基于海温及欧亚雪盖的东亚季风季节预测模型

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东亚季风的季节预测被视为短期气候预测的重点和难点科学问题。本文首先利用偏最小二乘(partial-least square,PLS)回归法揭示了东亚夏季风(East Asian summer monsoon, EASM)前期冬季的海温模态。结果表明,PLS海温模态具有一定的物理意义,分别对应着mega-El Ninno Southern Oscillation(mega-ENSO, 一种包含年际-年代际变率的全球海温主模态)的衰减期和发展期。基于前两个海温模态建立的PLS模型提前三个月的后验预报与实况较为接近,取得了近乎等同于全球先进的动力预报模式(CanCM3/4)的预报结果,因此mega-ENSO可以为EASM的季节预测提供可预报来源。模式结果表明,mega-ENSO与EASM之间的物理联系可以为改进动力模式对EASM的季节预测提供新的依据。在东亚冬季风(East Asian winter monsoon, EAWM)的预测方面,本文利用EAWM前期秋季雪盖模态(三个),海温模态(一个),以及雪盖与海温的综合模态(四个)建立了三个预报模型。雪盖第一模态主要在西伯利亚及青藏高原地区存在正异常,有利于西伯利亚高压的增强;二、三模态中的西伯利亚区域显著负异常以及南北反位相的“跷跷板”型雪盖分布特征分别对应着影响EAWM南部型和北部型模态的雪盖异常分布。海温模态对应着赤道中东太平洋ENSO的发展期以及北大西洋持续性的海温异常。基于以上模态建立的三个PLS模型在EAWM的预报方面均优于先进的动力模式;结合海温和雪盖前四个模态所建立的综合模型预报效果最好,说明结合海温和雪盖可以提升模式对EAWM的预测能力;雪盖模型与海温模型的预报结果对比进一步证明,秋季欧亚雪盖对于EAWM的季节预测具有重要意义。
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