气候模拟日降水量的统计误差订正分析——以上海为例.pdf

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1、第30卷第1期热带气象学报Vb1．30．NO．12014年02月JOURNALOFTROPICALMETEOROLOGYFeb．，2014周林，潘婕，张镭，等．气候模拟日降水量的统计误差订正分析——以上海为例[J]．热带气象学报，2014，3O(1)：137．144．文章编号：1004．4965(2014)01．0137．08气候模拟日降水量的统计误差订正分析——以上海为例周林2，潘婕2，张镭，许吟隆2，1(1．兰州大学大气科学学院／半干旱气候变化教育部重点实验室，甘肃兰州730000；2．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所脓业部农业环境与气候变化重点开放实验室，北京

2、100081)摘要：对区域气候模式系统PRECIS在SRESA1B情景下模拟的上海日降水输出按季节进行了统计误差订正。该方法首先对降水日数进行比率订正，以消除模式产生的微小值降水。然后利用r分布拟合日降水量的累计概率分布，采用整体和分段拟合两种方法构建传递函数TF(TransferFunction)进行订正。选取1962年12月一1992年11月作为控制时段，构建TF并将其应用于验证时段(1992年12月一2002年11月)。该订正方案消除了模式产生的微小值降水，解决了模拟的小降水值偏多的问题，频率误差保持在1％以下，分段拟合订正相比整体拟合订正具有更强的对极端降水的订正能

3、力；对冬、春季的订正效果比夏、秋季更显著。该方案不仅有效消除了平均值的漂移，而且显著订正了变率，同时提高了极端降水事件的再现能力，是一种相对完善的订正方案。关键词：订正；拟合；累计概率分布函数(CDF)；分布；传递函数(TF)中图分类号：P426．6文献标识码：ADoi：10．3969~．issn．1004．4965．2014．01．015先由Dickinson]和Giorgit。]发展并应用到气候1引言模拟。在气候变化预估中，通常以在某一排放情景下GCM的输出结果作为RCM的初始和边界条由人类活动导致的温室气体排放增加引起全件。RCM是目前使用较多的区域化技术，能有效球气

4、候持续增暖，如果未来的人类活动导致这些弥补GCM分辨率不足的缺陷，改善GCM预估温室气体排放持续增加，那么未来气候变化的趋未来排放情景下的区域气候响应。例如，PRECIS[】势和影响将更加显著。评估气候变化对水文循环、(ProvidingRegionalClimateforImpacts作物产量、生态系统以及人类健康等的影响，首Studies)、RegCM3是在中国应用较为广泛的先需要对气候变量(温度、降水等)进行较为可RCM，已有的研究表明[]，这两个RCM对我国信的预估。目前对气候变量的预测最常用的手段气温和降水的年、季地理分布和季节变化特征、是全球气候模式(GCM)。

5、但现阶段大多数GCM年际变率均具有一定的模拟能力。然而，利用的空间分辨率较低，无法很好模拟区域的气候变RCM对GCM进行动力降尺度仍存在较大误差，化。IPCC从第二次评估报告[]开始引进了降尺度一方面来自于驱动的GCM，因为GCM的输出结技术，包括统计降尺度与动力降尺度。区域气候果本身具有较大的不确定性，这可能是RCM不模式(RCM)属于动力降尺度方法，通常指利用确定性的主要来源；另一方面来自于RCM本身，覆盖有限区域的高分辨率气候模式进行模拟，首收稿日期：2012—07-03：修订日期：2013—06—16基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题(2013BAC09B04

6、、2012BAC19B10)；中英瑞ACCC项目共同资助通讯作者：许吟隆，男，河北省人，研究员，博士，研究方向：气候变化影响评估及适应对策研究。E-mail：xuyl@ami．ac．cnl38热带气象学报例如模式误差和参数化过程[加。因此，当应用RCM产生的气候情景进行未来气候变化的影响2数据与方法评估时，必须对RCM预测的气候变量的误差进PRECIS在设定CORDEX—EAsia区域下，其行订正。有些研究表明，模式的输出值如果不经水平分辨率在旋转坐标下为0．44。×0．44o，在中过订正便应用于评估模式中，则可能偏离实际纬度地区水平格点间距约为50km。观测数据采[13-

7、16]。对降水订正的重要性主要有：(1)研究用Xie的东亚日降水格点化数据，分辨率为降水的气候变化具有重要的实际意义。极端降水0．5。×0．5。。选取位于121．25。E，31．25。N的观测的长期变化对整个生态系统具有极其重要的影格点作为上海格点，利用邻近点插值获得相应的响，它的增加会导致洪涝灾害的频繁发生。另外，PRECIS格点(121．06。E，31．25。N)。基于现有中小型降水的重要性也不容忽视，因为它是维持观测资料，选取1962年12月一1992年l1月(30和补充土壤水分的重要来源。(2)降水的预测a