【摘 要】
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近年来由于气候变化及人类活动,极端天气频发,极端高温极为显著。本文采用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),选取中国东部城市群(京津冀、长三角、珠三角)区域作为研究对象,利用CESM(Community Earth System Model)气候模式提供的RCP4.5(Representative Concentration Path
【基金项目】
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国家自然基金(4187050223); 国家重点研发计划:“全球变化及应对”重点专项(2017YFA0603800);
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近年来由于气候变化及人类活动,极端天气频发,极端高温极为显著。本文采用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),选取中国东部城市群(京津冀、长三角、珠三角)区域作为研究对象,利用CESM(Community Earth System Model)气候模式提供的RCP4.5(Representative Concentration Pathway 4.5)情景预估结果进行动力降尺度,模拟研究未来增温1.5℃/2.0℃时的区域气候变化情况,分析表明:(1)在中国东部三大城市群区域,历史时期动力降尺度模拟结果与观测数据的相关性都很好,时间相关系数均在0.55以上,最高可达0.81,同时具有很好的空间吻合率,表明利用CESM模式结果进行动力降尺度对中国东部城市群近地面气温的时空变化特征具有良好的模拟能力,因此该模式可用于对中国东部城市群未来极端温度变化的预估研究;(2)基于WRF/UCM的降尺度预估结果表明,在RCP4.5情景下到达全球增温1.5℃/2.0℃时期,中国东部城市群区域夏季平均日最高气温Tmax与历史时期相比均有显著升高,京津冀城市群区域在增温1.5℃/2.0℃时期分别升高了0.97℃和1.17℃,长三角城市群区域分别上升了0.88℃和1.47℃,珠三角城市群区域分别增加了0.85℃和1.22℃;在三个城市群区域,不同增温阈值下夏季日最高温Tmax的增加幅度都高于日平均气温Tmean的增加;(3)就极端高温事件而言,中国东部三大城市群在未来增暖1.5℃/2.0℃时期,夏季高温热浪影响范围显著扩展,各高温热浪指数增长率在增暖1.5℃时期可达50%以上,到增温2.0℃时增长率均高于70%,其中高温热浪强度的增长率在200%以上;从1.5℃到2.0℃,0.5℃的增温差别对长三角城市群未来热浪事件的影响最为显著,尤其热浪强度将增加75.5%,远高于其他城市群;(4)与每个城市群的其他主要土地覆盖类型相比,城市地区的变暖响应更加突出。在1.5℃和2.0℃升温期间,城市地区的高温热浪指数值远高于每个城市群中其他土地覆盖类型。在1.5℃变暖的情况下,珠三角市区与非市区之间的高温热浪差异与其他城市群相比尤为明显,市区的高温热浪频次,持续时间和强度分别比珠三角增长最快的非城市土地覆盖类型高74%,126%和200%。
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