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Open Journal of Natural Science 自然科学, 2021, 9(1), 198-207Published Online January 2021 in Hans. /journal/ojnshttps:///10.12677/ojns.2021.91022中国区域CMIP6模式气温要素模拟能力评估邓嘉玲成都信息工程大学，大气科学学院，四川成都收稿日期：2020年12月30日；录用日期：2021年1月22日；发布日期：2021年1月29日摘要使用全球气候系统模式来模拟研究未来气候变化是现在常用的方法。
由于全球气候系统模式对区域尺度的模拟能力有较大的不确定性，所以预估未来气候变化之前通常要进行模式模拟能力的评估。
本文利用CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6)中的8个全球气候系统模式对中国区域进行气温要素模拟的结果，来评估全球气候系统模式对中国区域的模拟能力。
同观测资料对比，能得出以下结论，此8个模式能较好的模拟过去一段时间中国气温变化的大致趋势，都呈现升温的趋势。
对中国区域的模拟，模式对青藏高原和四川盆地等受地形影响气温变化的模拟能力不是很好，产生非常大的冷偏差。
对国内中部以及东南地区的模拟能力也就相对较好，误差较小。
关键词CMIP6，中国区域，气温，评估Assessment of Air Temperature Simulations in China by CMIP6 Multi-ModelsJialing DengSchool of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu SichuanReceived: Dec. 30th, 2020; accepted: Jan. 22nd, 2021; published: Jan. 29th, 2021AbstractBased on the simulations of global climate system models, the projection of future climate change can be researched. Since the global climate system model has great uncertainty in the ability to simulate the regional scale, this study uses the results of the temperature element simulations of邓嘉玲the 8 global climate system models in CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) to evaluate the ability of simulation global climate system model in China. Comparing with the ob-servation data, the following conclusions can be drawn: each model can better simulate the gener-al trend of temperature changes in China in the past period, and all show a warming trend. For the temperature simulation in China, the models are not very good at simulating the topography-related temperature change, such as in the Qinghai-Tibet Plateau and in the Sichuan Basin, resulting in very large cold deviations. The simulation capability for the central and southeastern regions of China is relatively good, with small bias.KeywordsCMIP6, China, Air Temperature, AssessmentThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言世界气候研究计划(WCPR)为了推动模式发展和增进对地球气候系统的科学理解，开创了国际耦合模式比较计划(CMIP, Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) [1]，其先后进行了共计六次的模式比较计划。
CMIP5模式对中国东部夏季不同强度降水气候态和年代际变化的模拟能力评估林朝晖;杨笑宇;吴成来;王雨曦;陈红【摘要】利用东亚地区逐日降水资料,评估了17个CMIP5气候模式对中国东部夏季不同强度降水的时空分布、不同强度降水对1970年代末中国东部夏季总降水量年代际转折的贡献的模拟能力.从夏季不同强度降水占总降水的比重来看,在中国东北和华北地区,小雨和中雨占主导;而在华南和江淮地区,大雨和暴雨则相对更为重要.CMIP5模式可大致模拟出中国东部小雨、大雨和暴雨占总降水比重的空间分布,但对中雨占比的空间分布模拟较差.总体说来,多数 CMIP5模式高估了小雨和中雨的比重,但低估了大雨和暴雨的比重,从而导致大多数模式高估东北和华北的总降水量,而低估华南和江淮的总降水量.对1970年代末我国华北和江淮地区夏季降水量的年代际转折,观测资料表明该转折主要体现为大雨和暴雨雨量的年代际转折;仅有少数 CMIP5模式能模拟出华北大雨和暴雨年代际减少的特征,使得这些模式对华北地区总降水的年代际变化也有较好的模拟能力.