全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力評估及多模式集合改進研究的開題報告

全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力評估及多模式集合改進研究的開題報告一、研究背景與意義近年來，氣候變化和極端天氣頻發(fā)，對全球人類社會與生態(tài)環(huán)境構成了嚴峻威脅。為了更好地了解氣候變化的規(guī)律和趨勢，全球氣候模式成為預測未來氣候變化的主要工具之一。然而，由于模式不確定性和模擬誤差的存在，模型模擬能力對于區(qū)域氣候特征的反演精度在很大程度上受到影響。因此，對全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力進行評估，尤其是對多模式集合進行改進，具有重要現(xiàn)實意義和科學價值。二、研究目的（1）評估全球氣候模式在模擬區(qū)域氣候特征方面的能力；（2）分析全球氣候模式模擬能力不確定性、模擬誤差等影響因素；（3）研究在多模式集合框架下，如何改進全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力。三、研究內(nèi)容（1）對全球氣候模式（CMIP5/CMIP6）進行評估，研究模式在模擬區(qū)域氣候特征的能力和限制，包括溫度、降水、風場等氣候要素；（2）分析全球氣候模式模擬能力不確定性、模擬誤差等影響因素，探討對模式進行改進的方法和思路，以提高全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的反演精度和可靠性；（3）利用多模式集合的方法，對全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力進行改進，以期提高預測和評估的準確性。四、研究方法（1）采用數(shù)據(jù)同化的方法，利用多源遙感觀測資料，對全球氣候模式的反演結果進行驗證；（2）分析全球氣候模式在模擬區(qū)域氣候特征中的誤差來源，如邊界條件、參數(shù)化方案、物理過程等；（3）采用多模式集合的方法，將不同模式的反演結果進行融合，提高對區(qū)域氣候特征的反演精度和可靠性。五、研究預期結果（1）綜合評估全球氣候模式在模擬區(qū)域氣候特征方面的能力和限制，揭示其模式不確定性和模擬誤差的來源和影響因素；（2）改進全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的模擬能力，提高氣候變化預測的準確性和可靠性；（3）建立多模式集合的框架，探索提高全球氣候模式集合對區(qū)域氣候特征的反演精度和可靠性的方法和思路。六、研究進度安排（1）2021年11月-2022年2月：開展全球氣候模式的基礎研究，整理模擬數(shù)據(jù)，完成對模式在模擬區(qū)域氣候特征中的能力和限制的評估；（2）2022年3月-2022年6月：分析全球氣候模式模擬能力不確定性、模擬誤差的造成因素，提出模式的改進方法和思路；（3）2022年7月-2022年10月：建立多模式集合的框架，對不同模式的反演結果進行融合，提高全球氣候模式對區(qū)域氣候特征的反演精度和可靠性。七、參考文獻（1）HawkinsE,SuttonR.Thepotentialtonarrowuncertaintyinregionalclimatepredictions[J].BulletinoftheAmericanMeteorologicalSociety,2011,92(6):671-687.（2）TebaldiC,KnuttiR.Theuseofthemulti-modelensembleinprobabilisticclimateprojections[J].PhilosophicalTransactionsoftheRoyalSocietyA:Mathematical,PhysicalandEngineeringSciences,2007,365(1857):2053-2075.（3）GaoX,RenG,LiY,etal.ClimatechangeoverChinainthe21stcenturyassimulatedbyBC