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概率调整法在气候模式模拟降水量订正中的应用

周林 潘婕 张镭 许吟隆

周林, 潘婕, 张镭, 等. 概率调整法在气候模式模拟降水量订正中的应用. 应用气象学报, 2014, 25(3): 302-311..
引用本文: 周林, 潘婕, 张镭, 等. 概率调整法在气候模式模拟降水量订正中的应用. 应用气象学报, 2014, 25(3): 302-311.
Zhou Lin, Pan Jie, Zhang Lei, et al. Correction based on distribution scaling for precipitation simulated by climate model. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(3): 302-311.
Citation: Zhou Lin, Pan Jie, Zhang Lei, et al. Correction based on distribution scaling for precipitation simulated by climate model. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(3): 302-311.

概率调整法在气候模式模拟降水量订正中的应用

资助项目: 

国家科技支撑计划项目 2012BAC19B10

国家科技支撑计划项目 2013BAC09B04

详细信息
    通信作者:

    许吟隆, email: xuyl@ami.ac.cn

Correction Based on Distribution Scaling for Precipitation Simulated by Climate Model

  • 摘要: 应用概率调整法订正区域气候模式系统PRECIS在SRES A1B情景下模拟的各季节全国日降水量。以第95百分位降水量为阈值,利用Γ分布分段拟合1962年12月—1972年11月的模拟值,构建传递函数,得到1991年12月—2001年11月的订正值。结果表明:全国平均日降水量空间分布的模拟改善明显,偏差百分率高于100%的格点比例从23.5%降低到1.0%;对各地区平均降水月循环的模拟结果改善,冷季降水较暖季更接近观测,提高拟合优度是改进订正方法的关键;多数地区连续干日数、连续5 d最大降水量及极端降水贡献率的空间强度、概率分布与空间相关性的订正效果显著。总体来说,该方法对模拟中国区域降水的平均态与极端降水均有明显改善,有助于气候评估工作的展开。
  • 图  1  本研究中区域划分

    Fig. 1  Classification in this study

    图  2  订正时段观测、模拟及订正的中国区域日平均降水量的空间分布及其偏差百分率 (a) 观测值的空间分布,(b) 模拟值的空间分布,(c) 模拟值的偏差百分率,(d) 订正值的空间分布,(e) 订正值的偏差百分率

    Fig. 2  Spatial distribution of observed, simulated and corrected mean precipitation and the bias percentage over China in correction period (a) spatial distribution of the observed, (b) spatial distribution of the simulated, (c) the bias percentages of the simulated, (d) spatial distribution of the corrected, (e) the bias percentages of the corrected

    图  3  订正时段观测、模拟及订正的各区域平均降水量

    Fig. 3  The observed, the simulated and the corrected region-averaged precipitation in correction period

    图  4  订正时段中国区域连续干日数的空间分布 (a) 观测值,(b) 模拟值,(c) 订正值

    Fig. 4  Spatial distribution of the observed (a), the simulated (b) and the corrected (c) consecutive dry days over China in correction period

    图  5  同图 4,但为连续5 d最大降水量的空间分布

    Fig. 5  The same as in Fig.4, but for the spatial distribution of maximum 5-day precipitation amount

    图  6  同图 4,但为极端降水贡献率的空间分布

    Fig. 6  The same as in Fig.4, but for the spatial distribution of extreme precipitation contribution

    图  7  订正时段中国区域连续干日数、连续5 d最大降水量及极端降水贡献率的概率分布

    Fig. 7  The observed, the simulated and the corrected probability density distributions of consecutive dry days, maximum 5-day precipitation amount and contribution of extreme precipitation over China in correction period

    表  1  订正时段模拟及订正与观测的各区域平均极端指标空间相关系数

    Table  1  Spatial correlation coefficient of region-averaged extreme index derived from the simulated and the corrected to the observed precipitation in correction period

    地区 连续干日数 连续5 d最大降水量 极端降水贡献率
    模拟值 订正值 模拟值 订正值 模拟值 订正值
    东北 0.56 0.67 0.47 0.56 0.39 0.32*
    华北 0.81 0.90 0.74 0.87 0.38 0.40
    西北 0.64 0.94 0.76 0.92 0.22 0.28
    华东 0.51 0.77 0.52 0.41* 0.05 0.20
    中部 0.23 0.80 0.30 0.64 0.16 0.29
    华南 0.62 0.81 0.41 0.83 0.43 0.63
    西南 0.50 0.89 0.40 0.84 0.46 0.76
    青藏高原 0.54 0.89 0.72 0.93 0.32 0.29*
    注:*表示过订正,即订正值较模拟值更偏离观测值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-26
  • 修回日期:  2014-02-18
  • 刊出日期:  2014-05-31

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