2017年夏季氣候預測：今年會出現洪澇災害嗎？

根據中國科學院大氣物理所的預測，2017年夏季（6-8月），全國總體降水形勢與往年趨於一致，出現大範圍洪澇災害的可能性不大。華南大部、黃淮流域、華北東部、東北南部、東北北部、新疆大部和西藏南部地區降水正常略偏多，其中新疆北部降水偏多2成左右。其他大部分地區降水正常略偏少。另外，預計2017年登陸颱風數接近正常。

整理 闞靜宜

短期氣候預測，例如一個季度和一年的氣候預測，與人類活動息息相關。氣象災害是對我國影響最大的自然災害，我國每年都受到不同程度的乾旱、洪澇、颱風、暴雨、冰雹等災害的影響。研究表明，1994—2013年我國氣象災害造成的死亡人口和直接經濟損失占所有自然災害的比例分別為55%和87%。短期氣候趨勢預測主要針對跨季度的溫度、降水及氣象災害進行預測，對防災減災有著重要的意義。

雖然中國氣象局關注了蕭敬騰，但是氣象預測還是不能指著雨神的行程表，那科學家們是如何進行氣象預測的呢？

如何進行氣象預測

目前，國際上短期氣候預測的通用做法有2種：（1）發展大型數值模式，如歐洲、日本、美國和韓國；（2）建立統計模型進行直接預測或對數值模式結果進行動力降尺度。但是由於中國地處東亞季風區，影響我國氣候的因子眾多，數值模式對東亞氣候異常的預測準確率仍然滿足不了實際需求。對於統計模型而言，它又依賴於預報因子與預報量關係的穩定性。僅使用數值模式或統計模型進行東亞地區的短期氣候預測都不能取得較準確的預測信息。

因此，我國發展了一套動力模式和統計模型相結合的預測系統。中科院大氣物理所的短期氣候預測系統包括：ENSO（El Ni?o（厄爾尼諾）/Southern Oscillation（南方濤動））預測系統，以及大氣環流模式、海-氣耦合模式、統計模型和動力-統計模型。

海溫

ENSO事件是指赤道中東太平洋海表溫度異常增暖或變冷。由於海洋巨大的熱容量，ENSO事件會對大氣環流和全球氣候產生巨大影響。它不僅能導致熱帶地區正常的對流及降水分布被打亂，同時熱帶的異常信號通過大氣內部動力學過程傳播，影響中高緯度大氣環流。因此，是全球氣候年際變化的最主要外強迫，也是跨季度預測首要關注的信號。

海溫與厄爾尼諾事件關係密切，因此，研究人員為了研究，將熱帶及北太平洋區域海表溫度異常變化關鍵區劃分為4個Ni?o分區，其中包括Ni?o1+2 區 (90°W~80°W，10°S~0°)，Ni?o3區(120°W~90°W，5°S~5°N)，Ni?o3.4區(160°W~120°W，5°S~5°N)和 Ni?o4區(160°W~160°E，5°S~5°N)。

根據美國氣候預報中心的監測，目前Ni?o3區海溫已在2017年1月中旬左右從冷海溫距平轉為暖海溫距平，位於其西面的Ni?o3.4區和Ni?o4區海溫仍維持在冷海溫距平。中科院大氣物理所利用ENSO預測系統向數值模式和部分統計模型對Ni?o3.4區海溫進行預測，2017年春季至夏初，此區海溫將維持在正常位相（即海溫距平在±0.5℃之間）。

中科院大氣物理所ENSO大樣本集合預報系統對Ni?o3.4區海溫異常的預測。

紅線表示預測樣本，黑線表示集合預測結果，藍線表示實測。

大氣環流

海溫能夠對大氣環流造成巨大影響，根據大氣所ENSO預測系統提供的海溫演變，結合不同的大氣環流模式預測我國北方地區風場。結果顯示，這樣的風場有利於我國北方地區降水偏多。

