研究进展
科研动态 | 我实验室地球系统模式创新团队发布两种北极冰面方案集合重建升级版全球表面温度基准数据集China-MST 2.0
来源:南方海洋实验室 2022-04-15 22:38
2022.04.15
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最新发布的IPCC AR6基于系列全球温度基准数据集评估指出:对地球表面温度的重建和抽样偏差的纠正,使得全球最近10年相对于工业革命以前的升温幅度明显扩大(平均约增加0.3 ℃)。我实验室地球系统模式创新团队研发的China global Merged Surface Temperasture(CMST-Interim)  数据集是继美国NOAA/NCEI的NOAAGlobalT,NASA/GISS的GISTEMP,Berkerley Earth 的BE和英国Met Office& CRU合作的HadCRUT之后的又一个被IPCC科学报告作为全球表面温度变化研究基础的基准数据集产品。该数据集是由创新团队自主研发的China global Land Surface Air Temperature ver 2.0 (C-LSAT 2.0)和美国NOAA/NCEI研发的ERSSTv5融合而成。但由于后者在北极冰面覆盖区域的海温被设为固定值,正如AR6指出(创新团队内部评估也发现该问题),CMST-Interim对北极地区的温度变暖趋势仍有一定程度的低估。

为了系统解决上述问题,使数据集更为科学可靠,创新团队综合采用调整反距离插值方法,高、低频分量重建方法和经验正交遥相关方法,发展了CMST-Interim数据集的更新升级版China-MST 2.0。具体包括:

1)将ERSSTv5覆盖时间范围扩展为1850-2020,以更好地和C-LSAT2.0(1850-2020)融合估计工业革命以前的温度水平(以1850-1900年平均值代替);

2)将北极冰面覆盖的表面温度数据采用陆地气温数据(C-LSAT 2.0)进行外插进行集合重建,以弥补ERSSTv5中的固定值;

3)考虑到现有的重建技术(包括AI技术)均很难准确反映出随时间变化的冰面面积变化,采用了两种不同参数(即最大冰面Imax和最小冰面Imin)进行海表温度和陆地气温分量分别外插,以满足用户对不同季节北极温度变化研究需求;

4)采用CMIP6模式输出,更为系统地对陆地气温分量的重建不确定性和参数不确定性进行了综合评估,使得数据集的不确定性评估更加完整和系统。数据集的重建过程如图所示:

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China-MST 2.0数据集目前包含了三个子集:CMST2.0-Nrec(观测资料未经重建的均一化数据集),CMST 2.0-Imin和CMST 2.0-Imax(各包含758个集合成员)。与CMST-Interim相比,CMST2.0−Imax和CMST2.0−Imin在高纬度地区的空间覆盖率更高,而且在北极地区的温度重建时空变化和分布与其他用更为完整的观测数据得出的北极区域气候变化研究结论高度一致,也在一定程度上准确反映了北极温度的季节变化。China-MST 2.0数据集(包括业务运行数据集和所有的758个集合成员数据集)均已先期在“全球气候变化观测与模拟数据平台”网站(http://www.gwpu.net)上公开发布,可供研究人员和公众免费下载访问。

相关研究文章于2022年4月11日在Earth System Science Data(中科院SCI一区TOP,影响因子11.333)上发表,论文的第一作者为李庆祥教授的博士生孙文彬,通讯作者为李庆祥教授。该研究得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划的共同支持。


原文链接:https://essd.copernicus.org/articles/14/1677/2022/(阅读论文请点击“阅读原文”)


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