基于CMIP6多模型的中国东部季风区降雨侵蚀力预测与土壤侵蚀风险评估

本研究基于CMIP6的10个全球气候模型，通过降尺度与偏差校正技术，预测了中国东部季风区（EMR）在三种排放情景（SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5）下2030–2100年的降雨侵蚀力（RE）变化。研究发现RE整体呈上升趋势，且强降雨对总RE的贡献率显著增加；近地表温度（tas）是RE最主要的影响因子。研究为全球变暖背景下土壤侵蚀风险预警及水土保持政策制定提供了科学依据。

　　

Highlight

本研究基于CMIP6的10个全球气候模型，通过降尺度与偏差校正，预测了中国东部季风区（EMR）在三种排放情景（SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5）下2030–2100年的降雨侵蚀力（RE）变化，并分析了不同降水等级对总RE的贡献率。主要发现包括：（1）多模型集合（MME）表现优于单一模型，在华北存在高估，在东北和华东存在低估；（2）未来RE整体呈上升趋势，近期（2030–2064）增幅分别为34.75%、25.09%和34.62%，远期（2066–2100）增幅为41.24%、43.51%和55.43%；（3）RE与排放情景的关系存在区域差异：南方地区（华东、华南）RE随排放增加先降后升，而北方地区（东北、华北）则持续上升，这与气溶胶和温室气体对降水的差异化影响有关；（4）强RE在EMR占主导地位，且其贡献率因极端降水增加而上升；（5）近地表温度（tas）是RE最显著的影响因子，尤其对大雨和暴雨级RE有显著正相关，且在高排放情景下相关性更强。

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Study area

东部季风区（EMR）对全球气候变化高度敏感。以秦岭-淮河为界分为南北两区，北部为温带季风气候，年降水量400–800毫米，属半湿润半干旱区；南部为亚热带季风气候，年降水量超过800毫米，属湿润区。

Evaluation of GCMs based on CMIP6 in RE estimation

研究表明，CMIP6模型对全球和区域气候变化具有较强的模拟能力。本研究基于10个CMIP6模型预测EMR未来RE，以1960–1989年为基准期，1990–2014年为验证期，通过偏差校正因子修正RE，最终生成校正后的RE数据。

The impact of emission scenarios on RE varies at different period

排放对RE的影响因时期而异，并非高排放情景一定对应高RE。近期（2030–2064）EMR在SSP3-7.0情景下RE最低，呈现从低排放到中排放下降、中排放到高排放上升的趋势；而远期（2066–2100）则随排放升高RE持续上升。

Conclusion

本研究基于CMIP6的10个GCM和气象站数据，预测了三种气候变化情景下EMR未来RE的变化，主要结论包括：（1）多模型集合（MME）有效提升模型能力、减少偏差；（2）未来RE整体上升，且强RE贡献率增加；（3）近地表温度（tas）是RE最关键的影响因子。