,從1995年開始世界氣候研究組織(WCRP)發起了國際耦合模式比較計劃(CMIP),該計劃設計一系列給定強迫場的數值試驗,要求各個國家的氣候模式按照同樣的強迫進行模擬和預估,産生大量多模式模擬結果。一方面,這給科學家們大量的模式數據用于分析模式誤差來源,以提高模式對曆史事件的模擬能力和未來情景的預估性能;另一方面,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)需求根據CMIP科學試驗的結果,撰寫決策評估報告,以供各國政府執行措施來保護環境,減少人類對全球氣候變化的影響以及對全球極端氣候事件的應對政策。

                CAS FGOALS-f3-L气候系统模式于2019年5月完成并发布了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中的大气模式比较计划(AMIP)和全球季风模式比较计划(GMMIP)。CAS FGOALS-f3-L模式采用时间滞后法生成了不同初始场的三个集合成员,并提供1979-2014年全球尺度的模拟结果。模式输出37个变量,包含3小时平均、6小时瞬时、日平均和月平均数据。CAS FGOALS-f3-L模式在AMIP和GMMIP试验中,模拟了观测的海温、海冰外强迫变化情况下,1870年以来全球大气环流变化的主要特征,主要包括历史极端降水、台风活动、热带季节内振荡的传播以及全球季风环流和降水的变化。同时,GMMIP试验还特别模拟了青藏高原动力和热力强迫对亚洲气候变化的影响。CAS FGOALS-f3-L气候系统模式的试验结果为气候模式的研发以及气候变化机理研究提供了坚实的科学基础,有利于气候预测精确性的提高。

                CAS FGOALS-f3-L的大气分量模式FAMIL在过去的5年里提高了模式的水平分辨率,并改进了模式物理参数化过程,使得模式在各方面的模拟和预测性能有了很大的提高,特别是在季节内尺度上的模拟有了决定性的突破!CAS FGOALS-f3-L已经成为具有国际一流水平的数值模式。

                相關數據已經在地球系統國際數據聯盟(ESGF)數據平台上發布以供下載(https://esgf-node.llnl.gov/projects/cmip6/),相对应的数据描述论文和使用说明已被《Advances in Atmospheric Sciences》接收并出版(https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-019-9027-8)。该研究得到了国家重点研发计划(2017YFA0604004),国家自然科学基金(91737306, U1811464, 91837101, 41730963, 91637312, 41530426)等项目的共同资助。

              图1 FGOAL-f3-L 大气分量模式FAMIL 模拟西太平洋台风示意图

              图2 GMMIP Tier-1试验FGOAL-f3-L 模拟的全球陆地降水异常年平均的长期时间序列(1870-2014),与观测有很好的一致性

                关键词:CMIP6, AMIP,FGOALS-f3-L,MJO,台风,极端降水

                論文信息:

                He, B., and Coauthors, 2019: CAS FGOALS-f3-L model datasets for CMIP6 historical Atmospheric Model IntercomparisonProject simulation. Adv. Atmos. Sci., 36(8), 771–778, https://doi.org/10.1007/s00376-019-9027-8.

                論文鏈接:

                https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-019-9027-8

                中文科普:

                https://dwz.cn/UVgRtrcm

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