Εκτίμηση προστιθέμενης αξίας κλιματικής προσομοίωσης υψηλής ανάλυσης για την περιοχή της Ευρώπης = Investigating the added value of high-resolution regional climate simulations over Europe.

Περίληψη

Στην παρούσα μελέτη γίνεται διερεύνηση της επίδρασης της χωρικής ανάλυσης σε περιοχικές κλιματικές προσομοιώσεις. Ο κύριος στόχος είναι η εκτίμηση της προστιθέμενης αξίας των κλιματικών προσομοιώσεων υψηλής ανάλυσης που έχουν πραγματοποιηθεί στο πλαίσιο του EURO-CORDEX. Η ανάλυση αφορά προσομοιώσεις EURO-CORDEX σε τρεις διαφορετικές χωρικές αναλύσεις: χαμηλή (50km), υψηλή (12km) και πολύ υψηλή (convective-permitting (CP)) (3km). Οι προσομοιώσεις χαμηλής και υψηλής ανάλυσης καλύπτουν ολόκληρη την περιοχή της Ευρώπης, ενώ αυτή της πολύ υψηλής ανάλυσης αφορά την ευρύτερη περιοχή των Άλπεων. Πραγματοποιείται αξιολόγηση της μέσης, μέγιστης και ελάχιστης θερμοκρασίας και βροχόπτωσης, υπολογίζοντας βασικά μεγέθη απόδοσης των μοντέλων (π.χ. bias) και αναγνωρίζοντας τις περιοχές που αποκλίνουν από τις παρατηρούμενες τιμές. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση είναι: τα E-OBs v.19 για τη θερμοκρασία και τη βροχόπτωση (12km), τα MESAN reanalysis για τη θερμοκρασία (5km) και τα EURO4M-APGD για τη βροχόπτωση (5km). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι κατά τη θερμή περίοδο τα bias της προσομοίωσης υψηλής ανάλυσης πάνω από όλη την Ευρώπη, βελτιώνονται σε σχέση με της χαμηλότερης για τη μέγιστη (0.7οC) και μέση θερμοκρασία (0.2οC), αλλά χειροτερεύουν για την ελάχιστη (0.3οC). Κατά τη διάρκεια της ψυχρής περιόδου, τα bias διαφέρουν για τη μέγιστη και μέση θερμοκρασία (βελτίωση 0.2οC και επιδείνωση 0.3οC αντίστοιχα στην υψηλή ανάλυση), αλλά για την ελάχιστη θερμοκρασία η τιμή του απόλυτου bias παραμένει ίδια. Για τη βροχόπτωση πάνω από τις Άλπεις, τα bias δεν αλλάζουν σημαντικά στην πολύ υψηλή ανάλυση (CP) όταν συγκρίνονται με την υψηλή ανάλυση το χειμώνα, την άνοιξη και το φθινόπωρο, αλλά το καλοκαίρι το μοντέλο γίνεται σημαντικά ξηρότερο (το bias αυξάνεται κατά 24%).

In the current study the effect of spatial resolution in regional climate simulations is being investigated. The focus is on the added value of high-resolution climate simulations, which are performed in the framework of EURO-CORDEX. The analysis includes EURO-CORDEX simulations in three different domain resolutions: coarse (50km), fine (12km) and convective-permitting (hereafter CP) (3km). The coarse and fine resolution simulations cover the whole European domain, while the CP is over the greater Alpine region. An evaluation of the mean, maximum and minimum temperature and precipitation is performed, calculating basic performance metrics (e.g. bias) and identifying the regions which deviate from observed values. The evaluation datasets used in this study are: E-OBs v.19 for temperature and precipitation (12km), the MESAN reanalysis for temperature (5km) and the EURO4M-APGD for precipitation (5km). The results show that during the warm season in the finer resolution simulations at 12km compared to the coarser, the bias in maximum and mean temperature improves by 0.7οC and 0.2οC respectively but deteriorates for minimum temperature by 0.3οC (over all domain). During the cold season, the biases differ for maximum and mean temperature (improve by 0.2οC and deteriorate by 0.3οC respectively in finer resolution), but for minimum temperature the absolute bias remains almost unchanged. Concerning precipitation over the Alps, the biases don't change much at the CP domain (3km) when compared to the finer domain during winter, spring and autumn, but in summer the model becomes considerably drier (bias increases by 24%).