ECMWF集合预报数据揭示全球季节气候异常的可预报潜力

本文主要探讨了利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的PROVOST项目生成的15年（1979年至1993年）季节性集合预报数据集，来评估全球季节平均气候异常的潜在可预报性。作者文彩虹和杨修群通过对15年历史数据的深入分析，首先采用了可再现的强迫模态方法来重建集合预报资料场，并在此基础上引入Kolmogorov-Smirnov (K-S) 检验来定义潜在可预报性指数PUK。PUK反映了气候系统在特定强迫条件下，预测能力的理论界限。 接着，他们将重建场的PUK与重建场对集合平均方差的贡献相结合，提出了一种新的定量估计局部潜在可预报性的指数PI。PI指数的计算结果显示，全球大部分热带地区，甚至包括部分热带外区域，如北美、南非和亚洲的部分季风区，其季节平均气候异常具有潜在可预报性。这些区域的气候异常主要受到ENSO（厄尔尼诺南方涛动）型强迫的影响。 然而，温带地区如中国华北、中亚以及北美南部主要受到非ENSO型强迫的影响，显示出气候变化的复杂性。此外，局地潜在可预报性表现出季节性特征，夏季的可预报性相对较强，冬季则相对较弱。通过与其他估计季节潜在可预报性的方法进行对比，本文的PI方法显示出在提取热带外地区受外部强迫影响的可预报信号方面的优势。 本文的研究对于理解大气季节平均状态的可预报性机制以及气候异常的驱动因素具有重要意义，对气候预测和气候模型的改进提供了有价值的信息。此外，它还为未来气候研究提供了定量评估气候系统潜在可预报性的实用工具，特别是在热带以外区域，这些地方的气候变异性往往更多地受到外部强迫，而非内部动力过程的主导。关键词包括：潜在可预报性、可再现强迫模态、ENSO强迫，这表明了文章的核心关注点和研究领域。