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中国西北地区未来潜在蒸散发集合预估及不确定性归因

         
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预估西北地区未来潜在蒸散发(Potential Evapotranspiration,PET)变化对该区制定气候适应性远景规划至关重要,然而PET预估中不可避免地存在源于气候情景、气候模式和PET模型的不确定性。该研究以3个气候情景(Shared Socioeconomic Pathway,SSP)、6个性能良好的潜在蒸散发模型(Potential Evapotranspiration Model,PETM)以及第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)的6个全球气候模式(Global Climate Model,GCM)分别表征情景、模型和模式的不确定性,构建了基于多模式、多情景以及多模型的三维PET集合预估框架,得到108套预估结果组成的大规模数据集合。基于集合预估结果,分析了相对于历史时期的PET变化量的整体特征及多源不确定性导致的预估结果差异,并基于三因素方差分析法量化了各不确定性来源及其非线性交互作用对总不确定性的贡献率。结果表明:未来中期(2041—2070年)和远期(2071—2100年)年均△PET预估结果集合均值分别为67.8和95.3 mm。集合预估中,基于SSP1-2.6情景(可持续发展情景)、PM[CO_(2)]模型及MIROC6全球气候模式预估的PET变化量较低,且情景和模型不确定性造成的结果差异均随时间推移而增大。各不确定性来源在中期PET变化量预估中的相对重要性由大到小依次为PETM、SSP和GCM;而在远期,SSP贡献率最高,达65.3%。在季节分布上,PETM和SSP分别在暖季(夏、秋)和冷季(冬、春)的贡献率较高。大规模PET变化量集合预估结果及其统计特征能够为西北地区应对气候变化的高效行动提供更科学全面的理论依据;不确定性来源相对贡献的分析结果可为进一步降低未来PET预估的不确定性提供研究方向。

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