东亚气候模拟与极端天气机理研究获进展
文章导读
你站在窗边，看着夏天的雷阵雨忽来忽去，却对天气预报的“为什么这片总下雨、那片却干旱”感到无力。大多数气象模型把海洋当成“远处背景”，于是对降温、降水的空间分布常常高估或错位，但这篇研究告诉你：把海和大气当作一个互动系统，结果会完全不同。科学家用自研的区域地球系统模式RIEMS4.0，把海—气耦合细节搬进模拟，夏季平均温度的误差一口气少了近0.7°C，降水减少的背后竟是短波辐射、海洋蒸发和环流微妙联动的合力——这不是简单调参能解决的。你想知道的是，这种更“真实”的耦合会如何改变对极端天气的预判、以及你所在城市的防洪和农业决策是否因此需要重新评估？
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近期，中国科学院大气物理研究所团队自主研发的区域地球系统模式RIEMS4.0，在东亚气候模拟与极端天气机理研究方面取得了成果，验证了RIEMS4.0在区域气候模拟、水文过程机理及极端天气事件模拟中的优越性能。
研究对比RIEMS4.0海—气耦合、其大气分量非耦合、CMIP6多模式集合平均在1991年至2014年东亚夏季气候的模拟表现发现：RIEMS4.0在夏季平均气温和最高气温的空间分布模拟中，优于非耦合与全球模式集合；相较于非耦合，RIEMS4.0降低了中国东部地区的暖偏差，夏季平均气温的均方根误差减少约0.7°C。这一改进源于RIEMS4.0更真实地刻画了地表感热与潜热通量、云—辐射过程及海‑陆能量交换，凸显了区域海—气耦合在气候模拟中的重要作用。该工作为RIEMS4.0在历史气候再现中的可靠性提供了评估依据。相关成果在线发表在《地球物理学研究》上。
团队进一步利用RIEMS4.0，分析了海—气耦合对东亚夏季降水的影响。研究发现，在当前气候条件下，区域海—气耦合导致东亚夏季降水减少，该变化由短波辐射增强、海—陆热力不对称、海洋蒸发减弱及水汽输送减少共同驱动。区域海—气耦合通过调节西北太平洋副热带高压及相关环流，影响季风区水汽输送，进而调控降水空间分布。该研究深化了关于区域海—陆—气相互作用影响东亚水文循环的认识。相关研究成果在线发表在《npj气候与大气科学》上。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院国际伙伴计划等的支持。
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