【中文介绍】

       降水的频率和强度是降水的重要特征。过去和现在许多研究主要关注模式中逐月或逐日的降水特征，让我们获得了许多认识。通常，降水可分为对流性降水和层状云降水（大尺度降水），这两种类型的降水持续时间、强度及相应的物理过程均不同。因此，逐月/逐日降水特征的结论可能不适用于更高时间分辨率的降水特征。同时，针对高时间分辨率的降水，前人的结果也表明，模式中水平分辨率的改变对降水特征的影响研究很少且存在不确定性。随着数值模式动力框架的改进以及计算机资源的充沛，地球系统模式中水平分辨率的提高将会对逐小时降水的特征带来何种影响？造成影响的机制是什么？这些仍是需要更多研究来回答的问题。

  为分析水平分辨率对小时降水的影响，利用中科院CAS-ESM模式和NCAR CESM模式在1998-2016年期间分别进行了低分辨率和高分辨率共四组AMIP试验。通过与高时空分辨率的CMORPH资料和MERRA2再分析资料进行对比，结果表明：

  1、水平分辨率提高后，模式有效降水（>0.02mm/h）频率的模拟性能有所改善，强降水（>2 mm/h）频率的模拟结果则显著改善。纬向平均、季节平均和不同地区的区域平均结果也支持这些结论。

  2、在季风区和热带辐合带，水平分辨率改善后，模式模拟的降水PDF分布与CMORPH和MERRA2更接近。

  3、针对逐小时降水的强度和降水量，高分辨率试验的结果优于低分辨率试验。

  通过进一步的机制分析发现，提高水平分辨率后，对流降水整体减少，同时其频率的减少幅度大于大尺度降水频率的增加，从而使得模式模拟的有效降水频率降低。大尺度降水的增加和水汽通量的改进，使得有效降水的强度和强降水特征的模拟性能得到改善。

  该研究主要集中于逐小时降水的频率，并通过分析降水不同的组成来探讨模式的机理。研究结果有助于更好地理解模式水平分辨率对模拟小时降水和整体降水系统的影响，以论文形式发表于《Journal of Hydrometeorology》。

  【关键图表】

                                                图1  逐小时强降水年平均频率的空间分布                                  

   【引用格式】       

         Xianghui Kong, Aihui Wang, Xunqiang Bi, Xingyu Li, and He Zhang, Effects of horizontal resolution on hourly precipitation in AGCM simulations, Journal of Hydrometeorology, 2020, 21, 4, 643-670.