张荣华 作品数:5 被引量:22 H指数:3 供职机构: 中国科学院海洋研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院战略性先导科技专项 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 天文地球 更多>>
2015年超级厄尔尼诺事件的成功预报 被引量:14 2016年 2015年初,热带太平洋明显出现了厄尔尼诺事件爆发的一些前期物理信号,这些大气和海洋中呈现的前兆信号与上次爆发超级厄尔尼诺事件的1997年同期非常相似。伴随着赤道西风的增强和暖水的东传,赤道中东太平洋次表层(即洋面以下)暖水不断积聚,赤道东太平洋海温增温也更加显著。到10月份以后,赤道中东太平洋海温已经比常年同期偏高2.0 oC—3.0 oC以上,发展成为21世纪最强的一次厄尔尼诺事件。相比国际上众多厄尔尼诺模型提前6—9个月未能给出正确预报的现状,在中科院战略先导专项海洋专项的支持下持续发展的厄尔尼诺预报系统(中科院大气所集合预报版本:IAP Leefs_CDA),则提前9个月以上对该超级厄尔尼诺事件的爆发、发展和强度给出了成功的预报,为我国的气候预测和防灾减灾提供了有力的支撑。同时,厄尔尼诺预报系统的另一版本(中科院海洋所确定性预报版本:IOCAS ICM)也首次在美国哥伦比亚大学网站上提供厄尔尼诺实时预报结果。 郑飞 朱江 张荣华 彭京备关键词:气候预测 防灾减灾 2020~2021年热带太平洋持续性双拉尼娜事件的演变 被引量:5 2022年 2020~2021年间热带太平洋海表温度(SST)异常演变表明,2020年拉尼娜(La Nina)事件发生后,2021年下半年再次出现了二次变冷现象.然而,对于这次持续性双拉尼娜事件仍缺乏合理的物理解释,需要对其所涉及的潜在过程及机制进行分析理解.本文利用观测和再分析数据产品等对2020~2021年热带太平洋持续性双拉尼娜事件相关的上层海洋热力异常的空间分布和时间演变特征进行分析,并采用一个中等复杂程度的海气耦合模式(ICM)进行数值模拟试验,以验证相关的观测现象.结果表明,次表层热力异常对赤道中东太平洋SST异常的演变十分重要,其对SST的影响可用次表层上卷到表层混合层的海水温度(T_(e))来表征,由T_(e)反映次表层对SST的强迫作用.SST的演变敏感地依赖于与赤道东太平洋T_(e)异常相关的局地效应和与西太平洋次表层异常相关的遥影响效应之间的相对作用大小.在2021年年初至年中期间,赤道中东太平洋SST和T_(e)为负异常;与T_(e)异常相关的局地效应和遥影响效应间存在着相互竞争:当遥影响的变暖效应占据主导时,东太平洋SST负异常态很可能转为中性或正异常态;相反地,当局地变冷效应占据主导时,东太平洋SST负异常态会继续维持.此外,由于2020年La Nina事件相关的热力信号以赤道波动的形式沿赤道东传并在东边界反射,进一步在赤道外海区向西传播,所关联的赤道外过程会促使赤道海区T_(e)负异常持续存在并加强.2021年SST异常的演变对应于如下情形:与来自西太平洋次表层正异常相关的遥影响的变暖效应的强度不足以压倒与东太平洋次表层负异常相关的局地变冷效应的强度,使东太平洋SST负异常得以维持并再次发展,并在2021年6月出现转向点;随后于2021年秋季发生二次变冷事件.基于ICM的模拟试验支持了上述观点,并表明海气耦合模式需要合理表征次表层热力效应对SST影 高川 陈茂楠 周路 冯立成 冯立成IOCAS ICM及其ENSO实时预测试验和改进 2017年 厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)是仅次于季节变化的最强年际气候变率信号,对全球气候和天气产生重要影响。