cmip5数据处理（cmip6数据使用方法）

1980s年代以来，北极经历了至今最为强烈的增温，其变暖速度达到全球平均变暖速度的4倍。目前，北极增温与北半球中高纬地区高温、干旱等极端天气气候的联系获得了广泛关注，但其与北半球极端降水之间的影响机制仍存在争议，且气候模式对该联系的模拟能力尚不清楚。

因此，我们基于观测和CMIP5/6多模式模拟结果，从北极快速增暖影响北半球大尺度行星波活动、北半球环状模（NAM）和水汽含量等方面入手，揭示了全球气候耦合模式对北极快速增温与北半球极端降水联系的模拟研究。

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本研究基于观测和CMIP5/6多模式发现北半球极端降水与北极放大（AA）之间存在显著的正相关关系（0.33~0.95）。CMIP6模式在模拟极端降水和AA的相关性方面优于CMIP5模式，这可能是由于CMIP6模式对极端降水和AA的时间演变模拟均优于CMIP5（图1）。

©作者文章|图1（a）CMIP5（1950—2005年）和（b）CMIP6（1950—2014年）北半球极端降水指数与北极放大指数（AAI）的相关系数。一个或多个星号表示该模式包含本研究中考虑的所有变量，即地表气温、日降水量、位势高度、海平面气压和比湿；2个或2个以上星号表示14个优选模式，这些模式除了观测和模拟的两个极端降水指数中至少有一个通过95%显著性检验外，其余相关性均通过95%显著性检验；3个星号代表5个优选模式，表示所有相关性均通过95%显著性检验。

14个最优CMIP6模式表明，随着AA的增加，行星波波幅和NAM的强度增加，引起整个北半球大气水汽含量增加，从而导致北半球极端降水增加。在未来排放情景SSP5-8.5下，到2100年，预计AA将每10年增加0.85°C，而行星波最大纬度将每10年增加2.82°。此外，NAM振幅将每10年增加0.21 hPa，进而导致极端降水（R95pTOT和R99pTOT）将每10年增加1.17%和0.86%（图2）。

©作者文章|图2（a）基于观测和14个CMIP6优选模式的1950–2100年AAI、极端降水、可降水量（IWV）、行星波最大纬度和NAM的时间演变（阴影表示14个模式输出的上下边界）（b）观测（1950—2014年）、CMIP6历史模拟（1950—2014年）和未来预估（2015—2100年）的AAI、极端降水、IWV、行星波最大纬度和NAM的线性趋势（圆圈表示14个CMIP6模式集合平均趋势，实线圆圈表示通过95%显著性检验）

该研究阐明了CMIP6模式在模拟AA与北半球极端降水关系方面显著优于CMIP5模式，同时为北极和北半球天气气候之间的联系提供了直接的证据，上述研究内容不仅为研究未来北半球区域气候变化提供了重要的数据支撑，同时也为北极地区气候变化的数值模式改进提供了重要的科学依据。

该研究基于观测和CMIP5/6模式，揭示了北极快速增温与北半球极端降水之间的正相关关系，并发现CMIP6模式在模拟这一关系上优于CMIP5，为北极与北半球气候联系提供了证据，有助于推进气候变化研究和模式的改进。