在全球变暖背景下,海洋热浪(MHW)在热带中东太平洋地区表现出强度更大、持续时间更长的特征,其准确预测对海洋灾害防控至关重要。然而,目前对该区域极端MHW次季节预测能力的关键影响因子和过程仍缺乏系统认知。基于此,大气科学学院博士生林琳在虞越越、卢楚翰、罗京佳老师的指导下选用NUIST-CFS1.1模式开展次季节(30–60天)预报试验,聚焦1983~2020年热带中东太平洋发生的7次最极端MHW开展研究,相关成果发表于《Remote Sensing》,得到以下主要结论:
(1)预测水平最优(MHW#1、#2)、最差(MHW#6、#7)的极端MHW在其时空特征指标的预报上存在显著差异,特别是表征强变暖的相关指标。
(2)同样位于热带中东太平洋的El Niño背景场及其关键区内海温年内异常变化的次季节预测技巧与MHW的预测技巧差异之间存在不一致性(图1),表明相对缓变的El Niño并不是影响极端MHW次季节预测水平的决定性因素。
(3)局地海表热收支分析表明,NUIST-CFS1.1模式对局地水平平流过程的预报优于对非绝热过程的预报,局地过程中由温度平流项主导变暖的极端MHW表现出较高的次季节预测水平(图2)。极端MHW次季节预测水平主要受两个因素限制:非绝热过程的预报误差,以及水平平流过程中平均纬向流对海温异常输送的模拟偏差。改进这两个关键过程可显著提升预测能力。

图1 极端MHW发生前30天至结束后30天观测与NUIST-CFS1.1模式中30–60天预报结果的Niño3.4、NiñoEP和Mega ENSO指数的(a)时间相关系数(TCC)和(b)距平相关系数(ACC)。

图2 MHW#1、#2、#6和#7中海气热通量项和温度平流项对SSTA变化的贡献率 (
和
) (表征MHW发展至强度最强期间非绝热过程和水平平流过程贡献),分别针对快速增暖阶段内:(a)达到中等变暖的格点;(b)达到强变暖的格点;(c)达到严重变暖的格点。红色、粉色、浅蓝色和蓝色点分别代表MHW#1、#2、#6和#7中的观测值,相同颜色的星号代表MHW#1、#2、#6和#7中NUIST-CFS1.1模式所有成员集合平均的30–60天预报结果。灰色虚线表示直线y=x。
文章信息:
Lin L, Yu Y, Lu C, Liu G, Wu J, Luo J. Influencing Factors of the Sub-Seasonal Forecasting of Extreme Marine Heatwaves: A Case Study for the Central–Eastern Tropical Pacific. Remote Sensing. 2025; 17(5): 810. https://doi.org/10.3390/rs17050810