2024年汛期气候趋势预测与展望

2024年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期(6~8月)全国气候趋势预测会商会。通过综合分析大气所各数值模式和统计模型的预测结果,在未来3~5个月热带中东太平洋从El Niño事件恢复至正常状态的背景下,预计2024年汛期(6~8月),东北大部分地区、华北东部、黄河下游、长江中下游、西藏大部、陕西南部、西南地区南部和东部降水正常略偏多,其中东北的北部和东部以及长江中下游地区降水偏多2~5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中新疆北部至内蒙古西部和华南地区降水偏少2~5成,可能发生阶段性高温热浪。预计2024年夏季登陆台风数量略偏少。由于未来El Niño事件的衰减速度、热带印度洋和北大西洋海温异常的演变趋势以及西太平洋副热带高压和中高纬度环流的季节内变化等诸多因素都具有不确定性,因此此次汛期降水预测结果也存在一定的不确定性。

2023年汛期气候趋势预测与展望

2023年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期(6~8月)全国气候趋势预测会商会。通过综合大气所各数值模式和统计模型的结果,在未来4~6个月热带中东太平洋从持续3年的La Niña事件转为异常偏暖状态的背景下,预计2023年汛期,东北的北部和东部、华北大部分地区、黄河中下游、黄淮流域、东南沿海、西北地区中部、新疆和西藏的西部、西南地区中部降水正常略偏多,其中东北的北部和东部以及黄淮流域降水偏多2~5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中长江中下游地区、河套北部至内蒙古中东部、新疆北部降水偏少2~5成,可能发生阶段性高温热浪。预计今年夏季登陆台风数量接近正常。由于未来ENSO的演变趋势、西太平洋暖池对流的异常变化以及中高纬度环流异常的季节内变化等诸多因素都具有不确定性,因此此次汛期降水预测结果也存在一定的不确定性。将根据2023年春末、夏初大气环流和海洋等因子的实际演变趋势,做进一步补充订正预测。

冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积变化与中国夏季气候异常的关系

利用美国冰雪资料中心(The National Snowand Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,考察了冬季欧亚大陆北部新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,冬季TFSE)与我国夏季(6～8月)气候异常的关系。分析发现,冬季TFSE与我国夏季气候异常存在明显关联:当冬季TFSE偏大时,夏季贝加尔湖以东易盛行异常冷低压,内蒙古东部和东北西部易出现凉夏,同时,东亚副热带西风急流增强,西太平洋副热带高压易加强且西伸和北扩,江南地区在副高的控制下易干热;冬季TFSE偏小时的情况相反。这种显著关联独立于ENSO事件,并且在近40年来较为稳定;冬季TFSE与我国江南夏季降水在20世纪90年代初均发生过一次十年际尺度变化,表现为在20世纪90年代初之后,冬季TFSE(江南降水)明显减小(增多),同时,冬季TFSE与江淮夏季降水的正相关关系明显增强。进一步的分析表明,冬季TFSE可能通过某种途径来影响东亚副热带急流的变化,进而影响我国夏季气候异常。

ENSO对黑潮海区风应力异常影响的初步探讨

利用近50a黑潮海区风应力场与Nino3区海温指数序列进行相关分析后发现,ENSO对黑潮海区经向风应力影响的"关键时段"为秋、冬季至次年初夏时期,对纬向风应力影响的"关键时段"为冬季至次年春季。黑潮海区风应力距平场与赤道中东太平洋SSTA场的扩展SVD分析及相应的合成分析揭示了ENSO期间黑潮海区风应力异常结构的演变:秋季,中国的东海、琉球群岛附近海域首先出现南风应力异常;冬季,吕宋岛以北、台湾以东的海域出现西南风应力异常,其影响范围和强度在次年2月前后达到最强,其后迅速减弱,至5月,风应力异常基本消失。赤道中东太平洋SSTA对黑潮海区经向风应力异常的影响范围较大,强度更显著。

