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中国区域性强降水事件的模拟和预估

曹经福  
【摘要】:本文研究了广义线性统计降尺度方法(GLM)模拟台站日降水的能力,在此基础上,结合AR5中加拿大中心的CanESM2模式输出数据模拟我国593个台站的日降水量(GLM-CanESM2)。在此基础之上,利用区域性事件客观识别法模拟中国区域性强降水事件的发生发展,并通过与强降水事件的观测事实进行对比分析,评估CanESM2模式的模拟能力。最后,预估了未来近百年中国区域性强降水事件的发生发展。本论文主要结论如下: (1)评估GLM模拟效果,表明GLM对日降水量具有良好的模拟能力。模拟结果与观测值的相关程度较好;模拟的大部分台站呈湿偏差,但偏差值较小;模拟的无降水准确率较高。GLM可以模拟出台站主要降水过程。 (2)利用GLM方法结合CanESM2输出数据模拟中国当前气候下日降水量,其表现为:GLM-CanESM2模式模拟效果较好,其模拟的台站日降水量与观测的降水量数值相关系数超过0.4,且通过了显著性检验。 (3)评估GLM-CanESM2模拟强降水事件的能力,发现模拟事件的频次较观测偏多。另外,模拟结果与观测结果一直表现为:综合强度指标和频次的年变化呈上升趋势;事件均多发生于夏季;在长江中下游地区和华北南部地区事件累计强度呈极大值。分析1998年的特大强降水事件,发现GLM-CanESM2模拟结果很好地再现了观测实况。 (4)预估未来近百年我国593个台站日降水量,发现未来我国的降水量总体上呈明显增多的趋势,年平均降水量的线性变化倾向为32.85mm/100a。冬季和春季我国大部分地区降水量相对增多,仅在长江中下游和华东部分地区相对减少;而夏季和秋季,我国东部沿海大部分地区和西南地区的东部降水量是相对增加的,而我国西部地区大部分区域降水量是相对减少的。 (5)预估未来近百年中国区域性强降水事件,发现全国范围内发生了646次强降水事件,其中特大强降水事件相对增多,多于严重强降水事件,而一般和轻度等级强降水事件仍多于严重和特大等级事件。未来强降水事件的累计综合强度指数和累计影响面积的年累积值均呈上升趋势,其中21世纪中期强降水事件各项指标的累积值均最大。同时,发现未来近百年的强降水事件集中发生于夏季,且全国大部分地区均有强降水事件发生,但较多发生于华北和东北沿海地区。


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