积
雪
积雪作为冰冻圈的主要组成部分，对全球气候系统起着十分重要的调节作用。积雪具有高反照率、低导热率及融化吸收大量潜热等特性，不仅在积雪覆盖期间，而且在积雪融化以后，都对气候异常产生重要的影响。作为全球重要的积雪区，欧亚大陆积雪对亚洲季风系统的变化起着十分重要的作用。欧亚大陆积雪对印度夏季风降水和东亚气候的影响近百年来也一直为气候学家所关注。
陈红, 史学丽. 2024. CMIP6模式对欧亚大陆冬季雪水当量的模拟能力评估及未来预估 [J]. 气候与环境研究, 29(1): 75−89. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2023.23005
陈红副研究员及合作者基于CMIP6试验中新一代气候（或地球）系统模式对欧亚大陆雪水当量模拟能力全面评估的基础上，采用多模式算术集合平均的方法对未来不同温室气体排放情景下欧亚大陆雪水当量进行预估，以期能够为今后制定气候变化和气候适应政策提供科学依据。研究结果表明：
（1）与欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感资料相比，CMIP6耦合模式对冬季SWE空间分布具有较好的再现能力，能模拟出欧亚大陆中高纬SWE北多南少，大值中心位于西西伯利亚、斯堪的纳维亚半岛、东西伯利亚的主要分布特征，但多数模式高估了雪水当量的空间变率。不同模式间的差异较大，但多模式集合能提高模式对欧亚大部分地区SWE变化趋势的模拟能力。对SWE主要模态特征的评估也显示，单个模式的模拟能力存在较大差异，但多模式集合能提高对积雪第一模态时空演变特征的模拟能力。
（2）观测的欧亚大陆冬季SWE与气候因子的相关关系表现为积雪与降水基本呈现正相关关系，但积雪对气温的响应随纬度不同而差异明显，在60°N以北基本为正相关，60°N以南为负相关。CMIP6多模式集合结果对这种SWE与降水、气温的关系有较好的再现能力。
（3）采用多模式集合平均方法预估CMIP6未来4种不同情景下 21 世纪欧亚大陆雪水当量的变化。结果表明，欧亚大陆东北大部分地区的雪水当量均要高于基准期，而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的趋势；随着时间的增大，四种排放情景下积雪变化的差异也在变大，而且排放越高变化的幅度越大，模式不确定性也越大。造成欧亚大陆不同地区SWE变化差异与全球变暖背景下局地气温、降水的变化密切相关。在欧亚大陆东北部地区，温度升高会增加水汽有利于降水发生，导致积雪增加；而在其他区域未来的升温导致了积雪的减少。
图4 观测和CMIP6多模式集合模拟的欧亚大陆冬季SWE的EOF第一模态：（a）GlobSnow观测的空间分布；（b）模拟的空间分布；（c）观测和模拟的时间系数
Fig. 4 First leading EOF mode of Eurasian winter SWE in (a) observation and (b) CMIP6 multi-models ensemble；(c) the first PC (solid line) and its trend (dashed line) in the observation (red line) and simulation (green line)
图6 （a−c）SSP126、（d−f）SSP245、（g−i）SSP370和（j−l）SSP585四种情景下2020～2040年（左列）、2040～2060年（中列）、2080～2099年平均（右列）积雪相对历史时期的变化。相对基准期为1995～2014 年
Fig. 6 Changes in Eurasian winter SWE projected by CMIP6 MME: (a−c) SSP126, (d−f) SSP245, (g−i) SSP370, and (j−l) SSP585 for early 21 century (2020−2040, left panel), middle 21 century (2040−2060, middle panel), and late 21 century (2080−2099, right panel) (the reference period is 1995−2014)
http://www.iapjournals.ac.cn/qhhj/cn/article/doi/10.3878/j.issn.1006-9585.2023.23005
《气候与环境研究》
qhhj@mail.iap.ac.cn
微信公众号｜气候与环境研究
欢迎登陆《气候与环境研究》官网：http://www.iapjournals.ac.cn/qhhj/
