全球变暖背景下，中国南方夏季极端降水（extreme rainfall over southern China, SCER）发生频率、强度均显著提升，对人民生命财产、社会经济等造成重大损失。提前10-30天（延伸期）有效预报极端降水对于防灾减灾至关重要。鉴于SCER与10-30天周期的北半球夏季大气季节内振荡（Boreal Summer Intraseasonal Oscillation）第二模态（BSISO2）活动紧密关联。因此，探究次季节至季节（S2S）动力业务模式在多大程度上能够预测BSISO2及其影响的华南极端降水具有重要的现实和科学意义，寻找SCER的可预报性来源能够进一步改进S2S业务模式预测能力，提升极端降水的延伸期预报能力，有效服务防灾减灾。

我院朱志伟教授课题组从确定性和概率性两方面系统评估了三个S2S业务模式（欧洲中期天气预报中心ECMWF、中国气象局CMA1.0和CMA2.0）对SCER、BSISO2模态以及BSISO2调控SCER发生概率的预报能力。评估表明无论是SCER直接预报技巧，还是BSISO2模态的预报技巧，ECMWF模式最佳，CMA2.0次之，CMA1.0技巧偏低；三个模式对SCER的预测技巧和对BSISO2指数的预测技巧显著相关，表明BSISO2的预测技巧和SCER概率预测技巧存在显著关联（图1）。进一步探究模式预测误差来源，发现BSISO2引起的水汽辐合异常是影响SCER发生概率延伸期预报技巧的首要因子。当模式能够更好预测BSISO2特定位相下水汽辐合异常时，SCER发生概率的预测技巧会线性增加（图2）。因此，改进S2S模式预测BSISO2及其相关的水汽辐合过程的能力是提高SCER发生概率预测技巧的关键。

本研究着重介绍了BSISO2对SCER延伸期预报技巧的影响，课题组前期也就具有30-90天周期的BSISO1影响南方降水发生概率预测技巧进行了评估，指出极端降水发生概率预测应同时考虑BSISO1和BSISO2综合作用，进而建立更优化的统计-动力模型，以提升华南极端降水的延伸期预报技巧。目前该工作已在Climate Dynamics期刊在线发表。

图1 左：2005–2014年5–8月ECMWF（蓝色）、CMA1.0（橘色）和CMA2.0（红色）模式的单个成员（虚线）和集合均值（实线）对南方区域平均极端降水事件预报的Heidke技巧（HSS）评分随预报提前时间（日）的变化。中：ECMWF（蓝色）、CMA1.0（橘色）和CMA2.0（红色）模式集合均值预报的亚洲季风区BSISO2指数的实际预报技巧（ACC；实线）技巧评分随预报提前时间（日）的变化；其中点划线和点线分别表示基于完美振幅（ACCp）和完美位相（ACCa）假设的潜在可预报性。右：BSISO2和SCER的HSS预测评分的散点图，蓝色（ECMWF，308次预测）、橙色（CMA1.0，120次预测）和红色（CMA2.0，120次预测）圆点的线性拟合线分别用蓝色、橙色和红色表示。其中三角形符号分别为各自的HSS平均，打星表示通过99%置信水平的显著性检验。

图2 上：BSISO2第5、6、7位相下模式所有集合成员对华南极端降水概率百分比变化（y轴）和东亚（(0°–50°N, 95°–165°E)）整层积分水汽散度（x轴）的PCC技巧评分的散点图。下：同上但x轴为整层积分水汽平流的PCC。蓝色（ECMWF，308次预测）、橙色（CMA1.0，120次预测）和红色（CMA2.0，120次预测）圆点的线性拟合线分别用蓝色、橙色和红色表示。图中给出了相关系数R，三角形符号分别为各自模式的PCC均值，打星表示通过95%置信水平的显著性检验。

文章信息：

Zhu Z., Wu J., Huang H. 2023: The influence of 10–30-day boreal summer intraseasonal oscillation on the forecast skill of extreme rainfall over southern China. Clim. Dyn., doi: 10.1007/s00382-023-06900-w.

S2S相关文章：

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Zhu Z., Zhou Y., Jiang W., Fu S., P-C. Hsu. 2023: Influence of compound zonal displacements of the South Asia high and the western Pacific subtropical high on Meiyu intraseasonal variation. Clim. Dyn., 61(7), 3309-3325. doi: 10.1007/s00382-023-06726-6.

Zhang K., Li J., Zhu Z., Li T. 2021: Implications from subseasonal prediction skills of the prolonged heavy snow event over southern China in early 2008. Adv. Atmos. Sci., 38(11), 1873-1888. doi: 10.1007/s00376-021-0402-x.

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