氣候預測如何捕捉極端天氣

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近期，全球多地發生極端天氣氣候事件，比如，索馬利亞乾旱引發饑荒霍亂；秘魯洪水肆虐致75人死、260人傷；澳大利亞強降雨引發洪水；美國創下多個高溫紀錄……根據國家氣候中心的預測，今年汛期（5月至9月），我國氣候狀況總體偏差，極端天氣氣候事件多發，降水總體北少南多，乾旱將比去年重，登陸颱風較常年強度也會偏強。

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隨著全球氣候變暖，影響氣候趨勢的因素複雜多樣，使得氣候預測在應對極端天氣中的地位更加重要。各國科學家是如何進行氣候預測的？我國氣候預測有何特點？汛期氣候預測準確率如何？對此，國家氣候中心首席專家王永光進行了詳細解讀。

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三種預測方式各有所長

我國進行氣候預測主要有三種方式。首先是利用統計方法，即通過厄爾尼諾/拉尼娜、海冰、歐亞積雪和青藏高原積雪等前兆信號，分析它們對東亞夏季風強度的影響，從而預測汛期降水和氣溫。通常來說，發生厄爾尼諾會使夏季風偏弱，我國夏季多雨帶容易偏南；海冰偏少則有利於南方多雨北方少雨；高原積雪偏多，利於南方多雨；冬季風偏弱通常對應夏季風偏弱，即冬季偏暖，夏季北方更易出現少雨的情況。

還有動力模式預測。當前國內外都在發展動力氣候模式，這是氣候預測的核心技術，也是未來氣候預測的主要技術路線。我國自主研發了第二代氣候系統模式CSM2.0，能夠預測全球大氣環流形勢，並對降水、氣溫等要素進行預測。

另外就是動力統計相結合的方法，基於動力模式結果，進行解釋應用。具體操作上，預報員通過提取動力模式大尺度環流的有用信息，結合統計方法建立大尺度環流與區域（局地）降水之間的聯繫，通過這種降尺度解釋應用來預測降水。

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各國氣候預測條件有差異

首先要了解，不同地區氣候可預報性不同。有些地區直接受厄爾尼諾/拉尼娜影響，例如南美西海岸的秘魯，海溫升高，這個沿岸國家的對流明顯增強，極易發生洪水，與此同時，東南亞一帶乾旱特徵明顯；有些地區則通過海氣相互作用，受間接影響，如我國，厄爾尼諾/拉尼娜發生的快慢和強度不同，間接影響差異就很大，預報的不確定性明顯增大；還有些地區則不受影響。

我國西南有全球最高的高原，東邊有最大的海洋，季風氣候顯著。但它又不同於印度這樣受熱帶季風影響的國家。印度夏季降水主要是由於西南氣流爬升所致，而我國東部季風區以平原為主，暖濕氣流要配合北方的冷空氣才能形成降水。而所有的氣候模式對中高緯度冷空氣的預測都是一大難點。

綜合因素所致，我國氣候可預報性相對更低，汛期氣候預測難度更大。

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我國汛期降水預測準確率約為70%

總體來看，無論是國內還是國外，氣候預測技術不如天氣預報，模式精度也有差別，國外大多處於試驗性預測階段。而我國自1978年就開始做汛期氣候預報，提前兩三個月對夏季（通常是6月至8月）多雨帶的位置和強度進行預測，為政府提供決策服務。

我國氣候預測是通過2000多個氣象觀測站的實況評判氣候預測準確率。過去30年的平均數據顯示，汛期降水預測準確率為65%，近10年來有了明顯提升，準確率約為70%。

汛期氣候預測有很多難點，存在不確定性。以今年汛期氣候預測為例，前兆信號比較弱，給汛期氣候預測帶來了很大的困難和不確定性。具體技術難點主要是對於海洋即厄爾尼諾/拉尼娜的預測。普遍來看，國內外動力氣候模式預測未來出現厄爾尼諾事件的概率大，甚至有些樂觀地認為春夏就有可能發生；但一些統計預報方法則顯示出了不一致，認為赤道中東太平洋海溫繼續偏冷。厄爾尼諾/拉尼娜是影響我國汛期氣候的重要因子，去年正是在超強厄爾尼諾的影響下，我國南方出現了嚴重汛情；另外，尚不好判斷春季積雪這一信號的趨勢。歐亞大陸、青藏高原的積雪也是影響我國汛期氣候的重要因子，需要對這些信號進行滾動監測，進而進行汛期滾動預測。

需要說明的是，不同信號的指示可能有矛盾，甚至同一信號，由於分析的角度不同，對未來氣候的影響都會出現分歧。比如，全球氣候變暖導致厄爾尼諾現象的間隔時間縮短，史上最強的厄爾尼諾結束還不到一年，新一輪的海溫已在增暖進行中，澳大利亞氣象局3月15日在其網站上分析說，8個氣候模型中的6個顯示，7月份可能會達到厄爾尼諾的臨界值。而美國氣候預測中心分析稱，今年10月至12月，有53%的可能會發生厄爾尼諾。

這種情況下，我國預報員需要對各種信號進行綜合研判，加強綜合集成分析，向定量客觀的氣候預測方向發展。當前，我國氣象部門、水文部門已經形成了長效的汛期氣候會商機制，雙方還將組織多次聯合會商，密切監視氣候系統的變化，及時向政府決策部門提供滾動訂正氣候預測意見。

來源：光明日報

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