准确、及时、有效地预报ENSO事件的发生和演变具有重大的实用意义。以中国科学院海洋研究所冠名的中等复杂程度海气耦合模式(IOCAS ICM),每月定期进行ENSO实时预报试验。IOCAS ICM实时预报结果目前收录于美国哥伦比亚大学国际气候研究所(IRI),以作进一步的集成分析和应用。该模式的大气部分是一个描述对海表温度(SST)年际异常响应的风应力异常经验模式,海洋部分包括了动力海洋模块、SST距平模块(嵌套于动力海洋模块中)和次表层上卷海温(T_e)距平模块三部分。IOCAS ICM的特点之一是开发了次表层海温反算优化这一创新技术,可有效改进热带太平洋SST异常的模拟和预报。IOCAS ICM和其他海气耦合模式的最新预报结果(以2017年9月为初条件)表明,2017年年末热带太平洋会处于一个SST冷异常态,最大变冷中心集中在赤道东太平洋,但并不足以达到拉尼娜(La Ni?a)事件的水平,SST冷异常可能会在2018年春季逐渐减弱,转化为中性状态。此外,本文还对四维变分资料同化方法(4D-Var)以及条件非线性最优扰动方法(CNOP)在IOCAS ICM中的应用进行了讨论。 高川 王宏娜 王宏娜 张荣华关键词:ICM 资料同化 区分热带太平洋两类厄尔尼诺事件的海表面盐度指数 2021年 本研究利用再分析资料和观测数据得到用来区分热带太平洋两种类型El Ni?o事件(中太平洋El Ni?o (CP El Ni?o)和东太平洋El Ni?o (EP El Ni?o))的海表面盐度(SSS)指数.通过计算SSS异常与海表面温度(SST)的空间和时间相关性,识别出了与CP和EP El Ni?o事件相关的SSS关键区.确定出的EP El Ni?o事件SSS关键区位于以(0°,130°E)为中心的弧形区域和由赤道太平洋覆盖(5°S~5°N, 175°W~158°W)的区域;CP El Ni?o事件SSS关键区位于西太平洋东北部(2°S~9°N, 142°E~170°E)和东南太平洋(20°S~10°S, 135°W~95°W).本研究中获得的CP和EP El Ni?o事件的关键区与传统的回归和合成方法不一致,并不位于赤道太平洋的日界期线附近.根据这些关键区,分别构建SSS指数,称为CSI指数(CP El Ni?o SSS index)和ESI指数(EP El Ni?o SSS index),用于独立区分CP和EP El Ni?o事件.利用不同时段的多种来源的数据进行检验,表明CSI和ESI可以有效地用于区分两类El Ni?o事件,并作为监测ENSO的另一个有效工具.本研究为表征和理解El Ni?o事件的多样性提供了可能的新方法. 智海 林鹏飞 方祝骏 刘海龙 刘海龙 白文蓉关键词:热带太平洋 关于2015年厄尔尼诺事件的二次变暖过程:一个基于中等复杂程度海洋模式的诊断分析 被引量:3 2017年 自2014年起热带太平洋经历了持续的增暖现象,并在2015年发生了一次强厄尔尼诺(El Nio)事件.这次事件的一个显著特征是:2014~2015年间,赤道中东太平洋海区次表层温度正异常呈马蹄型形态并持续存在.本文结合观测资料和中等复杂程度的海洋模式模拟,对2014~2015年间海表温度(SST)异常的演变进行分析,重点探讨2015年El Nio事件所涉及的海洋过程及其与SST异常演变间的关系,包括海洋边界处赤道波动(由海表高度(SL)信号表示)的传播和反射相关的遥影响作用、次表层正热力异常的局地效应等.结果表明,2014~2015年持续性的次表层的热力正异常对赤道太平洋SST暖异常的维持起到了重要作用.对SST的热收支分析揭示了在2014~2015年SST异常演变中起主导作用的过程.这些分析加深了对2015年El Nio事件相关过程的理解及当前ENSO理论在多大程度上能解释这次事件的认知. 张荣华 高川