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CMIP6模型中的北极9月海冰浓度偏见及其与其他模型变量的关系CMIP6模型中的北极9月海冰浓度偏见及其与其他模型变量的关系
摘要：参与耦合模型比较项目（CMIP）的模型表现出北极海冰气候的巨大偏见，这似乎与季节性大气和海洋循环中的偏见有关。使用1979年至2014年的34个CMIP6模型的历史运行，我们研究了9月的气候海冰浓度（SIC）偏见与大气和海洋模型气候之间的联系。9月SIC的主要模型传播由两个领先的EOF很好地描述，共同解释了。其65％的差异。第一个EOF代表整个北极中SIC的低估或高估，而第二个EOF描述了大西洋和PACIFIC部门的SIC偏见相反。回归分析表明，这两种SIC模式与夏季期间北极表面热孔的偏离密切相关，主要是短波和长波辐射，而传入的大西洋水则在大西洋部门发挥了作用。与夏季云覆盖，低级湿度，对流层温度/循环以及海洋变量的局部和全球联系。如三种气候模型所示，在北极在模型中与SIC偏差的局部关系大多相似，但显示出不同程度的大西洋流动影响。在全球范围内，建议在9月的夏季大气循环中对三种模型之一提出了强烈的影响，而大气影响主要是通过其他两个模型的热动力学。在其中一种模型中可以看到与北大西洋循环的明确联系。
CMIP6模型中降水偏差的物理学
摘要：有条件的不稳定性和羽毛的浮力驱动潮湿对流，但在模型对流方案中具有多种代表性。垂直热力学结构信息来自大气辐射测量（ARM）位点和重新分析（ERA5），卫星来源的降水（TRMM3B42）以及与羽流浮力相关的诊断方法用于评估气候模型。以前的工作表明，CMIP6模型比其CMIP5对应物更准确地代表潮湿的对流过程。然而，对流发作的某些偏见在CMIP建模工作中仍然存在。我们诊断出每日产量的九个CMIP6模型的队列中诊断这些偏差，从而评估了等效温度，U e和饱和等效温度的条件不稳定性与羽毛模型相比，具有不同混合假设的羽状模型。大多数型号捕获了垂直结构的定性方面，包括与较低的自由对流层高度相当下降，并随着沉积空气的夹带而进行。我们定义了“伪进入”的诊断，该诊断结合了相结合的条件不稳定性，类似于小型建筑物近似值下的夹带会产生的条件不稳定性。这捕获了较大的衰减率（干空气的夹带）和小的饱和度（尽管夹带较高）之间的权衡。此伪进入诊断也是综合浮力开始降水的临界值的合理指标。模型（使用Tiedtke方案的变体的）模型或CAM5的夹带率较低，并且含量较低的模型（例如NASA-GISS）在此诊断中的观察范围内，均位于旁边。
在喜马拉雅山中建模冰川流过程
喜马拉雅山脉及其周边地区拥有巨大的冰川，可与极地地区的冰川媲美，为印度河，恒河和婆罗门河提供重要的融化，为饮酒，权力和农业的下游居民提供支持。随着加速冰川熔体的变化模式，这些盆地中的理解和投射冰川流过程是必须的。本综述评估了喜马拉雅山脉各种冰川流浪学模型中的演变，应用和关键挑战，在复杂的阶段，例如消融算法，冰川动力学，Ice Avalanches和Dermafrost等复杂性。以前的发现表明，与恒河和布拉马普特拉相比，印度河中年度runo的冰川融化贡献更高，在21世纪中叶之前，后者盆地的耐药性峰值在后一个盆地的峰值熔融较小，与由于其较大的糖化区域而导致的印度河流预期的延迟。在喜马拉雅盆地中模拟的runo效分中，不同的建模研究仍然存在很大的不确定性；未来冰川融化的预测在不同的耦合模型对比层层培养项目（CMIP）方案下，在不同的喜马拉雅山子basins处的预测在不同的喜马拉雅山子basins中有所不同。我们还发现，缺乏可靠的气象强迫数据（尤其是降水误差）是喜马拉雅盆地中冰川 - 溶糖建模的主要不确定性来源。此外，多年冻土降解使这些挑战更加复杂，从而使对未来淡水的可用性的评估变得复杂。这些努力对于这个关键的冰川依赖性生态系统中的知情决策和可持续资源管理至关重要。紧急措施包括建立全面的原位观察，创新的遥感技术（尤其是对于多年冻土冰监测），以及推进冰川 - 氢化学模型以整合冰川，雪和多年冻土过程。
