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CMIP6-DCPP对西北暖湿化的预测技巧评估与未来短期约束预估

西北暖湿化,模式预测,未来预估

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.6 年代际气候变化机理与预测技术

本文利用观测资料和CMIP6年代际气候预测计划（DCPP）的多模式年代际回报、历史及未来模拟数据，评估了多模式对过去60余年西北地区夏季温湿变化的预测技巧，并结合北大西洋海温对气温和降水内部变率的调制作用，重构历史时期温度和降水并进行了约束预估。结果表明，DCPP多模式集合平均能够较好模拟西北地区的升温，不同模式成员的预测技巧都在0.8以上，差异较小；尽管DCPP多模式集合平均能够基本模拟出西北地区的增湿趋势，但模式间差异较大，不同模式成员的预测技巧从-0.37到0.70不等。此外，北大西洋表面温度的年代际变化可以激发罗斯贝波影响西北地区温度和降水的内部变率，相关系数分别可达0.77和-0.69，但多模式集合平均预测与观测温度内部变率的相关系数仅为0.26，预测与观测降水内部变率的相关系数低至-0.11。基于此，本文建立了北大西洋表面温度与西北地区温度和降水的约束预估模型，显著提升了DCPP多模式对西北地区历史时期温度和降水内部变率的年代际预测能力（相关系数分别上升至0.55和0.40）。对未来的约束性预估表明，相对于1966–2016年基准期，中国西北地区2022–2030年夏季平均降水距平为1.85mm，其中内部变率贡献为−4.17mm，外强迫贡献为6.02mm；同期气温距平为1.32℃，其中内部变率贡献为0.05℃，外强迫贡献为1.27℃。研究结果表明，结合关键海温信号进行约束能够有效提升模式预测技巧并得到未来的可靠预估，对区域气候变化的准确预测和气候风险防控具有重要意义。