应澳大利亚气象局研究中心(BMRC, Bureau of Meteorology Research Centre) 邀请,我于2007年1月19日至2月15日对他们进行了访问。
这个合作是在2004年8月,中国发改委和澳大利亚外交部签署的气候变化双边合作谅解备忘录框架下进行的。澳方以前和中方的合作,基本偏重于温室气体排放和排放清单等方面。后来BMRC的张虎强博士,在澳大利亚温室气体办公室 (AGO, Australian Greenhouse Office)申请到一笔经费,用于和中国气象局的合作,使得中国气象局/国家气候中心在中澳双边合作方面有了实质性的参与。他和我分别是项目澳方和中方的联系人。
合作在科学方面主要有二个,一是土地利用/植被覆盖对中国气候和亚澳季风系统的影响,另一个是气候变化(温室效应)对中国气候和亚澳季风的影响。
在土地利用方面,澳方(张虎强)使用BMRC全球模式,中方(我)使用RegCM3区域气候模式,分别对土地利用引起的中国气候变化进行了模拟。他对全球模式的结果分析撰写了2篇论文,已投出目前仍在审稿阶段:H. Zhang et al., Global model simulated climate impacts of land-use in China: Part I Changes in mean climate and associated uncertainty; 和H. Zhang et al., Global model simulated climate impacts of land-use in China: Part II Changes in climate variability and extremes; 我方撰写了一篇论文:高学杰, 张冬峰, 陈仲新, J. S. Pal, F. Giorgi, 中国当代土地利用对区域气候影响的数值模拟, 这篇文章将在中国科学D辑2007年第3期刊出。
我这次访问的主要目的,是进行2个模式模拟结果的对比。在冬季,全球模式和区域模式模拟得到的植被效应比较相近,都是南方降水减少,气温下降;但在夏季,区域模式模拟得到的效应为降水在长江中下游增加,气温下降,全球模式模拟的结果则相反。我们对2个模式模拟效果不同的原因进行了分析,最后得出的结论为:BMRC全球模式模拟的夏季东亚季风和实况存在很大偏差,在相同的植被-气候作用物理机制下,这个偏差导致了全球模式与区域模式不同和可能是错误的模拟结果。我们进一步分析了IPCC AR4一些模式的结果,发现BMRC模式存在的模拟偏差问题,在国际各主要全球模式中都存在。这样在使用全球模式进行东亚和中国气候变化模拟和分析中,需要注意到由此导致不确定性的可能。这方面完成了一篇论文主要部分的写作,目前正在进行进一步加工:X.J. Gao and H.Zhang, Impacts of land-use on monsoon climate: comparing results from a pair of regional and global model simulations.
合作的另一个方面是气候变化。首先是分析IPCC AR4各模式对东亚气候变化的模拟。2005年下半年,国家气候中心的徐影博士曾赴BMRC进行了1个月的合作研究,相关论文还在写作之中。2007年5月,BMRC的Aurel Moise博士将对气候中心进行2周的访问,进行相关工作的讨论。
今年是澳方AGO经费最后一个执行年度。本次访问期间,我们就最后一个阶段的工作计划进行了讨论,初步决定使用RegCM3区域气候模式,进行澳大利亚地区的区域气候变化试验。具体为由我方(我和学生)负责进行模拟计算,模拟完成后,下半年我方将派一名研究生赴澳,共同对结果进行分析和撰写论文。澳大利亚的相关研究工作较少,这一工作具有较大科学意义,更重要的,将为下一步澳方申请有关资助,继续进行BMRC和CMA的合作做好前期准备。
访问期间,我在BMRC做了"Application of RegCM3 in regional climate and climate change studies in China"的学术报告。报告很成功,被誉为近年来中国本土访问人员在BMRC所做的最好报告。
访问期间,CSIRO (澳大利亚联邦科技工业组织)也曾邀请我做学术报告。由于整个访问时间安排非常紧张,报告没有做,但访问了CSIRO,并和那里的John McGrego博士进行了座谈。John McGrego是气候模式和气候变化方面国际著名的专家,他所发展的变网格模式(以前叫DARLAM,现在的名字是CCAM)是国际上比较著名的区域气候模式之一。我们互相介绍了各自的工作,并探讨了未来在气候变化方面进行合作的可能性。最近几天他已经和我们联系,表达了希望能够在气溶胶效应方面进行一些合作的意愿。
总体来说这次访问比较成功,达到了预期目的,并有一些额外的收获。未来BMRC和CMA进一步实质性的合作,更多取决于澳方相关项目、经费的申请情况,如果明年澳方申请成功和经费有较大增长的话,我们将主要进行区域气候变化方面的合作,包括更多人员的互访、论文的写作发表等。澳方的长处在于英语、模拟结果分析和论文写作方面,这是我们相对较弱的地方,合作将有助于我方相应水平的提高。