撰稿：邢雯
審定：王春在
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室（LTO）/全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）王春在團隊在北半球夏季陸面氣溫可預測性研究方面取得新進(jìn)展。該工作建立了基于北半球春季大氣環(huán)流波動(dòng)型態(tài)預測夏季半球陸面氣溫變化的預報模型，取得了較高的預測技巧。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊Climate Dynamics，邢雯研究員為第一作者，王春在研究員為通訊作者。
近年來(lái)，夏季陸面氣溫變化劇烈，全球高溫熱浪事件發(fā)生頻率不斷增加，嚴重影響人類(lèi)健康以及工農業(yè)發(fā)展。目前受分辨率、參數化等因素所限，氣候動(dòng)力模式對北半球夏季陸地（尤其是副熱帶至中緯度地區）氣溫模擬以及預測偏差仍然較大。如何準確預測出北半球夏季陸面氣溫變化，仍是一個(gè)亟需回答的問(wèn)題。
由于氣溫受到大氣環(huán)流波動(dòng)的顯著(zhù)調控，該工作篩選出5個(gè)能夠影響北半球夏季陸面氣溫變化并且相對獨立的大氣環(huán)流模態(tài)，通過(guò)分析能夠影響上述大氣環(huán)流模態(tài)變化的物理驅動(dòng)過(guò)程選取其對應的預測因子。利用動(dòng)力與統計相結合的預測思路以及貝葉斯動(dòng)態(tài)回歸方法建立一系列預測模型，對上述大氣環(huán)流波動(dòng)指數進(jìn)行預測。在此基礎上，利用預測出的環(huán)流指數重構氣溫異常場(chǎng)，實(shí)現對北半球夏季陸面氣溫的預測。通過(guò)對回顧預測以及獨立預測技巧的評估，證實(shí)該模型能夠合理的預測出北半球夏季陸地氣溫的變化，尤其是北美西海岸及中部地區，東亞南部及北部、歐洲、中東以及非洲大陸均具有較高的預測技巧（圖1）。
該項研究為北半球夏季高溫預測預警提供了有力工具，有助于增強各地防災減災的能力，保障人民日常生活及農業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。同時(shí)，該工作定量計算出基于大氣環(huán)流預測北半球夏季氣溫目前能夠達到的理論上限，為后續相關(guān)高溫熱浪類(lèi)事件的預測工作提供了科學(xué)參考。
該研究由國家自然科學(xué)基金重大項目、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項等共同資助。
論文相關(guān)信息：Xing, W., Wang, C., Zhang, L. and Zheng, J., 2024: Prediction of summer surface air temperature over Northern Hemisphere continents by a physically based empirical model. Climate Dynamics
文章鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-023-07065-2
圖1. 北半球夏季陸面氣溫回顧預測技巧a）空間分布與b）時(shí)間序列。
附件下載：
