基于中国科学院自主研发的第二代地球系统模式CAS-ESM2.0,本研究通过在陆面分量模式CoLM(Common Land Model)中引入植被水力模型以替换原有的经验性方案,开展了两组34年(1981~2014年)的AMIP(Atmospheric Model Intercomparison Project...基于中国科学院自主研发的第二代地球系统模式CAS-ESM2.0,本研究通过在陆面分量模式CoLM(Common Land Model)中引入植被水力模型以替换原有的经验性方案,开展了两组34年(1981~2014年)的AMIP(Atmospheric Model Intercomparison Project)数值模拟试验,探讨了植被水力方案的引入对中国夏季降水模拟的影响。结果表明,植被水力方案的引入能够显著降低CAS-ESM2.0模式对中国夏季降水气候态的模拟偏差,特别是显著改进了中国东部、青藏高原降水的低估,青藏高原以东的川西地区降水高估的偏差,同时也改善了夏季降水年际变率和极端大雨日数的模拟性能。进一步分析显示,植被水力方案的改进显著减小了土壤湿度在长江流域偏干、青藏高原偏湿的模式模拟偏差,降低了我国中东部以及青藏高原地表感热通量和潜热通量的模拟偏差,改善了模式对陆气相互作用过程的模拟能力。陆气相互作用的改进显著提升了模式对东亚季风环流的模拟,改进后的模式模拟的西北太平洋海平面气压的负偏差显著降低,有利于西南季风以及西北太平洋向我国东部的水汽输送,同时在对流层低层出现反气旋异常响应,有效改善了中国东部南风偏弱及水汽辐合偏弱的模拟偏差,使得我国东部降水负偏差显著减小。以上结果表明,包括植被水力过程的陆气相互作用的合理表述是改善东亚夏季降水模拟的重要途径之一。展开更多
利用全国40个地面台站的观测资料对ERA5及ERA5-Land两种不同空间分辨率的再分析资料开展了地面风速误差评估研究,结果表明:ERA5和ERA5-Land资料多年平均风速偏差的平均值分别为0.08 m s^(−1)、-0.06 m s^(−1),偏差的最大值分别为0.46 m ...利用全国40个地面台站的观测资料对ERA5及ERA5-Land两种不同空间分辨率的再分析资料开展了地面风速误差评估研究,结果表明:ERA5和ERA5-Land资料多年平均风速偏差的平均值分别为0.08 m s^(−1)、-0.06 m s^(−1),偏差的最大值分别为0.46 m s^(−1)、-0.19 m s^(−1),相对偏差的平均值为4.4%、-2.0%,相对偏差的最大值分别为33.0%、-10.1%;月平均风速线性拟合方程的斜率分别为0.93、0.97,截距分别为0.29 m s^(−1)、0.02 m s^(−1),相关系数分别为0.98、0.99;月平均风速均方根误差的平均值分别为0.17 m s^(−1)、0.14 m s^(−1),均方根误差的最大值分别为0.49 m s^(−1)、0.22 m s^(−1),相对均方根误差的平均值为7.4%、5.7%,相对均方根误差的最大值分别为35.2%、13.3%。ERA5-Land高分辨率资料地面风速误差相对较低,有利于提高风能资源评估的准确性。展开更多
利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我...利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我国夏季气候异常存在明显关联:当冬季TFSE偏大时,夏季贝加尔湖以东易盛行异常冷低压,内蒙古东部和东北西部易出现凉夏,同时,东亚副热带西风急流增强,西太平洋副热带高压易加强且西伸和北扩,江南地区在副高的控制下易干热;冬季TFSE偏小时的情况相反。这种显著关联独立于ENSO事件,并且在近40年来较为稳定;冬季TFSE与我国江南夏季降水在20世纪90年代初均发生过一次十年际尺度变化,表现为在20世纪90年代初之后,冬季TFSE(江南降水)明显减小(增多),同时,冬季TFSE与江淮夏季降水的正相关关系明显增强。进一步的分析表明,冬季TFSE可能通过某种途径来影响东亚副热带急流的变化,进而影响我国夏季气候异常。展开更多
文摘基于中国科学院自主研发的第二代地球系统模式CAS-ESM2.0,本研究通过在陆面分量模式CoLM(Common Land Model)中引入植被水力模型以替换原有的经验性方案,开展了两组34年(1981~2014年)的AMIP(Atmospheric Model Intercomparison Project)数值模拟试验,探讨了植被水力方案的引入对中国夏季降水模拟的影响。结果表明,植被水力方案的引入能够显著降低CAS-ESM2.0模式对中国夏季降水气候态的模拟偏差,特别是显著改进了中国东部、青藏高原降水的低估,青藏高原以东的川西地区降水高估的偏差,同时也改善了夏季降水年际变率和极端大雨日数的模拟性能。进一步分析显示,植被水力方案的改进显著减小了土壤湿度在长江流域偏干、青藏高原偏湿的模式模拟偏差,降低了我国中东部以及青藏高原地表感热通量和潜热通量的模拟偏差,改善了模式对陆气相互作用过程的模拟能力。陆气相互作用的改进显著提升了模式对东亚季风环流的模拟,改进后的模式模拟的西北太平洋海平面气压的负偏差显著降低,有利于西南季风以及西北太平洋向我国东部的水汽输送,同时在对流层低层出现反气旋异常响应,有效改善了中国东部南风偏弱及水汽辐合偏弱的模拟偏差,使得我国东部降水负偏差显著减小。以上结果表明,包括植被水力过程的陆气相互作用的合理表述是改善东亚夏季降水模拟的重要途径之一。
文摘利用全国40个地面台站的观测资料对ERA5及ERA5-Land两种不同空间分辨率的再分析资料开展了地面风速误差评估研究,结果表明:ERA5和ERA5-Land资料多年平均风速偏差的平均值分别为0.08 m s^(−1)、-0.06 m s^(−1),偏差的最大值分别为0.46 m s^(−1)、-0.19 m s^(−1),相对偏差的平均值为4.4%、-2.0%,相对偏差的最大值分别为33.0%、-10.1%;月平均风速线性拟合方程的斜率分别为0.93、0.97,截距分别为0.29 m s^(−1)、0.02 m s^(−1),相关系数分别为0.98、0.99;月平均风速均方根误差的平均值分别为0.17 m s^(−1)、0.14 m s^(−1),均方根误差的最大值分别为0.49 m s^(−1)、0.22 m s^(−1),相对均方根误差的平均值为7.4%、5.7%,相对均方根误差的最大值分别为35.2%、13.3%。ERA5-Land高分辨率资料地面风速误差相对较低,有利于提高风能资源评估的准确性。
文摘利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我国夏季气候异常存在明显关联:当冬季TFSE偏大时,夏季贝加尔湖以东易盛行异常冷低压,内蒙古东部和东北西部易出现凉夏,同时,东亚副热带西风急流增强,西太平洋副热带高压易加强且西伸和北扩,江南地区在副高的控制下易干热;冬季TFSE偏小时的情况相反。这种显著关联独立于ENSO事件,并且在近40年来较为稳定;冬季TFSE与我国江南夏季降水在20世纪90年代初均发生过一次十年际尺度变化,表现为在20世纪90年代初之后,冬季TFSE(江南降水)明显减小(增多),同时,冬季TFSE与江淮夏季降水的正相关关系明显增强。进一步的分析表明,冬季TFSE可能通过某种途径来影响东亚副热带急流的变化,进而影响我国夏季气候异常。
