CMIP(Coupled Model Intercomparison Project)是国际耦合模式比较计划的英文缩写。近些年来,CMIP逐渐发展成为以“推动模式发展和增进对地球气候系统的科学理解”为目标的庞大计划。CMIP6是CMIP计划实施20多年来参与的模式数量最多、设计的科学试验最为完善、所提供的模拟数据最为庞大的一次。
CMIP6凝练出七大迫切需要解决的、并有望在未来5-10年取得显著进步的科学问题,包括:
根据以上问题着重于回答以下三大科学问题:
CMIP6的试验设计包括三个层次。
第一层,DECK试验:这是最为核心的试验,DECK的含义是气候诊断、评估和描述(Diagnostic, Evaluation and Characterization of Klima;Klima为Climate的希腊语)。DECK试验是CMIP计划的“准入证”,任何气候模式只要完成DECK试验并把数据国际共享,即可称参加了CMIP计划。
DECK包含了4组基准试验,分别是AMIP试验、工业革命前参照试验(piControl)、4倍CO2突增试验(abrupt-4xCO2)、CO2浓度每年增加1%的强迫试验(1pctCO2)。
AMIP和piControl试验是评估大气模式和耦合模式性能的基础,也是其他CMIP6试验的基准。 AMIP试验利用1979年以来的观测海温和海冰作为边界条件来驱动大气环流模式。 piControl试验是把外强迫(温室气体、太阳辐射、气溶胶、土地利用等)维持在1850年的水平下驱动全球耦合模式进行500年以上的长期积分。
abrupt-4xCO2和1pctCO2试验是从piControl试验的某个时间点开始启动,在理想二氧化碳强迫下的气候变化敏感性试验。 abrupt-4xCO2试验通过与piControl比较,用来研究二氧化碳的辐射强迫以及估算平衡态气候敏感度。 1pctCO2试验用来估计在海洋热吸收下的瞬态气候响应,若利用含有碳循环的地球系统模式来完成该组试验,则可以估算累计碳排放的瞬态气候响应。
第二层,历史气候模拟试验(Historical):它是CMIP6的“准入证”,任何气候模式只要完成了该试验并把数据国际共享,即可称参加了CMIP6计划。
Historical试验也从piControl试验的某个时间点启动,在基于观测的、随时间变化的各种外强迫驱动下进行1850年以来的历史气候模拟。该试验用来评估模式对气候变化的模拟能力,包括气候变率的大小和百年尺度的趋势,还被用来分析气候模式的辐射强迫和敏感性与观测记录的一致性;同时,它与piControl试验一道是进行气候变化检测归因的参考基准试验。
第三层,模式比较子计划:环绕上述两级核心试验,在最外层是CMIP6批准的MIPs,总计有23个,其中19个MIPs计划有自己专门设计的数值试验。具体计划列表如下
happy科研公众号曾经介绍了3个比较计划:情景模式比较计划(ScenarioMIP)、年代际气候预测计划(DCPP)、高分辨率模式比较计划(HighResMIP),感兴趣的移步:这是你所了解第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)吗?
总结来自于happy科研
总算到了今天的重头戏了,就是如何使用python高效便捷的下载数据。 要用到的就是acccmip6,官网链接:https://github.com/TaufiqHassan/acccmip6
目前应该只支持Linux系统
pip install acccmip6
acccmip6 -o M -m show
目前已有102个模型的输出结果可下载了:
所有搜索都可以使用acccmip6 -o S
,该命令需在命令行模式下输入,具体包含下面几个参数:
具体使用示例如下: acccmip6 -o S -m MIROC6 -v vas -f mon -r atmos
下载数据的命令都以acccmip6 -o D
开头,后面添加参数,具体如下:
具体使用示例如下: acccmip6 -o D -e hist-piNTCF -v vas -m MIROC6
网络上有很多开放的数据,比如再分析数据,台风路径数据,AQI数据,遥感影像数据,探空数据,各城市历年的温压湿风等数据。手动下载这些数据非常繁琐耗时,幸好大部分数据可以直接通过api,ftp还有爬虫等方式进行下载。 大家可以参与讨论,说说你有什么高效获取数据的方式,也可以说说你想下载哪些数据,后面也会根据留言内容继续推出一些数据自动下载的文章。