对于江淮区域,由于大雨和暴雨的比重被严重低估,尽管部分模式能模拟出夏季总降水量年代际增加的特征,但却多以小雨、中雨的年代际变化为主.多模式集合并不能显著提高模式对不同强度降水的空间分布的模拟能力,尤其是降水年代际变化的模拟能力.%The capabilities of 17 CMIP5 models for simulating the intensity distribution of summer rainfall over eastern China are evaluated based on daily observational data. The decadal changes of rainfall with different intensities in the later 1970s and their relative contributions to the decadal change in total rainfall for both observation and model simulations are further analyzed and compared. Observations indicate that the total rainfall is mainly composed of lightand medium rainfall over northern and northeastern China, while heavy rainfall account for a large proportion of the total rainfall over southern China and the Yangtze-Huai River basin (YHRB). In general, the CMIP5 models are able to capture the observed spatial distribution of proportion of light and heavy rainfall to total rainfall amount in Eastern China, except for medium rainfall. Most models have a bias toward an overestimation of the light and medium rainfall events, and an underestimation of heavy rainfall events. Therefore, these models overestimate the amount of total rainfall over northern and northeastern China and underestimate the amount of total rainfall over southern China and the YHRB. Our analysis indicates that the observed decadal changes in total rainfall over northern China and the YHRB in the late 1970s are mainly attributed to changes in heavy rainfall events. Over northern China, a few CMIP5 models reproduced the observed decadal decrease in both heavy rainfall and total rainfall. Over the YHRB, several models can reproduce the observed decadal increase in total rainfall. However, these models failed to reproduce the increase in heavy rainfall amount due to the model bias of a severe underestimation of heavy rainfall. The authors also find out that multi-model ensemble technique cannot significantly improve the model performance in simulating the spatial distribution of rainfall intensity, especially its decadal changes.【期刊名称】《气候与环境研究》【年(卷),期】2018(023)001【总页数】25页(P1-25)【关键词】CMIP5模式;降水强度;年代际变化;模式评估【作者】林朝晖;杨笑宇;吴成来;王雨曦;陈红【作者单位】中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029;中国科学院大学,北京100049;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044;中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029;中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P435.2作为水分循环过程的重要组成部分，降水与蒸发、径流、土壤水含量等其他水循环要素紧密关联并相互影响。
IPCC AR5模式对中国地区极端降水指数模拟能力的评估作者：赵芳萱杨明来源：《现代农业科技》2016年第12期摘要在全球变暖的背景下，对极端降水事件的模拟一直是全球的热点问题。
