CMIP6模拟北极近地面10 m风速能力的评估

来源：高原气象杂志2025年第4期北京时间：

作者：吴昊煜,胡舒涵,杜如意,丁瑞昌,赵传湖,黄菲

单位：1. 中国海洋大学，物理海洋教育部重点实验室（POL），深海圈层与地球系统前沿科学中心（FDOMES），山东 青岛 266100;2. 航天天目（重庆）卫星科技有限公司，北京 100089;3. 中国电建集团江西省电力设计院，江西 南昌 330096

摘要：气候模式模拟北极地区近地面10 m风速能力的提升对预估未来该区域气候变化具有重要作用。选择提供历史试验（1979 -2014年）逐日近地面10 m风速数据模拟结果的32个CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6）模式， 评估这些模式模拟北极近地面10 m平均风速和6级大风发生概率的能力， 据此挑选出模拟性能优秀（6个）、 中等（12个）和较差（14个）的模式， 使用模拟性能优秀模式的集合平均预估了未来不同排放情景下北极地区近地面10 m平均风速和6级大风发生概率的时空变化特征。结果表明： （1）观测显示北极地区近地面10 m平均风速和6级大风发生概率较大的地方主要在格陵兰海、 挪威海、 巴伦支海以及楚科奇海等海域， 且上述海域在夏、 秋季的平均风速和大风出现概率较小， 冬、 春季较大。（2）历史试验中， CMIP6模式可以较好地模拟出北极地区近地面10 m平均风速和6级大风发生概率的空间分布特征， 北冰洋大西洋扇区的模拟结果最好。模式模拟的近地面10 m平均风速在北极地区普遍偏大10%~20%， 6级大风发生概率普遍偏高2%~4%， 春、 夏季的模拟偏大总体上小于秋、 冬季。（3）优秀组模式模拟的未来21世纪北极地区近地面10 m平均风速和6级大风发生概率变化表现出显著的区域差异， 10 m平均风速在北冰洋中央区和太平洋扇区相较于历史时期普遍增大， 北冰洋大西洋扇区和北冰洋沿岸地区则普遍减小； 6级大风发生概率在北冰洋太平洋扇区增大， 在大西洋扇区则有较为显著的减小。时间变化上， 在高排放情景下风速增大较快， 且秋季增大最快， 冬季、 夏季次之， 春季最慢。未来北极地区风速的概率密度分布情况较历史时期没有明显改变， 不同排放情景下差异不大。

关键词：CMIP6,模式评估,北极10 m平均风速,大风概率,未来预估

基金资助：国家重点研发计划项目(2019YFA0607004),国家自然科学基金项目(42075024),国家自然科学基金重点项目(42430411)