2017年夏季850 hPa風場異常的預測

西太平洋副熱帶高壓是影響我國夏季降水的最重要的環流系統之一，其強度和位置會隨著季節變化，是影響大陸水汽的重要系統，主要影響西南氣流和東南季風帶來的水汽。同時，西太平洋副高的北側是北上的暖濕空氣與南下的冷空氣相交的地帶，往往形成大範圍的陰雨天氣，所以我國東部的降水多發生在它的西北側。西太平洋副高的移動也就造成了我國降水帶的南北移動。例如6月時長江中下游進入梅雨季節，7月其北移黃河下游進入雨季、長江流域進入盛夏，隨後8月到達最北端我國華北北部、東北地區進入雨季。而受它控制的地區，有強烈的下沉逆溫，使低層水汽難以成雲致雨，通常出現高溫晴熱天氣。

根據大氣所大氣環流模式IAP-AGCM（9L）和IAP-AGCM 4.1、海-氣耦合模式NZC-PCCSM4預測結果，2017年夏季西太平洋副熱帶高壓將偏強、偏西，其北界向北擴展，有利於雨帶偏北。

2017年夏季西太平洋副熱帶高壓的預測

我國地處東亞季風區，夏季雨帶也受其影響，隨著季風的向北推進，形成華南前汛期（5月中旬—6月上旬）、長江梅雨期（6月中旬—7月中旬）和華北雨季（7月下旬—8月）。La Ni?a（拉尼娜）事件也被成為反厄爾尼諾，主要發生在厄爾尼諾次年，表現為赤道附近東太平洋水溫反常下降。目前屬於拉尼娜事件衰減期夏季，研究顯示華南前汛期和梅雨期降水主要集中在華南地區。

La Ni?a衰減期對應的5月21日—6月10日（華南前汛期，圖a）和6月11日—7月10日（梅雨期，圖b）我國東部降水異常

積雪

積雪是影響我國夏季氣候的另一個重要因子。海陸熱力差異是產生東亞季風的直接成因。夏季，大陸偏暖，形成低壓，海洋相對偏冷，我國盛行偏南風。冬季，海陸熱力對比相反，我國盛行偏北風。當冬季大陸積雪偏多時，春季至夏季融雪慢，大陸升溫慢，海陸熱力對比降低，夏季風易於偏弱。

圖片來源：zyyabc123

歐亞大陸積雪和青藏高原積雪是影響我國夏季降水的重要因子，近年來的研究表明，冬季歐亞大陸北部新增雪蓋面積與我國夏季氣候異常有顯著的關係。當冬季新增雪蓋面積偏大時，江南至華南地區降水偏少。而且歐亞大陸新增雪蓋對我國的氣候的影響獨立於ENSO事件。在2017年ENSO狀態處於中性的情況下，海洋的信號可能較弱，積雪的影響就可能更為重要。2016/2017年冬，歐亞大陸北部新增雪蓋面積為1967年以來的第三個極小值，這有利於華南地區夏季降水偏多。

預測結果

根據大氣所ENSO預測系統，2017年春季至初夏，赤道中東太平洋的海溫將處於正常位相。在這樣的海溫背景下，2017年夏季，全國總體形勢為降水趨於常年。部分地區可能呈現偏多或偏少的情況。預計，華南大部、黃淮流域、華北東部、東北南部、東北北部、新疆大部和西藏南部地區降水正常略偏多，其中新疆北部降水偏多2成左右。我國其他大部分地區降水正常略偏少。

2017年夏季我國降水趨勢預測圖

目前海洋等重要外強迫信號並不顯著，因此本文對2017年夏季中國氣候趨勢的預測存在一定的不確定性。中國科學院大氣物理研究院將密切關注最新的海洋、大氣監測結果，及時對預測結果進行訂正。

論文原文：

彭京備,布和朝魯,鄭飛,陳紅,郎咸梅,俞越,張慶雲,馬潔華,林壬萍,李超凡,田寶強,穆松寧,林朝暉,陸日宇,朱江. 2017年夏季全國氣候趨勢展望[J].中國科學院院刊, 2017, 32(4): 413-417

文獻鏈接：http://www.bulletin.cas.cn/publish_article/2017/4/20170412.htm#rhhz

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