CMIP6模型對青藏高原水汽輸送的模擬能力存在較大差異
青藏高原水汽輸送對于高原水儲量的變化有重要的調節作用，進而對下游地區的農業、生產、生活用水產生顯著影響。在氣候變暖背景下，青藏高原水汽輸送的演變過程亟待明確。第六次國際耦合模式比較計劃 (CMIP6) 為氣候預測提供了有力的科學支撐。然而，目前有關CMIP6不同模型對于青藏高原水汽輸送模擬能力的系統性的檢驗仍較為缺乏，這為研究高原水儲量的變化帶來了較大的不確定性。
為此，“亞洲水塔動態變化與影響”任務“亞洲水塔變化及其廣域效應”專題中國科學院青藏高原研究所環境變化與多圈層過程團隊高晶研究員等利用亞洲精細化分析數據 (HAR v2) 作為參照數據，開展了CMIP6模型對于青藏高原水汽輸送歷史模擬的檢驗。研究團隊針對以往研究中檢驗方案的不足，將青藏高原劃分為13個邊界（圖1），在每個邊界上對模擬結果開展檢驗，并統計最終的檢驗結果?；谏鲜龇椒ǎ芯咳藛T討論了33個CMIP6成員模擬青藏高原水汽輸送的主要不足，并給出了模式在季風期與非季風期中模擬能力的排名（圖2）。此外，利用HAR v2數據，研究團隊還探究了上述13個邊界上的水汽輸送更為細致的時空特征。
研究發現，33個CMIP6模式基本可以再現青藏高原水汽輸送的空間格局，但在具體特征上仍存在明顯的差異與不足。這種情況在季風期更為明顯，主要是由于模擬的印度季風的位置、移動、強度仍存在較大誤差。進一步研究發現，超過三分之一的模式無法正確刻畫青藏高原地形對水汽輸送的阻擋，表現為在800 hPa以下，13個邊界上仍存在明顯的水汽輸送（圖3）。地形阻擋偏差將導致模式模擬的水汽輸送結果產生嚴重的失真，并使得不同模式間的模擬差異增大。
該研究成果以”Evaluation of atmospheric moisture transport to the Tibetan Plateau from 33 CMIP6 models”為題，近期發表在《npj Climate and Atmospheric Science》期刊。我所博士生劉宜綱為第一作者，高晶研究員為通訊作者。該研究獲得第二次青藏高原綜合科學考察研究專項（2019QZKK0208）和國家自然科學基金項目（41988101-03和41922002）資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41612-024-00785-0
圖1 研究中定義的青藏高原13個邊界的分布。黑色等值線代表海拔達到4000米的等高線
圖2 CMIP6成員在 (a) 季風期與 (b) 非季風期對于水汽輸送的模擬能力的排名?？v坐標的數值越大，表明該成員的模擬能力越強。圖中省略了縱坐標數值為0的成員
圖3 無法正確模擬青藏高原地形對水汽輸送阻擋的模式在邊界6上模擬的水汽入流