欧亚北部冬季增雪“影响”我国夏季气候异常的机理研究——陆面季节演变异常的“纽带”作用

本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。结果表明,春夏季陆面季节演变异常是上述"隔季相关"的重要纽带:当冬季TFSE偏大时,欧亚北部大范围积雪—冻土自西向东、由南向北的融化进程明显减慢,受其影响,至夏季,东亚中高纬区积雪和地表冻土的融化异常强烈,土壤温度明显偏低,这种夏季陆面异常可能通过自身的冷却作用,通过加强东亚中高纬异常北风对东亚中纬区夏季变冷产生直接影响,进而与西太平洋副热带高压,乃至与我国江南夏季降水异常产生关联;冬季TFSE偏小时相反。分析表明,冬季TFSE信号在东亚中高纬局地的春季积雪—冻土融化过程中被加强,并在夏季达到显著。

欧亚大陆季节增(融)雪盖面积变化特征分析

利用美国冰雪资料中心(National Snow and Ice Data Center)提供的近40年逐周的卫星反演雪盖资料,定义了各季节新增(融化)雪盖面积指数(fresh snow extent),即增/融雪覆盖率PFSE、增/融雪面积AFSE、欧亚大陆北部增/融雪面积之和TFSE,针对欧亚大陆各季节平均的雪盖面积本身(snow extent,PSE、ASE、TSE)和其增(融)雪盖面积,分析比较了二者的变化特征。结果表明,欧亚大陆各季节平均的雪盖面积和相应增(融)雪盖面积不论是气候态分布还是其年际、十年际变化均有明显不同,其中以冬、春季差别更为明显;夏、秋季二者虽有较好的一致性,但增(融)雪盖面积的变率明显强于雪盖面积本身;另外,冬季欧洲新增雪盖对欧亚北部冬季雪盖面积以及其后的春季雪盖都有较显著的影响,而春季欧洲和中纬度亚洲地区的融雪则受到冬、春两季雪盖情况的影响。进一步分析欧亚大陆冬、春两季增(融)雪盖与ENSO关系显示,二者除在个别地区(西伯利亚北部、欧洲中东部以及青藏高原)存在较明显关系外,整体上,欧亚大陆北部雪盖变化既不受控于ENSO,也不会显著影响ENSO。

欧亚北部冬季增雪“影响”我国夏季气候异常的机理研究:欧洲冬季增雪的重要作用

在作者前期研究(穆松宁和周广庆,2012)的基础之上,本文主要利用了EOF分析和相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent,记为TFSE)与我国夏季气候异常之间"隔季相关"的机理进行了更进一步的探讨,主要目的在于寻找TFSE气候效应的冬季增雪面积关键区。结果表明,虽然欧洲中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-1表示)与我国夏季气候异常的关系不很显著,但其变化维系了上述"隔季相关"的物理途径,其变化对TFSE的气候效应而言起关键作用,但是,亚洲中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-2表示)的贡献尚不清楚;另外,对TFSE的气候效应而言,起作用的实际上是欧亚中纬冬季增雪面积(文中均以TFSE-1-2表示),其不但与我国夏季气候异常具有更显著的"隔季相关",而且这种"隔季相关"还具有和TFSE非常相似的、但更为清晰的物理途径,因此,在气候预测的意义上,TFSE-1-2可替代TFSE。

中国夏季降水与太平洋SSTA年代际变化关系的初步研究

利用1951～2001年逐月NCEP再分析高度场、风场资料,COADS海表温度资料及中国147个台站逐月降水资料,运用SVD分析、SVD与回归分析相结合等方法,研究了太平洋SSTA与中国夏季降水年代际变化的相互关系,发现热带西太平洋是影响中国华南降水年代际变化的关键区,1950年代～1970年代后期,该海域SSTA为正,对应中国长江以南地区的夏季降水偏多,而长江以北则偏少;1970年代以后反之;影响中国长江中下游地区及其两侧降水年代际变化的关键区在中纬中部北太平洋,1970年代后期～1990年代前期,该海域SSTA为负,对应长江中下游夏季降水偏多,其两侧降水偏少;影响中国东北降水年代际变化的关键区是低纬中太平洋,1970年代～1980年代前期,低纬中太平洋SSTA为负,与之对应,中国东北夏季降水偏少;1950年代～1960年代中期、1990年代前、中期则反之。进一步对太平洋SSTA年代际变化影响中国夏季降水年代际变化的可能机制作了初步的研究。

