2　区域模式对淮河流域未来气温、降水变化的预估

2.1　区域模式对淮河流域2010—2020年和2010—2050年气温变化的预估

在对区域模式的模拟性能进行检验的基础上，本节中我们分别将2010—2020年、2010—2050年气温和降水的多年平均值与1986—2005年的值相减，作为RCP4.5和RCP8.5排放情景下21世纪初期、中期淮河流域的变化，对模拟结果进行分析。图2给出了区域模式模拟两种情景下2010—2020年年平均和冬、夏季平均地面气温的变化分布。

从图2中可以看出，RCP4.5情景下，2011—2020年年平均气温都是增加的，升温值在流域东南部较高，数值在0.2℃以上，流域中部升温值相对较低，数值在0～0.1℃之间，其他大部分地区升温值在0.1～0.2℃之间。相对于年平均来说，冬、夏季气温的变化在大部分区域上是降低的，气温变化值呈东南向西北逐渐降低的分布，最大降温值在-0.6℃以上。RCP8.5情景下，年平均和冬、夏季气温都将升高，升高值在冬季表现为由东南向西北逐渐升高，夏季则与此相反，为由东南向西北逐渐降低，年平均变化值大都在0.3～0.5℃之间，其中流域南部相对较低，北部较高。

图3给出了区域模式模拟两种情景下2010—2050年年平均和冬、夏季平均地面气温的变化分布。从图3中可以看出，RCP4.5情景下，2010—2050年年平均和冬、夏季平均气温都是增加的。其中，年平均气温升高值相对较高，除流域南部小部分地区外，数值都在0.8～1.0℃之间；冬季气温的变化基本呈由西南向东北逐渐增加的趋势，数值从0.5℃以下增加到0.9℃以上；夏季气温的变化值相对较低，大部分区域的升温值都在0.4～0.6℃之间。RCP8.5情景下，2010—2050年升温值较RCP4.5情景明显要高。除冬季流域南部有小部分区域升温值在0.8℃以下外，其他区域升温值都在0.8℃以上，且年平均和冬、夏季气温的变化基本都呈由南向北逐渐增加的分布。相比较来看，年平均气温升高幅度最大，大部分地区升温值在1.0℃以上，冬季升温的南北梯度最大，数值由南部的0.8℃以下上升到北部区域的1.1℃以上，夏季升温值大都在0.8～1.1℃之间，升温相对较低。

图2　淮河流域2010—2020年年平均和冬、夏季平均地面气温的变化（单位：℃）

图3　淮河流域2010—2050年年平均和冬、夏季平均地面气温的变化（单位：℃）

2.2　区域模式对淮河流域2010—2020年和2010—2050年降水变化的预估

降水作为一个重要的气候变量，对经济、生态和人民生活等都产生重要影响。相对于气温，未来降水的不确定性更大，其如何变化是大家更为关注的一个问题。图4给出了区域模式模拟两种情景下2010—2020年年平均和冬、夏季平均降水的变化分布。

从图4中可以看到，总体来说，RCP4.5情景下，未来2010—2020年年平均和冬、夏季平均降水的变化在整个流域上大都是增加的。其中，年平均降水的增加值相对较小，基本在10%～25%之间；冬季流域中部的变化较大，在25%～50%之间，其他大部分地区在10%～25%之间；夏季整个流域的降水都将增加，其中东南部增加相对较小，在10%～25%之间，其他区域都在25%以上。RCP8.5情景下，年平均降水在整个流域上以增加或变化不大为主，其中增加值在5%～25%之间；冬季降水的变化除流域西部少部分地区为增加外，其他大部分地区以减少为主，减少值在流域北部较大，南部较小，减少最大值在-25%以上；夏季降水的变化以增加为主，其中流域南部和中北部增加较大，增加值在10%以上。与RCP4.5情景下降水变化相比，两者在变化分布及变化量级均有一定的差异，特别是在冬季。

图5给出了区域模式模拟两种情景下2010—2050年年平均和冬、夏季平均降水的变化分布。

从图5中可以看到，总体来说，RCP4.5情景下，未来2010—2050年年平均和冬、夏季平均降水的变化在整个流域上表现为增加或变化不大。其中，年平均降水的增加值基本在5%～25%之间；冬季降水的增加值相对较大，大都在10%以上；夏季整体来看流域东部降水变化不大，西部大都是增加的，增加值在5%～25%之间。RCP8.5情景下，年平均降水在整个流域上以变化不大为主，数值在±5%之间；冬季降水的变化大部分地区以增加为主，增加值一般在5%～25%之间；夏季降水的变化在流域东部表现为减少或变化不大，流域西部主要是增加的，增加值在5%～25%之间。两种情景相比，冬季降水变化的差异仍然相对较大。

图4　淮河流域2010—2020年年平均和冬、夏季平均降水的变化（%）

图5　淮河流域2010—2050年年平均和冬、夏季平均降水的变化（%）