大氣所等揭示歷史降水變率與未來極端降水預估聯系

　　中科院大氣物理研究所研究員周天軍課題組與英國氣象局哈德萊氣候中心的合作者指出，中高緯地區極端降水預估模式間不確定性與模式模擬的歷史氣候降水變率，即降水事件的波動幅度或振蕩范圍，存在顯著相關。相關論文近日發表于《自然-通訊》。

　　“基于這一結果，我們利用觀測的降水變率變化對未來預估結果加以約束，有效降低了特定溫升水平下極端降水預估結果的不確定性，降幅可達20%~40%。”論文通訊作者周天軍告訴《中國科學報》。

　　研究者利用第五次和第六次國際耦合模式比較計劃的多氣候模式的集合模擬數據，研究了較之工業化前全球平均溫升2°C和3°C等閾值下極端降水頻率變化的模式間預估不確定性，發現模式間的差異與各自模擬的歷史氣候下的降水變率顯著相關。具體來說，對于某一個地區而言，氣候模式模擬的歷史降水變率越小，其預估的未來極端降水頻率變化增加得越快。

　　基于這一聯系，研究者建立了針對極端降水預估的“涌現約束”關系。利用該約束關系，結合觀測的降水變率，作者對極端降水的預估結果進行了約束。結果表明，該約束方法能有效縮小區域極端降水預估的不確定性范圍，還能訂正多模式集合預估的最優估計。

　　在利用氣候模式結果并結合觀測數據建立涌現約束關系的基礎上，作者進一步從統計理論角度探討了約束關系的合理性。他們對降水進行了統計分布擬合和理想的分布變換，從降水分布模型角度厘清了極端降水頻率變化與歷史降水變率間存在聯系的理論依據，明晰了極端降水預估不確定性的來源，證明了涌現約束關系的可靠性。