2022年汛期气候趋势预测与展望

中国是自然灾害频发的国家,气象灾害造成的损失占自然灾害造成损失的70%。2020年夏季出现超长梅雨期,长江和淮河发生洪水;2021年夏季,华北雨季开始早,结束晚,期间发生了“21·7”河南地区特大暴雨事件。这些气象灾害都对人民生命财产造成严重损失。因此,有必要提前对气候异常进行预测,以提高国家的防灾减灾能力。2022年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期(6~8月)的全国汛期气候趋势预测会商会。通过综合大气所各个数值模式和统计模型的结果,在未来4~6个月全球短期气候仍处在La Niña事件恢复到ENSO正常状态的背景下,预计2022年汛期(6~8月),东北东部和中部、华北大部分地区、黄河中下游、东南沿海、西北地区中部、西藏大部分地区、西南地区东部和云南大部分地区降水正常略偏多,其中环渤海湾地区降水偏多2~5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中长江下游地区和新疆北部降水偏少2~5成。预计今年登陆台风数正常略偏多。由于未来ENSO的趋势演变具有一定的不确定性以及夏季降水受到中高纬大气环流季节内变化的影响,因此,此次汛期预测结果具有一定的不确定性。我们将根据2022年春末、夏初大气环流和海洋等因子的实际演变趋势,做进一步补充订正预测。

中高纬度印度洋海温与西北太平洋夏季台风生成数的相关性

从独立性、显著性和滞后性角度分析西北太平洋夏季台风生成数(WNPTYF)与前期中高纬度印度洋海表温度(SST)的关系,结果表明:前期中高纬度印度洋SST与WNPTYF相关显著,且独立于热带东太平洋SST(或ENSO)对WNPTYF影响;中高纬度印度洋SST年际变化对WNPTYF年际变化的指示能力相当或超过热带东太平洋,综合两者的影响预测夏季西北太平洋台风生成数的变化有非常重要的现实意义。进一步的分析表明,中高纬度印度洋SST对WNPTYF影响有明显的滞后性,前期相关显著而同期相关不显著。这种滞后性意味着其前期中高纬度印度洋SST对WNPTYF的影响并不是通过SST的持续性,而很可能是通过南半球大气活动的持续性及异常信号在大气中的传播而影响到夏季的环流,最终影响WNPTYF异常。这种影响机制有待进一步研究。

2019年夏季全国气候趋势展望

2019年春夏季,赤道中东太平洋将维持弱-中等强度厄尔尼诺(El Ni?o)。中国科学院大气物理研究所的全国气候趋势预测结果表明,预计2019年汛期(6—8月),长江中下游以南大部分地区降水偏多,其中江南地区偏多2—5成,可能发生局地洪涝灾害;新疆北部、东北北部、四川东部和陕西南部等地降水正常略偏多。我国其他大部分地区降水正常略偏少,其中河套地区降水偏少2—5成。预计2019年登陆台风数正常略偏多。

2017年夏季全国气候趋势展望

2017年春季至夏初,赤道中东太平洋海温将处于中性状态。2017年夏季(6—8月),全国总体降水形势趋于常年,出现大范围洪涝灾害的可能性不大。预计,华南大部、黄淮流域、华北东部、东北南部、东北北部、新疆大部和西藏南部地区降水正常略偏多,其中新疆北部降水偏多2成左右。我国其他大部分地区降水正常略偏少。预计2017年登陆台风数接近正常。

2018年夏季全国气候趋势展望

中科院大气所ENSO预测结果显示,2018年夏季(6—8月),赤道中东太平洋海温将处于中性状态。中科院大气所的全国气候趋势预测结果表明,2018年夏季(6—8月),全国总体形势为降水趋于常年。部分地区可能呈现偏多或偏少的情况。具体为,东北东部、华北大部、西北地区东部、江南大部、华南北部和中部降水正常略偏多,其中河套地区降水偏多2—5成,可能发生局地洪涝。我国其他大部分地区降水正常略偏少。登陆台风数正常偏少。