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作者：高阳;才天昊;程文轩;刘喜迎;张绍晴;
单位：中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室;河海大学海洋学院;中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室;
摘要：格陵兰岛作为北极气候变化的敏感区域，其极端降水和雨雪比例的变化对冰盖物质平衡具有重要影响。本研究通过耦合器(coupler, CPL)实现了大气-海洋-海冰的高效协同模拟(WRF-ROMS-CICE,WRC),优化了并行计算算法、升级了模式核心版本，改进了海冰边界条件的物理处理方案，在此基础上，量化了格陵兰岛在历史时期(2005—2014年)和未来高排放情景(SSP5-8.5,2091—2100年)下极端降水的时空演变特征及降水相态转变趋势。本文首先进行了模式评估，结果表明，WRC能够较好的复现格陵兰岛地区的气温、降水、风速及辐射的基本分布；与第六次国际耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project Phase 6,CMIP6)多模式结果相比，WRC在模拟极端降水强度方面具有显著优势，能够捕捉沿海地区高值特征。数值试验表明，未来格陵兰岛极端降水事件将呈现"强度增强、频率增加、持续时间延长、全域增强、沿海突出”的变化格局：格陵兰岛整体极端降水频率、持续时间和强度分别增加25%,26%和26%,其中降水强度在东南部绝对增幅最大(+5.1 mm/d),北部相对增幅最高(33%)。季节变化显示，夏季(6—9月)极端降水强度增幅最为突出，特别是东南部9月累积量可达87.6 mm/month。此外，未来格陵兰岛降水结构将显著转变，在当前气候条件下，格陵兰降水以固态为主(70%～100%),但未来情景显示沿海和冰盖边缘区域降雪比例显著下降(最大降幅达30%),全岛降雪比例整体下降10%～20%,夏季液态降水占比增加10%～30%。高排放情景下，气温升高突破相变临界点，反照率下降(降幅0.033～0.036)触发“降雪减少-升温-促融”正反馈，加剧冰盖质量亏损。尽管降水量增加(夏季单月增幅达20 mm),雨雪比例变化仍可能加速冰盖退缩，对极地水文和气候系统产生深远影响。本文研究结果有助于理解格陵兰岛气候变化的区域特征及其冰盖-气候反馈机制。
关键词：大气-海洋-海冰的高效协同模拟(WRF-ROMS-CICE)模式;;极端降水;;雨雪比例;;气候变化;;高分辨率模拟
基金资助：国家重点研究发展计划项目(2022YFE0106400);; 中央高校基本科研业务费专项(202341001)资助~~
