全球动力气候模式（GCMs）被大量学者应用于研究历史气候的演变以及未来不同排放情景下气候变化的预估。然而GCM的系统偏差会大大影响历史模拟和未来预估的可信度，因此通过统计方法订正GCMs的系统误差后再进行模拟和预估是提高模式对区域气候变化评估效果的有效手段。相比于CMIP5而言，CMIP6在物理和生物化学过程等方面都有明显的提升和改善，那么CMIP5和CMIP6对区域降水的模拟效果究竟如何？不同排放情景下模式间预估的区域性降水有何差别？误差订正后，CMIP5和CMIP6模式的模拟效果是否有所改善？
针对以上科学问题，朱志伟教授等利用CMIP5、CMIP6多模式评估了苏丹季风期（6至9月）降水的历史模拟结果，预估了高排放情景和中等排放情景下的未来变化，并通过分位数映射偏差订正方法纠正了模式误差。在误差订正之后，CMIP6模式的历史模拟效果改善了0~15%而CMIP5模式的历史模拟效果改善了45%~90%，改善后CMIP5模式与CMIP6模式的模拟效果相当（图1）；误差订正技术对模式的改善主要体现在苏丹南部地区；在未来预估中，不同排放情景下CMIP5模式和CMIP6模式预估的苏丹雨季仍集中在6月~9月，且在远期（2075-2099年）苏丹地区的降水显著增多；CMIP6模式预估苏丹降水将增加，尤其在高排放情景下苏丹南部降水将增加60%~80%，但CMIP5模式在低排放情景下预估苏丹降水将减少；高排放情景下，CMIP5模式和CMIP6模式对苏丹中部降水的预估一致，降水显著增加（图2）。
以上研究成果已发表于《Atmospheric Research》。
图1 CMIP5（粗斜体下划线）和CMIP6模式中a）订正前的GCMs；b）订正后的GCMs的技巧评分（SS）； c）订正前后GCMs技巧评分的差值。
图2 模式预估的苏丹北部（左）、苏丹中部（中）和苏丹南部（右）2025-2099年季风降水的面积平均变化（%）。上下行分别代表CMIP5和CMIP6模式预估结果，左列和右列分别代表中等和高等排放情景下的预估。红线代表多模式集合。灰色阴影表示预测的66%可能范围。红色、绿色和蓝色背景分别表示近期、中期和远期。
论文信息：
Hamadalnel M., Z. Zhu, et al. 2022: Possible changes in Sudan's future precipitation under the high and medium emission scenarios based on bias adjusted GCMs. Atmos. Res., doi: 10.1016/j.atmosres.2022.106036.