该文利用中国区域550个站点的1961—2000年逐日降水量资料，考察了参与政府间气候变化委员会第五次评估报告（IPCC AR5）的新一代全球模式UKMO-HadCM3在现代气候情景下（20C3M）对中国区域4个极端降水指数的模拟能力。
结果表明：最新的UKMO-HadCM3全球模式能较好地模拟出极端降水指数气候平均场的空间分布特征，但在青藏高原东部、南部依然存在虚假的极端降水高值区。
关键词极端降水指数；中国地区；IPCC AR5；模式评估中图分类号 P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0244-011 材料与方法1.1 模式与资料简介该文选用了IPCC-AR5的新一代全球模式UKMO-HadCM3。
该模式是Hadley气候预测和研究中心发展的海气耦合模型，基于IPCC第3次评估报告，是HadCM2发展的最新版本的海气耦合模式。
大气模式垂直19层，模式的水平分辨率为3.75°×2.5°（经度×纬度），全球共73×96个格点。
本文使用的资料包括当前气候（1961—2000年）下的逐日降水资料模拟结果。
本文所采用观测资料来源于中国区域753个逐日降水站点资料集，在使用前进行了比较严格的质量控制，最后选取了550个站点用于本文的分析，资料时间序列为1961—2000年共40年。
1.2 极端降水指数Frich等提出了10个具有较高信噪比、相对较好的极端气候指数，其中4个极端指数分别是日降水强度指数（SDII），大雨日数指数（R10），连续5 d最大降水量指数（R5 d）和极端降水贡献率指数（R95t）。
2 极端降水指数气候平均场模拟能力的评估2.1 区域总平均降水特征的模拟对比对中国区域平均年总降水量和1961—2000年3个极端降水指数实况与模拟气候值进行计算，结果发现，中国区域平均的实测平均年总降水量约为591.7 mm，但UKMO-HadCM3模式模拟的平均年总降水量偏高，偏高幅度约为38.3%。
CMIP5模式对中国东北气候模拟能力的评估陶纯苇;姜超;孙建新【摘要】利用CN05观测资料和参与IPCC第五次评估报告的45个全球气候系统模式的模拟结果,分析了新一代全球气候模式对中国东北三省(1961～2005年)气温和降水的模拟能力.结果表明:1)绝大多数模式都能较好地模拟出研究区内显著增温的趋势,对气温的年际变化模拟能力则相对有限;2)所有模式均能很好地再现气温气候态的空间分布特征,且多模式集合模拟结果优于绝大多数单个模式,空间相关系数达到了0.96;3)对于降水的模拟结果,模式间差异较大,多模式集合能较好地再现其空间分布规律(空间相关系数为0.86),对降水年际变化及线性变化趋势的模拟能力则较差.总体来说,多模式集合对东北气候的时空变化特征具有一定的模拟能力,且对气温模拟效果优于降水,对空间分布的模拟能力优于时间变化.【期刊名称】《气候与环境研究》【年(卷),期】2016(021)003【总页数】10页(P357-366)【关键词】CMIP5模式;气温;降水;评估;中国东北三省【作者】陶纯苇;姜超;孙建新【作者单位】北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P467陶纯苇，姜超，孙建新.2016.CMIP5模式对中国东北气候模拟能力的评估［J］.气候与环境研究， 21 （3）： 357-366.Tao Chunwei， Jiang Chao， Sun Jianxin.2016.Evaluation of CMIP5 models performance on climate simulation in Northeast China ［J］.Climatic and Environmental Research （in Chinese）， 21 （3）： 357-366， doi：10.3878/j.issn.1006-9585.2015.15275.近年来，全球气候变化得到了国内外的广泛关注。
CMIP5模式对中国近海海表温度的模拟及预估宋春阳;张守文;姜华;王辉;王大奎;黄勇勇【摘要】基于观测和再分析资料,利用多种指标和方法评估了国际耦合模式比较计划(CMIP5)中21个模式对中国近海海温的月、季节和年际变化模拟能力.多模式集合能够再现气候平均意义下近海海温的空间分布特征,但量值上存在一定的低估.在渤海和黄海,集合平均与观测差别比较明显.在年际尺度上,与观测数据对比,模式模拟海温与Nin03指数相关性较小.中国近海海表面温度在1960-2002年有明显的升高趋势,从2003年开始增温趋缓.评估结果表明,ACCESS1.0、BCC-CSM1.1、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM、FGOALS-g2、CNRM-CM5-2、INMCM4八个模式对中国近海海温的变化有较好的模拟能力.利用ACCESS1.0、INMCM4、BCC-CSM1.1、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM这5个模式结果对中国近海海温未来的变化进行了预估.在RCP4.5、RCP8.5情景下,未来近100年中国近海海温有明显升高趋势,最优模式多模式集合平均增温分别可达到1.5℃、3.3℃,净热通量变化和平流变化共同促进了东海升温.【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2016(038)010【总页数】11页(P1-11)【关键词】中国近海海温;CMIP5;模式评估;未来预估【作者】宋春阳;张守文;姜华;王辉;王大奎;黄勇勇【作者单位】国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P732IPCC第五次评估报告[1]对全球气候变化等进行了评估，对全球及典型区域的气候变化进行了详细的分析和预估，成为国际社会认识和了解气候变化问题的主要科学依据。
