Representation of precipitation and top-of-atmosphere radiation in a multi-model convection-permitting ensemble for the Lake Victoria Basin (East-Africa)
Representation of precipitation and top-of-atmosphere radiation in a multi-model convection-permitting ensemble for the Lake Victoria Basin (East-Africa)
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维多利亚湖盆地（东非）多模型对流允许系综中降水和大气层顶部辐射的表示
DOI：
10.1007/s00382-022-06541-5
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.6
通讯作者：
Lipzig N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lipzig N
最近建立了CORDEX旗舰试点研究ELVIC（维多利亚湖流域的极端气候），以调查世界这一地区极端天气事件的演变情况，并为气候影响界提供更好的信息。在这里，我们评估的附加值的对流允许尺度模拟的湿对流系统的代表和周围的维多利亚湖。为此，利用COSMO-CLM、RegCM、AROME、WRF和UKMO等5个区域气候模式，在PAR尺度（12-25 km）和CP尺度（2.5-4.5 km）上进行了10年的现代模式模拟。大部分实质性的系统性改进都是在与深对流有关的指标中发现的。例如，与PAR模型相比，CP中降水日最大值的时间系统性地延迟，从而提高了与观测的一致性。在CP模式中，降雨事件总数的大高估得到缓解。在大气层顶（TOA）辐射的日周期和降水强度的一些指标中发现了系统性的改善。没有一致的改善，也没有恶化被发现在总降雨量的空间分布和季节周期的代表性时，去CP尺度。此外，TOA向上的辐射通量仍然存在一些实质性的偏差。一般来说，我们的分析表明，对流系统的代表性大大提高了CP PAR模型相比，给人的信心，该模型是有价值的工具，研究如何极端降水事件可能会演变在未来的维多利亚湖盆地及其周边地区。
The CORDEX Flagship Pilot Study ELVIC (climate Extremes in the Lake VICtoria basin) was recently established to investigate how extreme weather events will evolve in this region of the world and to provide improved information for the climate impact community. Here we assess the added value of the convection-permitting scale simulations on the representation of moist convective systems over and around Lake Victoria. With this aim, 10 year present-day model simulations were carried out with five regional climate models at both PARameterized (PAR) scales (12–25 km) and Convection-Permitting (CP) scales (2.5–4.5 km), with COSMO-CLM, RegCM, AROME, WRF and UKMO. Most substantial systematic improvements were found in metrics related to deep convection. For example, the timing of the daily maximum in precipitation is systematically delayed in CP compared to PAR models, thereby improving the agreement with observations. The large overestimation in the total number of rainy events is alleviated in the CP models. Systematic improvements were found in the diurnal cycle in Top-Of-Atmosphere (TOA) radiation and in some metrics for precipitation intensity. No unanimous improvement nor deterioration was found in the representation of the spatial distribution of total rainfall and the seasonal cycle when going to the CP scale. Furthermore, some substantial biases in TOA upward radiative fluxes remain. Generally our analysis indicates that the representation of the convective systems is strongly improved in CP compared to PAR models, giving confidence that the models are valuable tools for studying how extreme precipitation events may evolve in the future in the Lake Victoria basin and its surroundings.
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