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东亚季风次季节至季节变化机理和我国持续性极端气候事件成因
发布时间:2023年10月13日 来源:中国气象报社 分享:

东亚季风次季节至季节变化是我国持续性极端气候事件的直接成因,提高次季节预测时效是我国研究型气候预测业务的国家重大需求。在国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国气象科学研究院基本科研业务项目的共同支持下,围绕中国气象局“十三五”科技攻关任务,中国气象科学研究院研究员祝从文、刘伯奇、李论等人针对东亚季风次季节至季节变化机理和持续性极端气候事件成因开展研究,提出了东亚季风季节和次季节可预报性的新来源,揭示了夏季移出型高原涡对我国天气的影响机制和气候效应,阐明了近年来我国主要持续性极端气候事件的次季节成因,揭示了全球变暖下不同影响因子对我国持续性极端气候事件的协同作用机理。

研究团队提出了东亚季风季节和次季节可预报性的新来源,明确了数值模式对东亚季风的次季节预测瓶颈。证明东亚季风次季节变化是叠加在季节循环(>90天)上的大气波动,而季节平均异常的本质是季节循环异常的统计特征;指出气候模式对季节循环和中纬度环流的预测偏差是制约东亚季风次季节预测能力的重要原因。该成果创新地将东亚季风季节循环异常视为全球变暖和大气外强迫影响东亚季风次季节变化的桥梁,为提高东亚季风次季节预测能力奠定了理论基础。

研究团队揭示了夏季移出型高原涡的变化机理及其对我国极端降水的影响机制,阐明了高原涡对全球变暖响应的地域差异及其气候效应。夏季移出型高原涡是我国极端降水事件的重要天气系统。研究表明,大气准双周振荡不仅调制高原涡的发生发展,还影响高原涡的移动方向。全球变暖通过对流层变暖和高空急流异常,令高原涡呈现“北多南少”的变化趋势,直接导致高原夏季“北湿南干”的变化特征。该成果建立了高原天气系统与东亚季风次季节至季节变化的物理联系,为提高我国极端天气事件的预报能力提供了科学线索。

研究团队还复盘了我国主要持续性极端气候事件,揭示了全球变暖背景下不同因子对我国极端气候事件的协同影响机理。解释了近年来我国超强寒潮、华北持续高温热浪、江南伏秋重旱、江淮“暴力梅”等极端气候事件的次季节成因,阐明了全球变暖背景下,热带海温、青藏高原热力强迫、北大西洋涛动、等因子子等因子对上述事件的协同影响。该成果揭示了全球变暖通过东亚季风次季节至季节变化造成持续性极端气候事件的机理,为开展持续性极端气候事件的次季节预测提供了科学依据。

在机理研究的基础上,研究团队引入了大数据机器学习的概念,提出了东亚季风次季节至季节预测的新方法,并研制了“气科院东亚季风统计预测自动化系统”。该系统能够提供我国“月-季-旬”气象要素的客观定量预测结果,预测产品已应用于全国、地区/流域和第24届北京冬奥会气候预测会商中,服务效果获得东北区域气象中心、水利部黄河水利委员会、国家海洋环境预报中心和冬奥气象中心认可。

(责任编辑:张明禄)

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