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SOED国重室:ENSO集合预报系统首个系统实现实时预报

高艳秋   2019-03-26

      由自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点研究室(SOED国重室)承担的国家自然科学基金委员会重大项目“ENSO的变异机理和可预测性研究”第四课题承担的多模式集合ENSO预报系统研发取得重要进展 (项目首席陈大可院士,课题组长唐佑民研究员),第一个集合预报系统已完成测试、评价,并开展实时预报。近日,课题成员高艳秋、刘婷携“2019年ENSO发展趋势预测——基于Z-C集合同化预报系统的预报结果”参加了由自然资源部国家海洋环境预报中心主办的2019年春季厄尔尼诺及气候预测会商,经充分探讨,该课题的预报结果被会商意见采纳。

      该预报系统包括目前业务化预报的3个模块:动力模式、同化系统和集合预报系统。它是在LDEO的第五代ENSO业务预报模式的基础上,使用集合卡尔曼滤波器(EnKF)构建耦合同化系统(弱耦合),并使用最优随机扰动方法(Stochastic Optimals, Kleeman and Moore 1997)度量随机过程对模式预报误差影响,来产生100个集合预报。163年后报试验表明,该预报系统的Niño3.4指数预报技巧已达到国际先进预报模式的水平。该系统从2018年2月开始进行实时预报,提前9个月准确预报了2018/19年的弱厄尔尼诺事件。

      最新的预报结果显示,2018/19年的弱厄尔尼诺事件的强度先是降低,随后将在今年春夏季继续发展,持续到冬季的可能性大,将发展成为一次中等强度的厄尔尼诺事件。此次厄尔尼诺事件与2018/19年的弱厄尔尼诺事件连在一起,持续时间达19个月,将成为有历史观测以来少有的、持续时间较长的一次超长厄尔尼诺事件。

      监测数据显示,2019年2月以后,赤道西太平洋有较强西风爆发并东传。近5候以来,次表层大部为暖水控制且强度有所增强并上抬。近期,上层海洋热含量快速增长,大气环流与海温呈现出典型厄尔尼诺的海气耦合形态。因此,经过对热带太平洋大气、海洋特征的综合分析,预示了中东太平洋的厄尔尼诺状态将在今年春夏季继续发展。

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图1. Niño3.4指数的预报

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图2. 2019年2月起报,提前3、6、9个月预报的SSTA