青藏高原降水对水循环和冰冻圈、生态系统等具有重要影响,全球变暖背景下未来青藏高原降水变化的预估是一个众所关注的问题。气候预估研究多采用多模式集合,对各模式给予等权重以给出集合预估结果,但不同模式模拟性能的差异及模式间的不独立性会降低预估结果的可靠性。
基于27个CMIP6模式,采用综合考虑模式性能和独立性的加权方法,该工作研究了5种共享社会经济路径(SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSSP3-7.0、SSP5-8.5)下青藏高原降水的近期(2021-2040年)、中期(2041-2060年)和长期(2081-2100年)变化。结果表明,21世纪末青藏高原的年平均降水相较于当前气候态将增加7.4%(SSP1-1.9)-21.6%(SSP5-8.5),其中高原北部的变化更为强烈。与等权重的预估结果相比,加权后的青藏高原降水增加趋势略有增强,同时模式不确定性减小。此外,加权的影响存在空间和季节差异:在季节上,加权对降水增加的加强效应在春季更明显;在空间上,高原西北部的降水变化受加权的影响更显著。
可靠的气候预估产品是开展气候变化适应和应对的前提,围绕着如何有效约束CMIP多模式结果,科学界提出了多种方法,其中基于模式性能和独立性的加权方法在应用上最为便捷,本文结果为青藏高原气候变化研究如何使用CMIP6数据提供了有价值的参考。
图 SSP5-8.5情景下青藏高原降水相较于当前气候态(1985-2014年)的长期变化(2081-2100年),单位:%。左(右)列为加权预估结果(加权与等权重预估结果的差异);从上到下每一行分别为年平均、春季、夏季、秋季及冬季降水。
该研究由中国科学院大气物理研究所和中国气象科学研究院的合作者共同完成,论文第一作者为赵寅博士。研究成果发表于《Advances in Atmospheric Sciences》 (AAS),受中国科学院战略先导专项(批准号XDA20060102)、第二次青藏高原综合科学考察研究(批准号2019QZKK0102)、国家自然科学基金(批准号41988101)、王宽诚教育基金会共同资助。
该研究收录在AAS第三极专刊中。专刊即将于2022年6月正式出版,请点击http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/virtualTopic?id=926e3e7f-5b62-4aab-ae0a-ebc0e882bdc8 查看专刊更新情况。
Citation: Zhao Y, Zhou T, Zhang W, Li J. Change in Precipitation over the Tibetan Plateau Projected by Weighted CMIP6 Models. Advances in Atmospheric Sciences, https://doi.org/10.1007/s00376-022-1401-2