CMIP6模式对黄河上游降水的模拟及预估

基于地面气象站观测资料,采用偏差订正后的国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中情景齐全的5个气候模式,评估气候模式对1995-2014年黄河上游降水的模拟能力,并预估了7个SSP-RCP情景下黄河上游2021-2040年(近期)、2041-2060年(中期)、2081-2100年(末期)的降水变化趋势。结果表明:(1)多模式集合平均能够较好地模拟黄河上游降水年内分布特征,并且能够模拟出黄河上游降水南多北少的空间格局,模式数据与观测值的空间相关系数达0.9以上,CMIP6多模式集合对黄河上游降水时空变化特征具有较强的模拟能力;(2)21世纪黄河上游年降水呈显著增加趋势,伴有明显的年代际波动。相比基准期(1995-2014年),SSP1-1.9和SSP1-2.6情景下21世纪黄河上游年降水呈现先增加后减缓的特征,近期到中期降水增幅加大,中期到末期降水增幅减缓;SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5下,年降水增幅从近期到末期持续增加;而SSP4-3.4与SSP4-6.0下,21世纪近期降水有所下降,中期出现拐点,随后持续增加。空间上,降水增加幅度较大的区域主要集中在降水较少的黄河沿以上区域和兰州至头道拐之间的区域;(3)21世纪黄河上游各季降水总体表现为波动上升趋势,增速因情景和季节而异。除SSP4-6.0情景,总体上表现出高辐射强迫情景降水变化趋势大于低辐射强迫情景;冬季增幅最大,夏季增幅最小,趋势均通过0.1显著性水平;空间上,春秋两季降水增幅高值中心在黄河沿以上区域和兰州至头道拐之间区域,增幅低值中心在黄河沿至兰州之间;冬季降水增幅高值中心位于兰州至头道拐之间的区域,降水增幅相对较低的区域在黄河沿至兰州之间的区域;夏季降水除SSP4-3.4和SSP4-6.0情景在21世纪近期黄河上游大部较基准期有所下降外,其余情景下增幅高值区在黄河沿以上区域。