科研进展

AAS: 通过预报看成因: 2020年超强梅雨的季节预测研究

  2020年夏季(6、7月)长江流域遭遇了特大梅雨降水和洪涝灾害(图1)。此次强降雨明显超过了1998年的同期水平,打破了1954年以来我国长江流域同期降水量的历史记录,给我国的抗洪救灾工作带来了严峻的挑战。历史上,长江的特大洪涝灾害往往与前期超强的厄尔尼诺事件相联系。然而,2020年前期的冬季并没有明显的ENSO信号。因此,此次超强梅雨的季节预测亦是对气候预测系统的检验和挑战。  
  近日,在中英“面向服务伙伴的气候科学”计划的合作背景下,中国科学院大气物理研究所李超凡副研究员、陆日宇研究员与英国气象局Nick Dunstone博士等联合揭示了2020年超强梅雨的季节可预测性和相关动力因子。研究发现,英国气象局的业务预测系统成功预测了长江流域降水偏多的异常特征(图2)。相应的预测信号源主要是印度洋和西北太平洋局地的异常海温,它促使西太平洋副热带高压较常年偏西,为长江流域提供充沛的水汽输送。
图1 2020年夏季流连在长江流域的雨带也一度北跳到北方。(照片拍摄于2020年7月2日,北京。拍摄者:吕佳蔚)
  该工作还揭示了此次超强梅雨的另一个重要贡献因子:东亚高空西风急流的显著增强(图2)。急流的强度变化在近年来主导着东亚中纬度高层环流的变化,它可以通过调制梅雨锋面的活动,影响长江流域降水。气候模式系统由于无法再现这一过程,导致其预测的此次梅雨降水强度较观测偏弱。
图2 模式成功预测了2020年夏季长江流域降水的偏多(a:观测,b: 模式预测);2020年夏季显著增强的东亚高空西风急流(c)和模式差异(d)。
  相关研究成果已发表于《大气科学进展》“2020之夏:亚洲的强降雨—机制、可预报性与影响”专刊 (http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/virtualTopic?id=ccbbb0f8-fc74-46c2-bfcc-5a7f2522247d)。
 
  论文信息: 
  Li, C., R. Lu, N. Dunstone, A. Scaife, P. Bett, and F. Zheng, 2021: The seasonal prediction of the exceptional Yangtze River Rrainfall in summer 2020, Adv. Atmos. Sci. doi: 10.1007/s00376-021-1092-0. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-021-1092-0
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