在全球变暖下的大西洋尼诺变异性削弱
大西洋尼诺现象表现出与太平洋中更强的厄尔尼诺 - 南方振荡1，2（enso）的相似之处。东部赤道大西洋异常温暖，表面贸易风光放松，降雨在正大西洋尼诺尼诺3 - 6个事件中偏向赤道。赤道冷舌中的海面温度（SST）异常可以达到1.5°C，当事件达到峰值时，在北方夏季，热跃层（20°C等温线）的深度异常可能会超过30 m。在负面事件中发现相反的条件。耦合的海洋 - 大气相互作用 - BJERKNES呈阳性和延迟的负反馈 - 与太平洋中的反馈相似，可以解释大多数大西洋Niño的可变性，但其他机制可以对赤道SST异常造成重大贡献。大西洋尼诺尼诺对气候8 - 10和热带大西洋地区的海洋生物地球化学11，12在ENSO 13 - 17和热带气候18 - 21中具有重要影响。最近的研究表明，在过去的几十年中22 - 24年，大西洋尼诺变异性的变化较弱。东部地球大西洋SST变异性的变化归因于BJERKNES反馈23（BF）弱化的综合作用和增加的热通量阻尼23、24以及与cli-Menate Change相关的盆地范围内变暖22。这些研究使用观察和重新分析数据集研究历史时期SST变异性的变化。对耦合模型比较项目（CMIP）预测的广泛分析表明，在全球变暖下，ENSO事件将变得更强大，但存在大型不确定性25 - 30。在热带大西洋第31-34页中的大型气候模型偏见劝阻气候社区对该地区的气候变化进行了类似的深入评估，预计在模拟的大西洋大道上的多变量和他们的影响下，预计较大的不确定性弱势群体的较大不确定性也是如此。虽然已经确定了未来全球变暖下的大西洋尼罗尼诺电信的稳健转变和削弱21、35，但在当地降雨反应中存在大型不确定性
建模气候变化对流量的影响...
干旱是世界各地自然灾难的主要原因（Bekele等人2019）。气候变化对几个因素有重大影响，包括水文周期，生物多样性，领土生态学，水资源，环境，农业和粮食安全以及人类健康（Gupta 2015）。降雨量是主要因素之一，它对农业，能源平衡，水力发电，工业和粮食安全的水可用性的时间和空间模式产生了影响（Ayehu等人2018）。科学证据现在表明，随着地球表面温室气体浓度的上升，地球大气的平均温度将继续升高。虽然预计温度会始终如一地升高，但根据各种气候模型和排放场景，降水表现出可变的结果（IPCC 2014； Tessema等。2021）。中纬度和亚热带干燥区域有望在RCP8.5场景下降水下降，而高纬度，赤道pacifife，赤道和湿区的降水有望增加（Sesana等人。2019）。例如，IPCC（2021）指出，除非CO 2和其他温室气体排放的显着减少，否则在21世纪将超过1.5和2°C的变暖。21世纪非洲的预期温度高于平均全球温度（IPCC 2013）。世界不同等地受到气候变化的影响（Thornton等人2008; Kotir 2011）。 2017）。2008; Kotir 2011）。2017）。非洲是气候变化最大的大陆（Collier等人2008）;特别是，撒哈拉以南非洲是最脆弱的地区，因为使用雨水农业种植了所有农作物中的96％，这可能会加剧问题（Serdeczny等人。 物理和经济缺乏的缺乏对非洲大角（GHA）具有复杂的影响，经常导致严重的水和粮食短缺（Nicholson 2014； Awange等人 2016）。 该地区的未来水稀缺问题可能会因该地区的迅速扩大和高度不可预测的气候而加剧（Hirpa等人。 2019）。 在东非，来自各种GCM场景的降雨揭示了不确定的幅度和趋势（Getahun等人。 2020）。 例如，在接下来的几年中，尼罗河流域的流流量有望减少（Haile等人 2017），还有其他研究发现（Worqlul等人 2018）表明，尼罗河流域的流流量估计在未来几十年中会增加。 Haile等人报道。 （2017）有力的证据表明，埃塞俄比亚的气候变化在过去50年中发生了变化。 在2007年气候变化国家适应计划（NAPA）下，前埃塞俄比亚国家气象局（NMA）确定国家平均年度年度温度在1960年至2006年之间。。。 