Forskere finder, at grove opløsningsmodeller undervurderer fremtidig Mei-yu-nedbør

Klimamodeller er uundværlige værktøjer til fremtidig klimafremskrivning, inklusive forudsigelser af Mei-yu front nedbør, som er det vigtigste regnbærende system i den østasiatiske sommermonsun. Tilpasning til klimaændringer er stærkt afhængig af data fra klimaprojektion fra Coupled Model Intercomparison Project (CMIP). Imidlertid, opløsninger af CMIP-modeller såsom CMIP5 er generelt omkring 100 til 200 kilometer, som ikke er høje nok til at løse nogle regionale nedbørssystemer, for eksempel, Mei-yu regnbæltet langs Yangtze-flodens dal. Usikkerhed i regional nedbørsfremskrivning på grund af modelopløsning skal kvantificeres.

For nylig, Dr. Chen Xiaolong og prof. Zhou Tianjun fra Institute of Atmospheric Physics, det kinesiske videnskabsakademi, samarbejder med Drs. Peili Wu og Malcolm Roberts fra Hadley Centre, U.K. Met Office, undersøgte effekten af ​​modelopløsning på Mei-yu nedbørsprojektionen ved hjælp af Hadley Centers seneste klimamodel, HadGEM3-GC2. Højopløselig HadGEM3-GC2 (N216, ~60 km) projekterer store stigninger i sommerregn under to repræsentative scenarier for koncentrationsveje (RCP8.5 og RCP4.5), mens lavopløsningen (N96, ~130 km) viser et fald. En større stigning i forventet Mei-yu nedbør i modeller med højere opløsning observeres også på tværs af CMIP5-ensemblet.

Hvorfor viser klimamodeller, der anvender forskellige opløsninger, så store forskelle i de forventede nedbørsændringer? "Baseret på fugtig statisk energi og fugtbudgetanalyse, vi finder, at den mangelfulde energi fugtig statisk energiadvektion og fugtkonvergens af stationære hvirvler (hovedsageligt i meridional retning) i N96 (~130 km) tilskrives den forventede svagere opadgående bevægelse og mindre mei-yu nedbør, " sagde Dr. Chen.

En storstilet manifestation af de unormale stationære hvirvler er den kontrasterende reaktion på det samme opvarmningsscenarie fra det vestlige nordlige Stillehav subtropiske høj (WNPSH), som forbliver uændret i N216 (~ 60 km), men tydeligvis trækker sig tilbage østpå i N96 (~ 130 km) som CMIP5 -modeller. Interaktioner mellem høj-bredde-bølgeaktivitet og lav-bredde-konvektion er dynamiske årsager til de forskellige reaktioner fra WNPSH i høj- og lavopløsnings-HadGEM3-GC2. Med uændret oplag i N216, mere fugt i varmere klima vil øge den forventede Mei-yu nedbør, der henviser til, at for meget tilbagetrækning mod øst i N96 forhindrer fugtig statisk energi og fugt i at blive transporteret ind i Mei-yu-regionen.

"Denne undersøgelse fremhæver behovet for højopløsningsmodeller i fremtidige klimaforandringer. Mens klimamodeller brugt i tidligere CMIP'er generelt er modeller med lav opløsning, Jeg er glad for at se, at der i den igangværende CMIP6 er et projekt til sammenligning af modeller med høj opløsning, resultaterne vil være nyttige til yderligere at afklare opløsningsafhængigheden af ​​nedbørsfremskrivning, "sagde den tilsvarende forfatter prof. Zhou Tianjun.