北半球陆地季风区（NHLMD）由东亚、南亚、北非和北美四个人口密集的区域季风系统组成。充沛的季风降水是工农业、人民生产生活等重要的水资源，对社会经济发展至关重要，季风区平均和极端降水未来变化又是全球变暖下衡量季风气候变化的两个重要指标。当前气候模式在预估平均降水方面的表现更优，而极端降水的预估不确定性大。因此厘清平均与极端降水之间的关系及其未来变化可为提升NHLMD极端降水预估的可信度提供新思路。然而，关于NHLMD平均和极端降水间关系的研究却鲜有报道。

我院朱志伟教授课题组在系统评估CMIP6和CMIP5模式的模拟表现后，约束预估了NHLMD平均和极端降水的未来变化，围绕增暖下平均和极端降水关系进行了探讨。结果表明：（1）在历史阶段，大多数CMIP6模式都能再现NHLMD平均降水气候态和标准差的空间分布，模拟能力较CMIP5模式有明显提升。然而，模式普遍低估了NHLMD极端降水阈值，从而高估NHLMD的极端降水频次（EPD）。几乎所有CMIP6模式都能很好地再现观测中平均和极端降水的高相关性，而CMIP5模式则在很大程度上低估了两者的显著关系；（2）预估的NHLMD平均降水和EPD呈现一致变化，即亚洲-北非季风区呈明显上升趋势，而北美季风区呈下降趋势。但模式直接预估的EPD不确定性较大，可靠性低于平均降水；（3）在未来全球增暖背景下，NHLMD平均降水和EPD之间依旧维持显著的正相关关系。

鉴于模式对极端降水模拟能力偏低，且预估不确定性偏大，可考虑借助模式预估的平均降水以及平均和极端降水间的显著联系实现NHLMD极端降水的更可靠的约束预估。目前该工作已在《International Journal of Climatology》期刊正式发表。

图1、历史时期（1982–2014年，靛色）和预估的近期（2020–2049年，黑色）、中期（2050–2079年，红色）和远期（2080–2099年，蓝色）季风区平均降水、极端降水频次及两者关系。

图2、未来不同时期季风区极端降水日数与历史期（1982-2014年平均）的对比。

文章信息：

Jiang, Y., Zhu, Z., Li, J., Miao, L., & Miao, Z. 2023: Changes of mean and extreme precipitation and their relationship in Northern Hemisphere land monsoon domain under global warming. International Journal of Climatology, 43, 5536–5552.

相关文章：

Jiang, Y., Li, J., Wang, B., Yang, Y., & Zhu, Z. 2023: Weakening of decadal variation of Northern Hemisphere land monsoon rainfall under global warming. npj Climate and Atmospheric Science, 6, 115.

Li, J., Zhu, Z., & Dong, W. 2017: A new mean-extreme vector for the trends of temperature and precipitation over China during 1960–2013. Meteorology and Atmospheric Physics, 129, 273–282.

Li J., Zhu, Z., & Dong, W. 2017: Assessing the uncertainty of CESM-LE in simulating the trends of mean and extreme temperature and precipitation over China. Int. J. Climato., 37(4), 2101-2110. doi: 10.1002/joc.4837