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基于NICAM的热带地区极端对流活动对全球变暖响应的研究OA

Response of Tropical Extreme Convective Activity to Global Warming Based on NICAM

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热带地区是全球对流活动最旺盛的地区,频繁的对流活动能够对全球能量循环、水循环及气候系统产生深远影响.随着全球变暖加剧,极端对流天气的未来演变趋势受到广泛关注.本研究基于一个水平分辨率为14 km的全球大气模式(NICAM)的模拟结果,结合TRMM卫星观测资料对热带地区极端对流系统的气候特征及其对全球变暖的响应进行了研究.结果表明:NICAM模式对热带地区的大气环境与对流活动有很好的模拟能力,其模拟的近地面层温度和湿度与ERA5再分析资料的空间分布相关系数分别达到0.65和0.89,模拟的极端深对流系统在空间和时间上与卫星观测结果的相关系数分别达到0.53和0.77.对比NICAM模拟的历史时期(1979-2008年)与未来时期(2075-2104年)各30年极端对流特征发现,随着全球变暖,热带地区整体比湿呈增加趋势,但陆地上的相对湿度却呈减小趋势,说明热带陆地区域的大气未来将会变得更加干燥.此外,不同类型的极端对流系统整体上均呈增加的趋势,尤其热带海洋上的极端对流增加趋势相比热带陆地更为明显.

The tropics represent the most dynamically active region for deep convection globally,exerting a profound influence on the Earth's global energy cycle,hydrological cycle,and climate system.With global warming,increasing attention is being focused on how extreme convective weather will change in the future.This study examines the climatology of tropical extreme convective systems and their future projections using simulations from a global atmospheric model(NICAM)with a 14 km horizontal resolution against TRMM satellite observations.The results demonstrate that the NICAM model effectively reproduces the ambient atmospheric environment and convective activity in tropical regions,exhibiting correlation coefficients of 0.65(near-surface temperature)and 0.89(specific humidity)against ERA-5 reanalysis,respectively.The spatial and temporal correlations for extreme deep convective systems reach 0.53 and 0.77 with satellite observations,respectively.A comparison of 30-year historical(1979-2008)and future(2075-2104)extreme convection simulations reveals that while tropospheric specific humidity increases substantially under warming,but relative humidity over tropical land declines significantly,suggesting a robust trend toward drier tropical continental atmosphere in the future.Consequently,the frequency three distinct categories of extreme convective systems is projected to increase overall,with a markedly stronger enhancement over tropical oceans than over tropical landmasses.

贾丁;吴学珂;赵中阔;李晓彤;林嘉豪;胡宇航;胡国豪

兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000中国气象局广州热带海洋气象研究所,广东 广州 510641兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000兰州大学大气科学学院/半干旱气候变化教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000

天文与地球科学

热带地区极端对流系统全球大气模式TRMM卫星全球变暖

tropicsextreme convective systemsNICAMTRMM satelliteglobal warming

《热带气象学报》 2026 (4)

475-485,11

国家自然科学基金(42275068)中国气象局"热带气象"重点创新团队(CMA2023ZD08)共同资助

10.16032/j.issn.1004-4965.2026.024

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