【数据分享】CMIP6未来气候变化情景数据：服务于降尺度的实测格点化气温数据集

1观点

     在以往的研究中，需要将离散的站点数据外推到空间上进行分析。这样，空间格点化的数据精度和空间代表性，会受到站点空间分布、站点数量和外推插值的方法理论影响。为了能够获得更多的空间信息，时常假设气温和降水等气象变量和环境有着密切关系。如在气候态（年和月尺度）下，气温随着海拔高程增加而降低，降水随着海拔高程增加而增加。这样，只需要结合高分辨率的环境数据（如DEM高程数据和NDVI等）就可以基于以上假设进行外推，获得高分辨率的气象数据（陆福志等,2019; Peng, S et al. 2019）。然而，降水并非是随着高程增加，而是与高程存在非线性关系（宁理科，2013）。冬季寒区会存在逆温，随着高程增加气温呈增加关系。同时，地表覆盖每年也发生巨大的变化。所以现有在气候态的高分辨率（如30m和1km）格点化数据在空间上有较大的不确定性，使得这样的获取高分辨数据方式变成华丽的数学游戏。

     在空间上，1km分辨率的格点需要影响半径下多少个站点的信息？同样，5km需要多少？这样的科学问题，不是现有700多站能解决的。在这些格点数据中，CN05数据空间分辨率是0.25°，在制作过程中使用2400多站点，在东部地区可以保证每个格点覆盖区域有3个以上站点提供信息。这样，在0.25°分辨率上，数据有较高的可信度。

参考资料：

1. 陆福志,鹿化煜.秦岭—大巴山高分辨率气温和降水格点数据集的建立及其对区域气候的指示[J].地理学报,2019,74(05):875-888.

2. Peng, S., Ding, Y., and Li, Z.: High-spatial-resolution monthly temperature and precipitation dataset for China for 1901–2017, Earth Syst. Sci. Data Discuss. [preprint], https://doi.org/10.5194/essd-2019-83, 2019.

3. 宁理科. 地形地貌对天山山区降水的影响研究[D].石河子大学,2013.

2

   数据基本信息

作者：吴佳团队

原始数据：2400余个中国地面气象台站

空间分辨率：0.25°，wgs84+等经纬投影

空间覆盖：中国地区（已掩膜）

时间分辨率：1day

时间覆盖：1961-2018

变量名称：日平均和最高、最低2m气温

外推插值方法：首先将计算得到的气候平均场使用薄板样条方法进行插值，随后使用"角距权重法"对距平场进行插值，然后将两者叠加，得到最终的数据集

3

   文献分享

1. A Daily Temperature Dataset over China and Its Application in Validating a RCM Simulation（CN05数据的雏形）

论文亮点

1、利用中国大陆地区751个观测站和薄样板样条插值方法（ANUSPLIN），制作了1961-2005年期间0.5°×0.5°分辨率日气温数据集（日平均、最低和最高温度，用于气候模式的验证。 

2、该数据集与国际上常用的CRU在华北和青藏高原东部地区的观测数据具有相似的年际变化能力,但线性变化趋势稍大。

原文链接：徐影,高学杰,沈艳,许崇海,石英,F.GIORGI.A Daily Temperature Dataset over China and Its Application in Validating a RCM Simulation[J].Advances in Atmospheric Sciences,2009,26(04):763-772.

2. 气候变化对长江上游径流影响预估（驱动水文模型）

论文亮点：

1、 为了与水文资料匹配，利用国家气候中心1998—2015年0.25°×0.25°格点化气象数据集 (CN05.1) 驱动SWAT水文模型。

2、 长江各子流域未来年径流量均呈增加趋势，且大部分子流域在2030年代之后相对于基准期有所增加

原文链接：秦鹏程,刘敏,杜良敏,许红梅,刘绿柳,肖潺.气候变化对长江上游径流影响预估[J].气候变化研究进展,2019,15(04):405-415.

3. CMIP5全球气候模式对中国黄河流域气候模拟能力的评估（格点化观测）

论文亮点

1、CN05.1数据升尺度到1°空间分辨率作为格点化观测，用于检验高分辨率数值模拟。

2、通过对黄河流域气候平均态、年际变率、季节循环、年际变化主要模态及概率密度函数等方面的模拟能力进行统计评价,分析得到所有模式模拟能力的综合评分排序，最终选择的5个全球气候模式分别为MIROC-ESM-CHEM、CSIRO-Mk3-6-0、NorESM1-M、CNRM-CM5和EC-EARTH

原文链接：周文翀,韩振宇.CMIP5全球气候模式对中国黄河流域气候模拟能力的评估[J].气象与环境学报,2018,34(06):42-55.

4. 夏季东亚季风和南亚季风协同作用与我国南方夏季降水异常的关系（格点化观测）

论文亮点：

1、 CN05.1降水作为格点化观测，用于分析诊断。

2、 东亚季风交界面指数IIEI与东亚季风指数呈正相关,与南亚季风指数为负相关,并与夏季中国南方大部地区降水呈负相关

原文链接：桓玉,李跃清.夏季东亚季风和南亚季风协同作用与我国南方夏季降水异常的关系[J].高原气象,2018,37(06):1563-1577.

4数据获取方式

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区域气象-大气化学（WRF/Chem） 

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     主讲专家来自高等院校教师，长期从事大气环境、气溶胶模拟和辐射效应方向的研究工作，具有丰富的实践经验，主持参与完成多项科研课题。

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空气质量预报模式（WRF-CMAQ）

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     长期从事空气质量模拟改进科研工作，自主研发了多种污染源反演方法和基于三维变分的气溶胶激光雷达资料同化技术，拥有十几年使用CMAQ模式的实际操作经验，在多所高校讲授过CMAQ模式。熟悉从模式安装、运行、解译到模式结果展示的各个方面，特别关注CMAQ模式在环境、气象等领域应用推广。

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基于CAMx的空气质量模拟

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气候水文耦合WRF-Hydro模式应用

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    主讲专家来自高等院校教师，曾在多所大学和科研单位中讲授模式模拟，有丰富的模式使用与授课经验。

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SMOKE模型与VOCs排放量核算

INTRODUCE

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大气颗粒物PMF源解析实践技术应用

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EKMA曲线及大气O3来源解析

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R语言水文气象数据处理及绘图 

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