本书对区域气候模拟和预估研究进行系统介绍，内容包括区域气候模式作为重要动力降尺度工具的原理、区域气候模式的评估方法、全球和区域气候模式对中国气候的模拟评估及预估结果、误差订正及不确定性分析等。

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气象科学技术进步成果奖；国家自然科学二等奖

目录
第1章 绪论 1
1.1 气候模式的发展历程 1
1.2 降尺度方法综述 4
1.3 动力降尺度和区域气候模式 6
1.4 区域气候变化国际比较计划CORDEX 9
第2章 区域气候模式简介 11
2.1 发展历史 12
2.1.1 区域气候模式的产生和完善 12
2.1.2 区域地球系统模式 13
2.1.3 区域对流可分辨模式及模拟 14
2.2 CORDEX-CORE试验 15
2.3 针对中国区域的区域气候模式发展 18
2.3.1 区域气候模式物理过程优选及参数优化 18
2.3.2 东亚区域的CORDEX-EA RegCM4模拟 19
2.3.3 区域环境系统集成模式 20
2.3.4 东亚–西北太平洋区域海气耦合模式 21
第3章 区域尺度气候模式的评估 27
3.1 评估方法 27
3.1.1 总体模拟结果的评估 27
3.1.2 过程分离 28
3.1.3 仪器模拟器 29
3.1.4 古气候研究 29
3.1.5 资料同化和初值技术的使用 30
3.1.6 区域气候模式评估技术 30
3.1.7 集合评估技术 31
3.1.8 评估中需要注意的问题 31
3.2 增值问题 32
3.3 应用于气候模式评估的全球尺度观测数据 34
3.4 东亚区域格点化观测数据CN05.1 36
3.4.1 制作方法 37
3.4.2 与其他数据的比较 40
3.5 应用于中国区域的其他数据 47
3.5.1 中国区域多源融合分析产品 47
3.5.2 中国全球大气/陆面再分析产品 49
第4章 全球和区域气候模式对中国气候的模拟及评估 52
4.1 全球气候模式 52
4.1.1 气温和降水 52
4.1.2 极端气候事件 55
4.2 区域气候模式 58
4.2.1 气温 58
4.2.2 降水 60
4.2.3 极端天气气候事件 62
4.2.4 热带气旋 73
4.2.5 大气环境容量 81
第5章 全球气候模式对中国气候变化的预估 86
5.1 气温的变化 86
5.1.1 平均气温 87
5.1.2 极端气温事件 88
5.2 降水与水循环的变化 91
5.2.1 降水 91
5.2.2 极端降水 91
5.3 积雪和空气质量 93
5.3.1 积雪 93
5.3.2 空气质量 94
5.4 未来温度变化的涌现约束预估 95
5.5 基于指纹法检测归因的区域温度预估订正 105
第6章 区域气候模式对中国气候变化的预估 108
6.1 气温的变化 108
6.1.1 平均气温 108
6.1.2 极端气温 110
6.2 降水与水循环的变化 118
6.2.1 降水 118
6.2.2 极端降水 120
6.3 热带气旋变化的预估 122
6.4 复合型极端事件与有效温度的变化 127
6.4.1 有效温度的当代分布 128
6.4.2 有效温度的未来变化 130
6.5 径流深、大气环境容量及降水侵蚀率 143
6.5.1 径流深 143
xii 区域气候变化模拟与预估
6.5.2 大气环境容量 145
6.5.3 气候变化对东北地区降水侵蚀力的影响 145
6.6 柯本气候分类的变化 149
6.6.1 柯本气候分类及在当代的分布 149
6.6.2 未来变化 151
6.7 青藏高原的气候变化预估 154
6.7.1 平均气温 155
6.7.2 平均降水 156
6.7.3 极端降雪事件 158
第7章 统计降尺度和误差订正 163
7.1 误差订正 163
7.1.1 意义及简介 163
7.1.2 分位数映射 165
7.1.3 扰动分位数映射 166
7.1.4 气温订正结果 167
7.1.5 降水订正结果 169
7.1.6 不同订正方法对气温变化预估的影响 171
7.1.7 不同订正方法对降水变化预估的影响 174
7.2 对极端气候指数的订正 176
7.2.1 气温指数 177
7.2.2 降水指数 179
7.2.3 不同模式的模拟性能及其订正效果 181
7.2.4 气温指数未来变化 183
7.2.5 降水指数未来变化 184
7.2.6 未来变化的时间序列 186
第8章 1.5℃和2℃温升情景下中国及周边地区的气候变化 189
8.1 丝绸之路核心区 190
8.2 亚洲地区 191
8.3 东亚季风区和全球季风区变化的比较 193
8.4 历史0.5℃全球增暖背景下中国极端高温变化与预估的对比 196
8.5 全球1.5℃和2℃温升阈值下青藏高原的气候变化 200
8.6 未来温控阈值降低0.5℃对中亚极端事件的影响 201
第9章 区域气候变化预估中的主要不确定性 204
9.1 气候模式在中国区域存在的主要模拟偏差 205
9.2 观测数据的不足 207
9.3 区域气候模式结果和全球气候模式驱动场之间的关系 210
9.4 来自模式和内部变率的不确定性 222
第10章 区域气候模式RegCM和WRF介绍 227
10.1 RegCM在东亚地区的应用 227
10.2 RegCM5的动力过程 230
10.2.1 RegCM5静力框架 231
10.2.2 MOLOCH非静力框架 232
10.3 RegCM5的主要物理过程参数化方案和子模块 235
10.4 WRF数值模式简介 239
10.5 WRF的动力框架 240
10.6 WRF的主要物理过程参数化方案和子模块 243
参考文献 251
附录 270