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日志

关于春季可预报性预报障碍

已有 290 次阅读2022-4-27 21:47

春季可预报性障碍(SPB)是ENSO预测的一个显著特征,是ENSO可预报性研究中的一个关键问题。所谓春季可预报性障碍,即是指大多数气候模式在预报ENSO事件时,模式及持续性预报技巧在大约4、5月间快速下降,导致预报结果产生较大不确定性的一种现象(Webster et al,1992Webster,1995)。

对春季预报障碍的特征和原因,许多研究工作提出了可能的机理,并希望找到克服春季可预报性障碍的方法,但到目前为止还没有统一的结论。在已有的研究中,主要有以下观点:Webster等(1992)提出南亚季风爆发引起赤道太平洋信风的季节变化与热带太平洋海-气耦合系统相互作用是产生春季可预报性障碍的原因;Chen等(1995)Xue等(1997)提出,海温距平方差的季节性变化在春季最小,数值模式不容易捕捉到有用的信息,使得ENSO预报产生春季可预报性障碍现象;Torrence等(1998)认为,ENSO总是倾向于在春季从冷位相转为暖位相,此时ENSO的信噪比最小;Samelson等(2001)认为春季可预报性障碍是ENSO的一个固有属性;Chen等(19952004)则认为Zebiak-Cane模式的春季预报障碍现象可能不是真实ENSO系统所固有的而是模式本身的问题造成的,可以通过改进初始场,减弱甚至消除春季可预报性障碍;Flügel等(1998)认为预报技巧对季节的依赖性与初始场有关;Samelson等(2001)用线性不稳定理论提出暖位相发展期预报障碍,即ENSO在发展期可预报性低;Mu等(2007a)用一个理论ENSO模式(Wang et al,1996),在不考虑模式误差的基础上,通过条件非线性最优扰动(CNOP)方法,从初始误差增长的角度研究了ENSO事件预报不确定性的季节依赖性,指出条件非线性最优扰动型误差在厄尔尼诺事件发展期的春季增长最大,并且随着初始误差的增大变得越来越明显。http://html.rhhz.net/qxxb_cn/html/20120313.htm

 ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)作为最显著的年际变化信号,对全球气候和环境均有着重要影响。对其进行准确模拟和长时间预报一直是人们追求的目标。但现实中,ENSO预报面临着一个很大的挑战,即不管从什么时候开始预报,在跨越春季(即三到五月)时,ENSO的预报技巧都会严重下滑,从而使得后续的预报几乎无法接受。这一现象被称为ENSO的春季预报障碍。复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院穆穆教授课题组曾对该现象进行过系统性的研究,并指出它受到年循环、ENSO本身和特定的初始扰动的共同影响。与春季预报障碍联系紧密的另一个现象为春季持续性障碍,即ENSO的自相关系数在跨过春季的时候同样会严重下滑。从物理上看,这两个现象都与背景场的年循环紧密相关,因为它决定着ENSO在不同月份发展的强度及ENSO信号与其它噪音的比例。另一方面,ENSO预报水平存在着显著的年代际变化,如2000年以来的预报水平明显低于19世纪80年代和90年代。而由于其季节锁相特征(其往往从春季开始、夏秋季发展、冬季成熟并快速衰退),ENSO预报的好坏很大程度上取决于春季开始的预报水平。

https://aos.fudan.edu.cn/1d/14/c14817a204052/page.htm

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