ENSO(El Niño–Southern
Oscillation)作为全球最显著的年际变化信号,对全球气候和环境均有着重要影响。ENSO可预报性存在着明显的年代际变化,并且在2000年以后,ENSO可预报性的确存在一个显著的下滑趋势,这使得国际上的各个ENSO模式对2000年以后的ENSO事件预报技巧明显偏低。

中国科学院大气物理研究所研究员郑飞团队基于历史观测和再分析资料,探讨了造成ENSO可预报性年代际变化的可能原因,并指出在ENSO较难预报的年代,ENSO预报更应该关注赤道外物理过程对其的影响,赤道外地区可为ENSO预报提供更多的辅助信息。这是由于Bjerknes反馈机制在ENSO发展阶段扮演着主要角色,Bjerknes反馈的强度(代表了热带太平洋海气耦合的强弱)则对ENSO的可预报性具有决定性作用。具体而言,从年代际尺度上,Bjerknes反馈强度与ENSO可预报性的变化相关系数能够达到0.63。而Bjerknes反馈强度的年代际变化主要由赤道太平洋地区纬向风场对SLP纬向梯度的响应强度决定。进一步的分析发现,在ENSO可预报性低的年代,赤道太平洋地区的纬向风异常与赤道外太平洋的SLP变化有更密切的联系,这表明热带太平洋内部的海气耦合强度变弱,因而ENSO系统由于更不稳定而变得难以预报。

该成果于2016年发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research
Letters
)。

论文信息:Zheng, F., X.-H. Fang, J. Zhu, J.-Y. Yu, and X.-C. Li, 2016:
Modulation of Bjerknes feedback on the decadal variations in ENSO
predictability.
Geophys. Res. Lett., 43, 12560–12568, doi:
10.1002/2016GL071636.

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图1 标准化的平均超前1-3月和4-6月持续性预报、Niño3.4
SST指数的标准差及Bjerknes反馈强度。

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图2 年代际变化的Bjerknes反馈强度及其第三个子过程强度(海表气压梯度 →
纬向风速,黑色曲线)及各自相应的信度区间(涂色区,Student’s
t检验的95%信度)。分别为海盆区域(120°E-80°W; 5°S-5°N)平均的850
hPa纬向风场与SLP异常在两组代表性的ENSO高(1992-2001和1972-1981)和低(2004-2013和1959-1968)可预报性年代的相关系数。等值线间隔为0.1。

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