CORDEX scenarios for Europe from the Rossby Centre regional climate model RCA4

Typ: Rapport
Serie: RMK 116
Författare: Gustav Strandberg, Lars Bärring, Ulf Hansson, Christer Jansson, Colin Jones, Erik Kjellström, Michael Kolax, Marco Kupiainen, Grigory Nikulin, Patrick Samuelsson, Anders Ullerstig and Shiyu Wang
Publicerad:

Sammanfattning

Denna rapport dokumenterar klimatmodellsimuleringar på 50 km horisontell upplösning över Europa med Rossby Centres regionala atmosfärsmodell (RCA4) gjorda inom projektet Coordinated Regional Downscaling Experiment (CORDEX) för i) ERAInterim-drivna (ERAINT) simuleringar för att utvärdera förmågan hos RCA4 att simuleraden senaste tidens klimat, ii) historiska simuleringar av de senaste årtiondena med drivning från nio olika globala klimatmodeller (GCM:er) och iii) framtidsscenarierna RCP 4,5 och RCP 8,5 drivna med samma GCM:er. Dessa simuleringar representerar en delmängd av alla CORDEX-simuleringar producerade vid Rossby Centre och en allmän slutsats dragen vid Rossby Centre är att en sådan ensemble inte varit möjlig utan att först etablera den effektiva produktionskedja som beskrivs här.

Första delen av rapporten dokumenterar RCA4 och dess förmåga i en simulering där ERAINT skalades ner. RCA4 återskapar till stor del den storskaliga cirkulationen från ERAINT, men några lokala avvikelser förekommer. I allmänhet simuleras säsongscykler för temperatur och nederbörd i överensstämmelse med observationer. Några avvikelser finns, som för mycket nederbörd i norra Europa och för lite i södra. På vintern är det även för mycket nederbörd i östra Europa. Temperaturen är i allmänhet underskattad i norra Europa och i medelhavsområdet på vintern, medan för höga temperaturer ges i sydöstra Europa på vintern och i medelhavsområdet på sommaren.

RCA4 presterar i allmänhet bra i simuleringar av den senaste tidens klimat med randvillkor från GCM:er. En stor del av det simulerade klimatet i RCA4 kan tillskrivas den drivande GCM:en, men RCA4 skapar sitt eget klimat inuti modelldomänen och lägger till detaljer på grund av högre upplösning. Alla nio nedskalade GCM:er har gemensamma problem i representationen av den storskaliga cirkulationen på vintern. Denna egenskap förs vidare till RCA4. Avvikelserna i storskalig cirkulation medför avvikelser i temperatur och nederbörd i RCA4.

Klimatförändringssignalen som den simuleras av RCA4-ensembler enligt RCP 4,5 och RCP 8,5 är mycket lika tidigare resultat. I både scenario RCP 4,5 och RCP 8,5 beräknas Europa bli varmare i framtiden. På vintern är uppvärmningen störst i norra Europa, och på sommaren i södra Europa. Den högsta dygnsmedeltemperaturen på sommaren ökar på ungefär samma sätt som sommartemperaturen, men något mer i södra Europa. Den lägsta
dygnsmedeltemperaturen på vintern i norra Europa är den temperatur som förändras mest. Nederbörden beräknas öka under alla årstider i norra Europa och minska i södra Europa. Den största dygnsnederbörden (och per sjudagarsperiod) beräknas öka i nästan hela Europa och i alla årstider. Samtidigt beräknas den längsta perioden utan nederbörd att bli längre i södra Europa. I allmänhet förutses små förändringar i medelvindhastighet. Det finns emellertid områden med signifikanta förändringar i vind.

Att använda ensembler är ett sätt att beskriva osäkerheterna i scenarierna, men det finns andra möjliga ensembler som använder andra modeller och som skulle ge andra resultat. Ändå anses den ensemble som används här vara tillräckligt lik dessa andra ensembler för att vara representativ för den hela mängden GCM:er. Dynamisk nedskalning med RCA4 förändrar klimatförändringssignalen, och spridningen i ensemblen minskar ibland, men
ensemblen med nio RCA4 simuleringar med olika GCM:er anses vara representativ för den hela ensemblen. Alla scenarier är överens om mönstret på klimatförändringen, men storleken på förändringen bestäms av valet av scenario. Den relativa betydelsen av valet av scenario ökar med tiden.