The Diurnal Temperature Range in CMIP6 Models

Climatology, Variability, and Evolution

Posted by CryoECNU on February 5, 2021

Kang Wang, Gary D. Clow (2020), The Diurnal Temperature Range in CMIP6 Models: Climatology, Variability, and Evolution. Journal of Climate:8261-8279. DOI:10.1175/JCLI-D-19-0897.1

昼夜温差(DTR)是昼夜温度极值变化同步性的可识别且灵敏的指标。但是对于气候模型而言,捕获DTR动态是一项挑战。 CMIP6保留了先前CMIP的设计,并有望为IPCC AR6提供建模支持。 经过十年的模型改进,由于我们对地球系统物理学有了更好的了解、计算性能的进展以及更多新模型的参与,参与CMIP6的模型应该有望显示出改进。 因此,首先值得关注问题是:

  1. CMIP6模型与观测结果相比如何?
  2. CMIP6模型相对于CMIP5模型有多少改进?

这项研究调查了CMIP6最新模型中DTR的气候、变率和演化。 结果表明,相对于观测值,CMIP6模型低估了DTR气候平均态。 大多数模型都高估了12月至2月的年际间变率,特别是在北半球的高纬度地区。 这些模型显示出陆地表面DTR变化的实质性差异,没有能够完全捕获观测到的DTR时空演变。 较大的模型间差异似乎受日最低气温的控制。 在北半球,降水以及云的长波和短波辐射效应似乎对模型间差异做出了重要贡献。 蒸发是导致北半球夏季DTR模型间差异的重要因素。

通常,相对于CMIP5模型,CMIP6模型在整个分析期间(1901-2005年)都没有以一致的方式提高模拟DTR变化的能力。 在DTR迅速下降的时期(例如1951–80),CMIP6模型通常要优于CMIP5版本,而在其他时期,CMIP6模型的表现却不如CMIP5。