CMIP5全球气候模式对青藏高原地区气候模拟能力评估胡芩;姜大膀;范广洲【摘要】青藏高原是气候变化的敏感和脆弱区,全球气候模式对于这一地区气候态的模拟能力如何尚不清楚.为此,本文使用国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的历史模拟试验数据,评估了44个全球气候模式对1986～2005年青藏高原地区地表气温和降水两个基本气象要素的模拟能力.结果表明,CMIP5模式低估了青藏高原地区年和季节平均地表气温,年均平均偏低2.3℃,秋季和冬季冷偏差相对更大;模式可较好地模拟年和季节平均地表气温分布型,但模拟的空间变率总体偏大;地形效应校正能够有效订正地表气温结果.CMIP5模式对青藏高原地区降水模拟能力较差.尽管它们能够模拟出年均降水自西北向东南渐增的分布型,但模拟的年和季节降水量普遍偏大,年均降水平均偏多1.3 mm d-1,这主要是源于春季和夏季降水被高估.同时,模式模拟的年和季节降水空间变率也普遍大于观测值,尤其表现在春季和冬季.相比较而言,44个模式集合平均性能总体上要优于大多数单个模式;等权重集合平均方案要优于中位数平均:对择优挑选的模式进行集合平均能够提高总体的模拟能力,其中对降水模拟的改进更为显著.【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2014(038)005【总页数】15页(P924-938)【关键词】CMIP5模式;青藏高原;评估【作者】胡芩;姜大膀;范广洲【作者单位】中国科学院大气物理研究所竺可桢一南森国际研究中心,北京100029 ;成都信息工程学院,成都610225;中国科学院大气物理研究所竺可桢一南森国际研究中心,北京100029 ;中国科学院气候变化研究中心,北京100029;成都信息工程学院,成都610225【正文语种】中文【中图分类】P467根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告的主要结论，1906～2005年全球平均地表气温增加了0.74±0.18°C，最近50年的变暖很可能是由人类活动造成的，当代和未来气候与环境变化问题越来越受到重视（IPCC，2007）。
收稿日期收稿日期：2014-04-14；修订日期修订日期：2014-06-14基金项目基金项目：中国科学院重点部署类项目（KZZD-EW-04-05）资助。
作者简介作者简介：成爱芳（1982-），女，陕西澄城人，博士研究生，主要研究方向为气候变化水文响应。
E-mail:aifangcheng@未来气候情景下气候变化响应过程研究综述成爱芳1，冯起1，张健恺2，李宗省1，王岗1（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000；2.兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000）摘要摘要：气候变化将会对生态系统、自然资源、极端气候和人类社会产生一定的影响，科学评估未来气候变化响应是应对气候变化的前提。
通过对当前研究成果的回顾，建立未来气候情景下气候变化响应研究的系统思路，并总结了研究所涉及的方法。
系统论述了应用第5阶段耦合模式比较计划（CMIP5）气候模式前进行适用性评价的必要性；分析了当前降尺度方法尤其是统计降尺度的主要方法及进展；归纳了偏差校正过程中普遍使用的方法，最后，综合分析了整个研究过程中的不确定性。
研究将为气候变化响应分析提供方法和思路指导。
关键词：降尺度方法；偏差校正方法；气候变化响应；CMIP5中图分类号中图分类号：P467文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1000-0690(2015)01-0084-071研究意义IPCC 第5次评估报告（AR5）指出：自从19世纪后半期以来，全球尺度的平均气温在不断升高，过去的3个连续10a 的平均气温比有器测记录以来的任意一个10a 都高；冰川、格陵兰和南极冰盖等累积冰量的减少导致海平面上升速率由1993~2009年间的（1.0~1.4）mm/a 增加到2005~2009年间的（1.2~2.2）mm/a [1]。
报告中还指出，1971~2010年间，海洋表层0~700m 海温呈现正的变化趋势，海洋热含量也在不断增加[2]。
报告通过新的科学观测事实，更为完善的归因分析和气候系统模式模拟结果，进一步确认了近年来气候变暖的事实[3]。
文章编号 1005-8656（2021）02-0003-06基于CMIP5和RegCM4模式的内蒙古气候变化模拟评估及未来RCPs情景预估孟玉婧（内蒙古气候中心，内蒙古 呼和浩特 010051）摘要文章利用CMIP5全球气候模式和RegCM4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据，分别将2 个气候模式1961—2005 年的模拟结果与实际观测值进行对比，综合评估2 个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力，并预估分析3 种RCPs情景下2021—2100年内蒙古未来降水量和平均气温的可能变化特征。
结果显示：CMIP5模式对年降水量模拟效果优于RegCM4模式，而RegCM4模式对年平均气温的细节模拟更具有优势，总体上CMIP5模式对内蒙古降水量和平均气温均具有良好的模拟能力。
未来80 年内蒙古气候呈暖湿变化趋势，其中RCP8.5情景增幅最大，年降水量和年平均气温分别增加了21.6%和5.3 ℃，RCP4.5情景次之，RCP2.6情景增加趋势不明显。