这一数字表明，在过去的46年中，每十年增加0.28°C。 根据这项研究的发现，在主要潮湿季节中最引人注目的是，当增长最为明显时。2008）;特别是，撒哈拉以南非洲是最脆弱的地区，因为使用雨水农业种植了所有农作物中的96％，这可能会加剧问题（Serdeczny等人。物理和经济缺乏的缺乏对非洲大角（GHA）具有复杂的影响，经常导致严重的水和粮食短缺（Nicholson 2014； Awange等人2016）。该地区的未来水稀缺问题可能会因该地区的迅速扩大和高度不可预测的气候而加剧（Hirpa等人。2019）。在东非，来自各种GCM场景的降雨揭示了不确定的幅度和趋势（Getahun等人。2020）。例如，在接下来的几年中，尼罗河流域的流流量有望减少（Haile等人2017），还有其他研究发现（Worqlul等人2018）表明，尼罗河流域的流流量估计在未来几十年中会增加。Haile等人报道。 （2017）有力的证据表明，埃塞俄比亚的气候变化在过去50年中发生了变化。 在2007年气候变化国家适应计划（NAPA）下，前埃塞俄比亚国家气象局（NMA）确定国家平均年度年度温度在1960年至2006年之间。。Haile等人报道。（2017）有力的证据表明，埃塞俄比亚的气候变化在过去50年中发生了变化。在2007年气候变化国家适应计划（NAPA）下，前埃塞俄比亚国家气象局（NMA）确定国家平均年度年度温度在1960年至2006年之间。这一数字表明，在过去的46年中，每十年增加0.28°C。根据这项研究的发现，在主要潮湿季节中最引人注目的是，当增长最为明显时。粗略的全球气候模型（GCM）决议无法捕获小规模的降雨模式，GCM和RCM降雨预测的高度不确定性，以及使用东非的测量流流缺乏模型验证，所有的水都具有水力影响研究（Otieno and Anyah 2013; Shiferaw eyh and Anyah and Anyah and any Anyah and anyah and anyah and y. shiferaw et al.2018; Endris等。2019）。一般气候模型（GCM）（CMIP; Chen等人。2022）。广泛应用缩小的GCM由于对潜在的未来气候场景的准确和信任而获得了受欢迎程度（Bhatta等人。2019; Bermúdez等。2020; Touseef等。2020; Ji等。2021）。不同气候模型的偏见和内部变异性可能会产生对未来Climeate的完全不同的投影。结果，为了更好地表征结构不确定性并改善气候预测，首选气候模型的集合而不是单个模型（Gaur等人。2021）。在埃塞俄比亚的12河盆地中，Awash River盆地（ARB）是最脆弱和广泛的剥削（Tadese等人2019）。增加人口，定居点，加强农业实践，高地侵蚀和污染物都导致了ARB淡水供应量的下降（Bekele等人2019）。由于多种原因，选择了Kessem流域来研究气候变化对流流的影响。Bekele等。首先，凯塞姆河是奥瓦斯河的一条小支流，为下游的用水使用者提供了更大的流动。第二，在凯西姆流域的下游地区，计划每年有一个25,000公顷的政府拥有的灌溉项目，每年生产500,000吨糖（Hailu 2020）。第三，流域是许多人的家园，他们的生计受到潜在的雨季和气候变化下降的负面影响（CSA 2011）。使用代表性浓度途径（RCP）在ARB的不同子囊中研究了气候变化（例如2019; Daba＆You 2020; Getahun等。2020）。这些研究的预测表明，气候变化对ARB的流流动变化具有很大的影响。 但是，气候变化方案随着时间而变化。 目前，共享的社会经济道路（SSP）情景是根据全球发展开发的，导致缓解和适应气候变化的不同挑战（O'Neill等人。 2017）。表明，气候变化对ARB的流流动变化具有很大的影响。但是，气候变化方案随着时间而变化。目前，共享的社会经济道路（SSP）情景是根据全球发展开发的，导致缓解和适应气候变化的不同挑战（O'Neill等人。2017）。