春季土壤温度在中国东北盛夏降水年际分量预测中的关键作用

全球变暖背景下,中国东北夏季洪涝干旱灾害发生频繁,对人类和自然系统造成严重影响。但是,目前东北夏季降水预测水平较低,远不能满足防灾、减灾的需求。中国东北汛期降水主要集中在盛夏(7~8月),其年际变率与年代际变率相当。本文聚焦在分析春季土壤温度在中国东北盛夏降水年际分量预测中的作用。研究发现中国东北盛夏降水年际分量与欧洲中东部春季土壤温度年际分量存在显著负相关关系、与青藏高原东部和西亚东北部春季土壤温度年际分量存在显著正相关关系。春季关键区土壤温度异常对应下游地区盛夏土壤温度异常,从而引起东亚盛夏大气环流异常,高空西风急流偏强偏北、西太平洋副热带高压偏强偏北,进而造成中国东北水汽辐合与上升增强,引起中国东北盛夏降水增强。进一步采用欧洲中东部、青藏高原东部和西亚东北部春季土壤温度年际分量建立了中国东北盛夏降水年际分量的季节预测模型,1979~2021年留一法交叉检验时间相关系数在GLDAS-Noah、ERA5和CRA/Land三套数据中最高可达0.64,2012~2021年的后报试验时间相关系数在三套数据中最高可达0.78,表明春季土壤温度在中国东北盛夏降水年际分量预测中起到关键作用。研究成果能够为提高中国东北夏季降水预测提供科学基础,并易于应用到实际预测。

降水和大气环流距平年际预测的一个高效的修正方案

该文基于夏季降水异常存在准两年振荡的特征 ,提出了预测年际降水异常和大气环流距平的一个有效的新方法 ,其预测效果显著优于通用的传统方法 ,因而具有较好的应用价值 .而对大气环流有关变量的预测效果的改进尤其显著 .

基于前期海温异常的宁夏5～9月候降水量客观预测方法及检验评估

利用宁夏1981-2014年降水资料,通过相关分析,发现与宁夏降水关系较好的主要是赤道太平洋、印度洋、北大西洋及西太平洋海温,其关键的影响时段为5月各候、6月第3候、8月1-3候、9月4-6候。利用多元回归方法,建立基于前期海温异常的候降水量客观预测模型。总体看来,模型对宁夏引黄灌区和南部山区拟合效果好于中部干旱带,对5月、8月、9月拟合效果最好。模型对各区域候降水量≥10 mm的准强降水过程预测,总体评分高于＂异常相似释用预测方法＂;南部山区预测效果最好,引黄灌区预测能力较弱;从各月看,6月和9月的预测准确率相对较高,5月预测准确率最低。模型对引黄灌区候降水量≥5 mm的过程预测,6月效果最好。利用模型预测的2014年5-9月各站准强降水过程,ZS评分高于实时发布的业务产品。

应用耦合模式进行2003年度气候预测试验

利用中国科学院大气物理研究所IAP/LASGGOALS4.0耦合模式,引进外强迫因子(温室气体、太阳活动及硫酸盐气溶胶)变化的影响后进行了2003年度集合预测试验研究。结果表明:GOALS耦合模式预测出了2003年夏季淮河流域的降水正异常,也较好地描述了中国区域大气环流场的变化。说明GOALS4.0耦合模式在我国的短期气候预报业务中具有一定的预测能力。但该版模式分辨率还嫌太粗,无法细致地描述我国区域的降水分布。

夏季降水趋势分布预测新方法的研究及其预测试验

简要介绍了近几年来有关夏季降水趋势分布预测方法的一些研究成果 ,其中包括以统计学为基础的降水场预测模型、动力与统计相结合的区域气候模式及集成预测方法。

基于年际增量法的青藏高原南部汛期降水预测研究

针对青藏高原南部汛期降水预测研究少和预测难度大的问题,通过分析1981-2010年青藏高原南部汛期降水与国家气候中心发布的88项大气环流指数、26项海温指数和16项其他指数年际增量的相关性,采用逐步回归法筛选出与降水相关的最优预测因子组合,在此基础上建立了高原南部汛期降水年际增量与预测因子的物理统计预测模型,并对2011-2019年的汛期降水进行了独立样本回报检验。结果表明,该模型的预测准确率很高,降水年际增量和距平同号率均达到7/9,距平百分率均方根误差为13%,降水相对误差在±15%以内的年份占比高达8/9。可见,该模型能够提高高原南部汛期降水预测能力。最后,利用NCEP/NCAR再分析月平均资料和NOAA海表温度月平均资料研究了预测因子影响高原南部汛期降水的物理机制。