作者:潘希 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/6/22 20:31:04
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《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》国家标准发布

 

日前,由国家气候中心牵头制定的《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》(以下简称《标准》)国家标准发布。该《标准》的制定总结了国内外现有厄尔尼诺/拉尼娜事件的监测指数,并吸收该领域的最新研究成果,有助于更好地认识此类气候现象。

据介绍,厄尔尼诺/拉尼娜现象指的是热带太平洋海表温度异常上升/下降的著名气候现象,其名称起源于西班牙语,意为“小男孩/小女孩”。2014年至2016年发生的超强厄尔尼诺事件具有“生命史长、累计强度大、峰值强度高”这三个重要特点,是20世纪以来最强的厄尔尼诺事件之一。

据负责标准文本编写,制定厄尔尼诺/拉尼娜事件监测指标和判别方法,执笔编制说明的项目负责人、国家气候中心气候研究开放实验室研究员任宏利博士介绍,国际主流标准以NINO3.4区或者NINO3区海表温度距平指数作为基本监测指标来设计业务方案和标准,例如美国以NINO3.4指数(ININO3.4)3个月滑动平均绝对值超过0.5℃、至少连续5个月即认定为厄尔尼诺/拉尼娜事件发生。美国气候预报中心每月发布业务监测产品,在国际上应用广泛。

中国气象局国家气候中心在业务上主要以NINO Z区(亦称NINO综合区,即NINO1+2区、NINO3区和NINO4区海温指数按照所对应三个海区的面积加权平均得到)的海温距平指数作为判定厄尔尼诺/拉尼娜事件的依据。但该指数表征了热带太平洋海温异常变化的整体情况,无法对近30年发生愈发频繁且业界广为关注的两类厄尔尼诺/拉尼娜现象(海温异常中心分别位于赤道中、东太平洋)进行刻画,不利于诊断、归因和预测。

“简言之,就是NINO Z选取范围太过广大,并且不能详细分析厄尔尼诺/拉尼娜东部型和中部型的差异,而这种差异对我国气候预测是至关重要的。”任宏利说。

鉴于NINO Z区的这些缺点,新出炉的《标准》采用了国际通用的 ININO3.4来判别事件的发生、强度、持续时间等,用东部型指数(IEP)和中部型指数(ICP)来判定事件的类型。这样的考虑,在判定事件发生的同时兼顾了区分东部型和中部型事件,可全面监测到每一次厄尔尼诺和拉尼娜事件,基本不会出现事件遗漏。

据任宏利介绍,这样的判断对于我国气候预测具有重要意义。当东部型厄尔尼诺发生时,从当年秋季到次年夏季,我国东部地区都有显著的降水异常,降水异常的区域在不同的季节有变化。但是当中部型厄尔尼诺发生时,我国大部分地区与厄尔尼诺的关系并不显著、季节差异性大。因为新标准中的指标组能够全面监测到所有厄尔尼诺/拉尼娜事件,尤其没有遗漏东部型事件,它对事件的监测结果与中国气候异常对应关系好于其他指标。

《标准》一方面采用ININO3.4来表征厄尔尼诺/拉尼娜事件的判别、强度和持续时间,与国际接轨;另一方面考虑到不同类型的厄尔尼诺对我国气候的影响差异,引入了东部型指数和中部型指数,用以区分厄尔尼诺/拉尼娜的类型差别以及转换和传播特征,体现出该标准的科学性和自主性。

《标准》出台后,需要进行业务应用。这就要求标准意义明确,计算方便,操作相对简单。因而,项目组在制定标准的时候充分考虑了可操作性。

任宏利介绍,利用ININO3.4判别事件的发生和强度等,可与国际科研业务主流惯例实现接轨,能够抓住厄尔尼诺/拉尼娜发展和位相变化的动力学机制核心区域,强化中东太平洋海温的指示价值。而利用IEP和ICP来判别东部型和中部型事件,是标准的一大特色。直接利用业务上监测的NINO3区和NINO4区海温指数,通过简单的数学变换,即可得到IEP和ICP,定义简单、适于业务监测使用。围绕其建立厄尔尼诺/拉尼娜事件监测标准具有很好的适用性,业务可操作性强。

更为重要的是,用IEP和ICP可以衡量出两类事件对中国气候不同的影响关系。就中国东部地区夏季降水而言,ICP所反映的中部型影响与IEP所反映的东部型影响都很明显,且基本上影响相反。

同时,今年5月,我国首个业务运行的厄尔尼诺/拉尼娜(ENSO)气候预测产品正式纳入美国气候与社会国际研究中心/气候预测中心(IRI/CPC)的ENSO多模式预测框架,全球范围的气候预测科研业务人员可以实时查阅、参考我国ENSO预测结果。这标志着我国自主研发的ENSO预测系统迈入国际舞台。

此次入选IRI/CPC平台的是国家气候中心自主研发的新一代ENSO监测、分析和预测业务系统(SEMAP2.0)的模式预测产品。自此,国家气候中心将同国外各气候预测机构同场竞技。

IRI/CPC是国际上发布实时ENSO预测影响力最为广泛的平台。此前,该平台集中了美、日、英、韩、法、澳、加等国的18个数值模式产品,各国预报员可以实时参考。

 
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