亓欣 , 李建平
中国海洋大学
全球变暖背景下,我国南方地区夏季高温干旱事件频发,严重威胁农业生产、制约经济发展。在次季节时间尺度上准确预测高温过程,有助于为应急管理部门的灾害预警、资源调配等决策提供参考。然而,由于对次季节可预测性来源的认识尚不清晰,当前动力模式的次季节预测能力仍有很大提升空间。在海-陆-气耦合的复杂气候系统中,从协同作用角度寻找影响次季节预测技巧的前期因子,是提升模式预测水平的新思路。以我国南方地区为例,是否存在影响该地夏季高温次季节预测技巧的前期协同因子?若存在,它们是如何影响的?
针对这一问题,本研究基于站点观测数据、多源再分析数据和北美多模式集合预测回报数据(North American Multi-Model Ensemble Reforecast Data, NMME)等,利用协同作用诊断方法,探究影响我国南方地区夏季高温次季节预测技巧的前期协同因子。
研究发现,6月北大西洋中部(25°–34°N, 39°–54°W)的海温冷异常与南俄平原(48°–54°N, 30°–56°E)的降水正异常能够通过非线性过程协同降低同年8月我国南方长江中下游地区的高温强度。在前期北大西洋中部海温异常偏冷且南俄平原降水异常偏多的情况下,北半球欧亚大陆对流层高层出现异常低压带,中纬度季节内波列不活跃。与此同时,西北太平洋副热带高压异常减弱,我国南方地区对流层低层受异常增强的气旋式环流影响,不利于高温过程的发生。而NMME提前一月的预测结果显示,当上述因子同时出现时,我国南方地区气温呈现正异常,显著增大了NMME模式的次季节预测误差。在此基础上,本研究以6月“北大西洋中部海温异常”和“南俄平原降水异常”作为预测因子,其后8月“长江中下游地区月平均最高气温”为预测对象构建的经验统计预测模型,在冷暖异常预测方面优于NMME动力预测结果。
本工作表明,考虑前期不同海陆信号的协同影响,对深入理解次季节可预测源的相互作用、改进动力模式的次季节预测水平具有重要意义。