近日，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所海洋熱力學(xué)過程與氣候變化研究組聯(lián)合大氣物理研究所和南海海洋研究所團(tuán)隊(duì)在熱帶東南印度洋海洋熱浪預(yù)報(bào)研究方面取得新進(jìn)展，研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Climate Dynamics。

熱帶東南印度洋（SETIO）的海洋熱浪頻發(fā)，對(duì)當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)資源及沿岸氣候造成了嚴(yán)重沖擊。已有研究表明，向東傳播的熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩（MJO）是調(diào)制該海域南半球夏季海洋熱浪發(fā)生與演變的關(guān)鍵因子。然而，MJO是否可以作為預(yù)報(bào)SETIO區(qū)域海洋熱浪的先兆因子，仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。針對(duì)這一科學(xué)問題，本研究通過對(duì)中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研發(fā)的FGOALS-f2次季節(jié)-季節(jié)（S2S）業(yè)務(wù)化耦合預(yù)報(bào)系統(tǒng)的預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行分析，系統(tǒng)評(píng)估了MJO作為先兆因子預(yù)報(bào)SETIO區(qū)域海洋熱浪事件的可行性。

研究結(jié)果顯示，F(xiàn)GOALS-f2對(duì)MJO相關(guān)的大氣對(duì)流和海表溫度（SST）異常具有顯著的預(yù)報(bào)技巧，有效預(yù)報(bào)時(shí)效分別可達(dá)15天和20天。針對(duì)2000~2018年間發(fā)生的夏季海洋熱浪事件，該模式表現(xiàn)出良好的性能：在提前10天和15天時(shí)，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率分別高達(dá) 61% 和 56%；即便提前20天，仍有 44% 的事件被準(zhǔn)確捕捉。研究進(jìn)一步揭示了MJO的不同位相對(duì)海洋熱浪的發(fā)生概率和預(yù)報(bào)時(shí)效具有顯著影響（圖2）。例如，從RMM相位1起報(bào)時(shí)，10~15天后SETIO發(fā)生海洋熱浪的概率達(dá)到25%，遠(yuǎn)高于其他位相（如第5位相僅為8%）。而從RMM相位7起報(bào)時(shí)，20~25天后的海洋熱浪發(fā)生概率亦可達(dá) 13%。研究團(tuán)隊(duì)通過深入分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)報(bào)誤差隨預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)的增加而增大，主要源于模式中大氣對(duì)流的模擬偏弱，導(dǎo)致海溫變化的幅度減小且相位轉(zhuǎn)換滯后。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了與MJO相關(guān)的大氣對(duì)流的模擬準(zhǔn)確性對(duì)海洋熱浪預(yù)報(bào)的重要影響，為提升海洋熱浪的次季節(jié)尺度的預(yù)報(bào)能力提供了新的思路。

論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院海洋研究所畢業(yè)博士研究生崔展嫻，通訊作者為海洋所李元龍研究員，合作者包括大氣所包慶研究員、南海所張磊研究員、海洋所王凡研究員等。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

圖1 不同預(yù)報(bào)時(shí)效下對(duì)熱浪事件的成功預(yù)報(bào)（Hit）、漏報(bào)（Miss）和虛報(bào)（False Alarm）

圖2 1999~2018年夏季（11~4月）從不同MJO位相起報(bào)時(shí)，SETIO區(qū)域在30天提前預(yù)報(bào)時(shí)間（LT）內(nèi)的預(yù)報(bào)（a）和觀測(cè)（b）的海洋熱浪發(fā)生概率

論文信息：

Cui, Z., Li, Y.*, Liu, Y.?et al.?Impact of Madden–Julian Oscillation on the forecast of marine heatwaves in the southeastern tropical Indian ocean.?Climate Dynamics,?64, 90 (2026). https://doi.org/10.1007/s00382-026-08068-5

相關(guān)研究：

Cui, Z., Li, Y.*, Guo, Y., Wang, F. Impacts of the Madden-Julian Oscillation on marginal sea heatwaves of the southeastern tropical Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans. 129 (2024). e2023JC020867,?https://doi.org/10.1029/2023JC020867

• 信息來源:中國(guó)科學(xué)院海洋所。

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