四季和各年代的降水量和平均气温也一致呈增加趋势，其中冬季降水量增幅最大，最大可达22.15％，秋季平均气温在RCP2.6和RCP4.5情景下增幅最大，分别为1.50 ℃和2.22 ℃，冬季平均气温在RCP8.5情景下增幅最大，为3.67 ℃；RCP2.6情景下，年降水量和年平均气温分别在21 世纪60 年代和40 年代增幅最大，分别为8.12%和1.57 ℃，而RCP4.5和RCP8.5情景下则均在21 世纪90 年代增加幅度最大，最大分别可达18.52%和5.80 ℃。
关键词气候变化预估；RCPs情景；CMIP5；RegCM4；内蒙古中图分类号 P426.6；P434 文献标识码 A doi:10.14174/ki.nmqx.2021.02.001引言近年来，随着经济的快速发展及人类活动的影响，全球气候变暖有加重的趋势。
在政府间气候变化专门委员会（IPCC）历届评估报告的推动下，气候变化是当今社会普遍关注的全球性问题。
基于CMIP5模拟的中国区域陆气耦合强度评估及未来情景预估曾毓金;谢正辉【摘要】基于第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)11个模式历史情景的模拟结果计算得到了中国区域夏季的陆气耦合强度并进行集合平均,结果表明,位于半干旱区的华北和内蒙古地区陆气耦合强度相对较强,西部干旱区的陆气耦合强度相对较弱,位于湿润区的中国东北地区东部、长江中下游和西南地区陆气耦合强度最弱.利用上述模式集合平均结果与由NCEP再分析资料和欧洲中心的中期气象预报40年再分析资料(ERA40)计算得到的陆气耦合强度相比较,结果显示这些模式的集合平均与再分析资料NCEP和ERA40的计算结果有较好的一致性.利用历史情景模拟和不同的典型排放路径(RCP),即低排放情景RCP2.6、中排放情景RCP4.5和高排放情景RCP8.5下的模拟结果预估陆气耦合强度未来变化.结果显示:与历史情景相比较,位于湿润区的中国南方地区蒸散发的主要控制因子是温度,在3种排放情景下随着温度上升引起蒸散发增加所导致陆气耦合强度升高;位于青藏高原以及半干旱区的内蒙古大部分地区蒸散发在未来的年际变化幅度减弱导致陆气耦合指数降低;位于西北干旱区陆气耦合强度在RCP2.6和RCP4.5情景上升,然而在RCP8.5情景下陆气耦合强度下降,其原因是在高排放情景下,水汽平流输送明显增强,局地蒸散发异常对空气湿度变化的贡献减弱,导致了陆气耦合强度降低.未来预估结果在中国南方可信度相对较高,从全国来看,在RCP4.5情景下可信度相对较高.【期刊名称】《气候与环境研究》【年(卷),期】2015(020)003【总页数】10页(P337-346)【关键词】CMIP5;中国;陆气耦合强度【作者】曾毓金;谢正辉【作者单位】1中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P461陆地约占地球表面的三分之一，是气候系统重要而复杂的组成部分（陈海山和孙照渤，2002），地表状态的变化会对区域甚至全球的气候要素产生影响（于燕和谢正辉，2012），而其中土壤湿度异常对大气水分含量的变化起着重要作用（Namias，1963）。
基于CMIP5多模式回报资料的地面气温超级集合研究智协飞;赵欢;朱寿鹏;葛非【摘要】利用CMIP5的15个全球气候系统模式对东亚及周边地区(70～150°E,0°～60°N)地面气温的回报结果进行超级集合(简称SUP)试验,以欧洲中期天气预报中心ERA逐月气温资料作为观测值,并采用均方根误差(RMSE)、距平相关系数(ACC)、绝对误差(MAE)对多模式集合平均(EMN)以及超级集合(SUp)的回报结果进行检验和评估.结果表明,超级集合回报结果一定程度上取决于训练期的长度.随训练期长度的增加,距平相关系数呈增大的趋势,均方根误差呈减小的趋势,但训练期达到一定长度后,误差不再有明显的减小,甚至出现误差增长.15个全球气候系统模式对东亚及周边地区的地面气温具有一定的回报能力,可以较好地回报出地面气温的年际变化和空间分布,海洋上回报的均方根误差小于陆地.但不同模式回报的结果不尽相同,在单模式中CCSM4对地面气温的回报效果最好.多模式集成的回报效果优于单模式的回报效果,SUP的回报效果优于EMN,其区域平均的均方根误差比多模式集合平均小0.43℃,超级集合极大地改善了地面气温的回报效果.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】8页(P64-71)【关键词】CMIP5;回报;地面气温;超级集合【作者】智协飞;赵欢;朱寿鹏;葛非【作者单位】气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京 210044;南京信息程大学大气科学学院,江苏南京 210044;南京信息程大学大气科学学院,江苏南京210044;武汉中心气象台,湖北武汉 430074;气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京 210044;南京信息程大学大气科学学院,江苏南京 210044;气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京 210044;南京信息程大学大气科学学院,江苏南京 210044【正文语种】中文CMIP5回报地面气温超级集合引用格式:智协飞，赵欢，朱寿鹏，等.2016.基于CMIP5多模式回报资料的地面气温超级集合研究［J］.大气科学学报，39(1): 64-71.Zhi X F，Zhao H，Zhu S P，et al.2016.Superensemble hindcast of surface air temperature using CMIP5 multimodel data［J］.Trans Atmos Sci，39(1): 64-71.doi:10.13878/ki.dqkxxb.20150109001.(in Chinese).随着全球气候变暖及极端气候事件的频繁发生，人们对于气候的关注程度与日俱增，如何准确预测未来气候变化也成为全球气候学家关注的重点问题。
