我国西南及周边地区气候的模拟和预估

【摘要】本文利用CRU高分辨率的观测数据、云南省124站观测资料及NCEP/NCAR再分析风场、Hadley中心海温资料，分析了我国西南周边地区的降水时空变化特征，探讨了降水变化的可能影响机制。并设计敏感性试验来分析西南地区前期干旱对后期气候的影响，探讨了陆气相互作用在连季干旱事件中的可能影响。检验了7个全球海气耦合模式的CMIP5数据对西南周边地区气候的模拟性能，对该区域不同未来情景下2006-2055年气候进行了预估。首先，讨论了我国西南及周边地区的降水时空变化特征，从环流背景、季风活动、海气相互作用等方面探讨降水变化的可能影响机制。西南周边地区的降水具有明显的干、湿季节分别，夏秋两季降水量累加起来占全年总降水量的75%以上，近50年呈显著减少线性趋势。夏季降水和秋季降水都具有明显的年代际振荡特征，但两者的周期特征不尽相同，21世纪初以来两者均进入偏少时期，夏、秋季节降水偏少相位的叠加，是造成近年来西南地区连年干旱的重要原因。夏季和秋季降水的多或寡对应的环流场特征存在显著差异，并发现中南半岛季风活动的强度以及印-太暖池的海温与这两季降水有密切关系。其次，采用区域气候模式RegCM进行土壤湿度敏感试验模拟，对西南地区前期干旱造成后期降水持续偏少的可能性进行探讨。强迫区域土壤湿度的减少使得该地对流降水减少，地面温度升高，海平面气压降低，在对流层低层有反气旋性异常环流响应，反之亦然。上述降水温度等气象要素对土壤湿度的响应具有明显的不对称特征，当土壤湿度减少时对后期气候影响更明显。西南地区前期降水的不足，通过陆气作用的反馈过程形成累积效应，使得干旱持续较易发生。最后，检验了参与IPCCAR5的7个全球海气耦合模式及模式集合平均对研究区域气温和降水的模拟性能，同时进行该区域不同温室气体排放量情景下2006-2055年的气候预估。全球海气耦合模式对该区域气温和降水气候场空间分布、气温的线性趋势和春季夏季降水的年代际振荡特征具有一定的模拟能力，且模式集合能力优于单一模式，气温模拟优于降水模拟，但春夏季的降水好于其他季节，使得全年的总降水好于秋、冬两季。对未来情景预估表明，研究区域未来50年气温呈现显著的线性上升趋势，降水量保持年代际振荡特征并有所增加，2020年之前我国云南及其南部区域将经历相对的干旱时期。
【作者】周秀华；
【导师】肖子牛；
【作者基本信息】中国气象科学研究院，气象学，2014，硕士
【关键词】西南地区；干旱；数值模拟；气候变化预估；

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