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两类El Ni?o事件的季节预报障碍研究取得新进展
作者:智协飞               发布时间:2019/7/14 16:12:21              浏览量:631

21世纪以来厄尔尼诺-南方涛动事件(ENSO)的预报技巧并没有稳步提高。其原因一方面在于季节性预报障碍现象的干扰。另一方面,新型厄尔尼诺事件的出现也增加了ENSO的预报难度。前人对于厄尔尼诺事件季节预报障碍的研究,大多侧重于传统型厄尔尼诺即东太平洋型厄尔尼诺(EP-El Niño),对新型厄尔尼诺即中太平洋型厄尔尼诺(CP-El Niño)的研究较少。为此,我院智协飞团队和中科院大气所段晚锁团队合作提出一种针对厄尔尼诺可预报性的资料分析方法,利用多个CMIP5模式的海温资料,对两类厄尔尼诺事件的季节预报障碍展开研究,并分析了导致造成季节预报障碍的初始误差在整个太平洋的分布结构。以博士生侯美夷为第一作者,段晚锁研究员和智协飞教授为通讯作者的论文《Season-dependent predictability barrier for two types of El Niño revealed by an approach to data analysis for predictability》已在国际期刊Climate Dynamics发表。

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论文网页截图

 

文章结果表明,中太平洋型厄尔尼诺事件(CP-El Niño)的预报会发生夏季预报障碍,而东太平洋型厄尔尼诺事件(EP-El Niño)的预报主要受到春季预报障碍的影响。通过对产生季节性预报障碍的海温初始误差进行分析,发现位于北太平洋维多利亚模态区域的初始误差对于CP-El Niño的强度预报具有重要影响,而位于赤道西太平洋次表层以及东南太平洋的初始误差对CP-El Niño的结构预报具有重要影响。对于EP-El Niño事件的预报来说,位于北太平洋维多利亚模态区域的初始误差更侧重于影响其结构的预报,而位于赤道西太平洋次表层以及东南太平洋的初始误差则更容易影响其强度的预报。综上所述,若要在预报中更好地区分两类El Niño事件,除了热带太平洋以外,我们还应该关注东南太平洋上层以及北太平洋维多利亚模态区域初始海温的准确性。该研究结果对于如何进行模式初始化,从而可以在预报中更加有效地区分两类El Niño事件具有重要意义。


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520个针对Nino4指数预报的预报误差月增长率。(a) CCSM4, (b) CESM1-BGC, (c) CMCC-CMS, (d) CNRM-CM5, (e) GFDL-CM3, and (f) GISS-E2-R。横轴表示预报个例,纵轴表示月份。

 

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导致CP-El Niño事件发生显著春季预报障碍的CP-Type-1型海温、海表风场误差(单位:℃、m/s)。(a) CCSM4, (b) CESM1-BGC, (c) CMCC-CMS, (d) CNRM-CM5, (e) GFDL-CM3, and (f) GISS-E2-R。第1-4行表示0m、55m、95m和135m的海洋深度,第5行表示海洋温度误差在5°S-5°N的纬向平均。所有阴影区域表示通过95%显著性t检验的合成误差。

 

论文网址:https://doi.org/10.1007/s00382-019-04888-w