地形是影响气候变化的重要因素。相较于广泛研究的青藏高原气候影响，针对蒙古高原气候影响的研究仍相对有限。蒙古高原虽然在规模和海拔上远不及青藏高原，但其位置偏北、纬度更高。这一独特的地理位置使蒙古高原处于北半球西风环流的核心区域。且与青藏高原主体相比，蒙古高原对对流层上层西风急流的动力强迫作用更为显著。回顾以往探究蒙古高原气候影响的数值模拟试验，主要考虑了去除地形高度的试验方法。而在本试验中，我们在地形扰动的基础上额外考虑了针对蒙古高原及邻近区域的地形热力强迫试验。
本研究的试验是第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中全球季风模式比较子计划（GMMIP）的补充试验，采用中国科学院（CAS）FGOALS-f3-L气候系统模式。目的是考察蒙古高原及周边区域的热力与动力效应，以及理解中高纬度天气和气候变化对蒙古高原地形和热力作用的响应。
针对本研究进行的蒙古高原地形扰动试验，我们开展了三组大气模式比较计划（AMIP）类型试验。第一组试验（amip）为参考试验，其设置与CMIP6诊断、评估和模式特性试验（DECK）中的amip试验相同，积分时间从1976年开始，输出数据时间为1979年至2021年；第二组试验（amip-NMO）为地形扰动试验，即为移除蒙古高原及其周边500米以上高度的地形（如图1所示）；第三组试验（amip-NS-MO）为热力扰动试验，即移除海拔高于500米的蒙古高原及周边区域的地表感热加热（如图2所示）。每个试验共输出了1979年至2021年期间的42个变量，包括月平均、日平均、6小时瞬时以及逐小时输出的降水、地面气温等气象数据。所有模式输出的数据水平分辨率均被插值至1°×1°水平，垂直方向上，模式采用混合坐标，共分32层，模式顶气压为2.16 hPa。图3,4分别给出了地形热力动力试验中模式模拟的气候态气温和降水的响应。结果表明，模式参考试验能够较好的模拟出观测的相关空间分布，其对地形扰动的响应从理论上来说也是较为合理的，表明了数据集具有较好的可靠性，为进一步深入研究蒙古高原地形天气气候效应提供了重要的科学数据。
这些数据集将有助于理解蒙古高原对中高纬度季风环流、冬季寒潮乃至极端事件的贡献，也将有助于更深入地理解亚洲地形对全球季风系统的热力与动力作用及其形成机制。
本数据集的月平均数据可在https://doi.org/10.26050/WDCC/C6sGMCASFF42公开获取；日平均和小时数据可在https://doi.org/10.12392/IAP-Earthlab.2025.00143公开获取；批量下载逐日和逐小时数据的代码可在 https://github.com/xunuo-xx/MP-m ... /get_FGOALS_data.py获取。
图1. 各试验的地形高度（单位：m）。（a）对照组试验（amip）；（b）移除 MP 的试验（amip_NMO）；（c）amip 试验与 amip_NMO 试验的差值（粗红线为地形被移除的区域）。
图2. 各试验的地表垂直扩散加热气候态平均值（1979-2021 年）（单位：K/day）。（a）amip 试验；（b）amip_NMO 试验；（c）amip_NS_MO 试验（黑色等值线表示地形高度（单位：m），粗绿色等值线为试验区域）。
图3. 两米气温的气候平均值（单位：℃）。（a）CRU TS 数据集，（b）amip，（c）amip与 CRU TS的差值（黑色等值线表示地形高度（单位：m））。
图4. 夏季气候平均降水量（阴影部分；单位：mm/day）及850 hPa风场（箭头；单位：m/s）。（a）GPCP，ERA5;（b）amip;（c）amip_NMO;（d）amip_NS_MO（黑色等值线表示地形高度（单位：m））。
该成果于近期在线发表于《Scientific Data》。论文的第一作者为中国科学院大气物理研究所联培生许诺，通讯作者为中国科学院大气物理研究所何编研究员和沈阳农业大学高士博副教授。本研究得到国家自然科学基金（批准号：42288101、42475020、42175074）和中国科学院国际交流计划（PIFI，批准号：2025PVB0041）的联合资助。本研究的计算得到了国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”（https://cstr.cn/31134.02.EL）提供的技术支持。
参考文献：
Xu, N., He, B., Xie, Z. et al. Model datasets of orographical perturbation experiments for the Mongolian plateau by using CAS FGOALS-f3-L. Sci Data 12, 1295 (2025). https://doi.org/10.1038/s41597-025-05632-2 | 
发表于 2025-8-13 15:52:37
