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我所发展的气候模拟预测能力跨入国际科学前沿——气候预测显示:今年冬季将发生弱拉尼娜事件,11月冷空气肆虐我国

时间:2021.11.10 来源:物理海洋室 字号

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)是全球海洋-大气耦合系统中最强的年际尺度变化信号,对热带区域和全球的海洋、天气和气候产生明显影响。ENSO可通过遥相关引起西太平洋副热带高压、季风系统等大气环流异常,进而影响我国气温、降水和旱涝分布,以及台风频数和强度。准确预测ENSO在月-季节-年际尺度上的变化不仅对气候变化应对具有重要引导意义,而且是国际科技领域的热点问题和学术制高点。

由于目前国内外气候模式存在热带偏差等共性问题,直接影响了ENSO的预测精度。自然资源部第一海洋研究所原创建立了浪致混合理论,并揭示了海浪在海气通量中的关键作用,建立了世界首个包含海浪过程的气候模式FIO-ESM,为更准确进行短期气候预测提供了新的契机。最新发展的FIO-ESM v2.0,通过引入了浪致混合、斯托克斯漂对海气通量作用、海浪飞沫对热通量作用和海表温度日变化过程等4个独具特色的物理过程,将热带偏差降低一半以上,经检验对ENSO模拟与后报能力有大幅度提升。近日国际最新评估结果(Lee,et,al.,2021,GRL,doi: 10.1029/2021GL095041)表明,自然资源部第一海洋研究所发展的新型气候模式对ENSO模拟能力居国际最前沿。在此基础上建立了第二代短期气候预测系统FIO-CPS v2.0,其提前6个月对ENSO的预测技巧可达0.78以上。目前,该短期气候预测系统已开展准业务化运行,预测结果被中国多模式集合预测系统(CMMEv1.0)采用,并同时在中国气象局气候研究开放实验室网站发布。该系统多次参加国家海洋环境预报中心春季、冬季气候会商,还先后为中国共产党成立100周年庆祝活动、2022年冬奥会等重大活动提供了气候保障服务。

新型气候模式2021年10月1日起报的预测结果显示:2021/22年冬季将形成一次弱拉尼娜事件。赤道太平洋海温异常信号将在今年11月达到鼎盛,并在2022年1月转为中性状态。今年11月,除青藏高原、西南地区、东南沿海和台湾气温偏高外,我国大部分地区气温偏低;12月之后,我国北方气温将偏高而南方持续偏冷。冬季前期的南方降水偏多,而华北和东北部分地区降水偏少;后期南方降水将偏少,而华北和东北降水偏多。相对而言,降水预测具有较大不确定性。

最新预测结果已在《海洋科学进展》网络优先发表(doi:10.12362/j.issn.1671-6647.of2021001),可在中国知网和期刊官网(https://www.ams-journal.org.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?journal_id=hykxjz&file_no=20211102002)阅读和下载。

图1 FIO-CPS v2.0对Ni?o 3.4指数的预测结果,图中黑色实线是ERSSTv5, 蓝色实线是集合平均结果,蓝色虚线为10个集合

图2 FIO-CPS v2.0对2021年冬季表面气温异常(单位:°C)的预测结果

图3 FIO-CPS v2.0对2021年冬季降水距平百分率的预测结果


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