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我国短期气候预测“喜忧参半”

发布时间:2019-12-27 15:37来源: 未知
 提高预报预测准确率是建设现代气象业务体系的重点之一,也是一个世界性的科技难题。尽管经过近半个世纪的发展,我国短期气候预测水平有所提高,但是,提高短期气候预测的准确率仍面临巨大挑战。
 
  国家气候中心副主任李维京介绍,目前短期气候预测中难度最大的就是汛期降水预测。由于汛期气候条件复杂,影响因子多样,汛期降水预测准确率呈现出很不稳定的状态。
 
  我国月尺度温度预测的准确率显著提高,而月尺度降水预测的准确率则没有显著变化。
 
  我国短期气候预测有喜有忧
 
  李维京副主任介绍,目前我国短期气候预测水平可以说是“喜忧参半”。
 
  首先,动力模式产品,特别是动力-统计结合的降水尺度方法的建立和应用,以及集合预测技术的研发和改进,为短期气候预测水平和准确率的提高提供了有力的支持工具。
 
  第二,对气候系统的监测、诊断和分析水平的不断提高,尤其是海温、地温、高原积雪、植被等的监测信息的直接或间接的使用,以及它们与副高、阻高等环流因素和温度、降水等要素关系的深入研究和成果应用,使短期气候预测准确率的提高具备了更多可能性。
 
  第三,近年来,气候学家们对全球变暖影响的一些初步分析,包括比较了近二十多年与过去二十多年海温、地温、高原积雪和植被等因子对气候影响的变化,以及与环流和要素关系的变化,得到了许多新的认识,虽然很多机理尚不清楚,但是应用变暖期后的新认识改进预测,还是对提高短期气候预测准确率起到了一定促进作用。
 
  但是,对于目前甚至以后很长一段时间来说,提高短期气候预测准确率仍然受到许多因素的限制,仍然有许多难关需要突破。
 
  目前,短期气候预测的许多理论问题,特别是可预测性问题至今没有解决,尤其在季风区预测难度更大。季风区存在着太多的不确定性,如在北美,如果能预测好ENSO,降水就有75%的可能预报准确,但在东亚季风区,ENSO影响只占降水变率的30%左右,就算报对了ENSO,积雪、地温、植被和海冰等任何一个因子的异常,也都可能让预测失败。目前,国内外几乎所有的模式和方法对季风区预测都很差。
 
  除了季风的复杂影响外,全球气候持续变暖也成为横亘在短期气候预测前的一道屏障。随着全球变暖,大气垂直温度梯度增加,不稳定度增加,极端天气事件频率和强度增加,中小尺度强对流系统更加活跃。中小尺度是天气预报的难题,对气候预测影响很大,一个预测往往毁在了一些意想不到的极端天气事件,有些甚至是中小尺度事件上。
 
  另外,目前的气候模式对降水的模拟能力还较差,这也致使预测效果不尽如人意。
 
  多措并举提高短期气候预测准确率
 
  全球变暖,极端事件频繁发生的背景下,如何提高短期预测准确率,改进预测能力,降低极端天气气候事件造成的损失的研究显得意义重大。李维京说,从目前的研究水平看,提高短期气候预测准确率,最急需的是要加强预测前兆信号的研究,加大技术开发的力度,将经验上升为理论研究成果,走统计和动力结合的特色之路。
 
  李维京说,提高短期气候预测准确率可以从六方面入手:首先,要加强年代际变化、年际变化和低频变化及其相互影响的研究,在滚动的月、季预测中引入季节内振荡的低频信号。第二,要深入研究海洋因子的影响,包括ENSO、印度洋耦极子等发出的前兆信息,尽可能全面地考察海洋的影响。第三,要加强高原积雪,以及其他陆面热力作用的影响的研究和业务应用。第四,要加快气候模式的改进,提高第二代气候模式对降水模拟的能力。第五,提高气候变暖后气候系统与中国区域气候联系规律变化的研究。第六,加强天气与气候联系的分析,探讨不同时空尺度大气相互作用的问题,特别是加强导致预测失败的极端天气气候事件的影响分析,探索其可预测性