【科學(xué)向未來】   

　　近期，全球多地發(fā)生極端天氣氣候事件，比如，索馬里干旱引發(fā)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(fā)洪水；美國創(chuàng)下多個高溫紀(jì)錄……根據(jù)國家氣候中心的預(yù)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(fā)，降水總體北少南多，干旱將比去年重，登陸臺風(fēng)較常年強度也會偏強。

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

1.三種預(yù)測方式各有所長

　　我國進行氣候預(yù)測主要有三種方式。

　　首先是利用統(tǒng)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(fēng)強度的影響，從而預(yù)測汛期降水和氣溫。通常來說，發(fā)生厄爾尼諾會使夏季風(fēng)偏弱，我國夏季多雨帶容易偏南；海冰偏少則有利于南方多雨北方少雨；高原積雪偏多，利于南方多雨；冬季風(fēng)偏弱通常對應(yīng)夏季風(fēng)偏弱，即冬季偏暖，夏季北方更易出現(xiàn)少雨的情況。

　　還有動力模式預(yù)測。當(dāng)前國內(nèi)外都在發(fā)展動力氣候模式，這是氣候預(yù)測的核心技術(shù)，也是未來氣候預(yù)測的主要技術(shù)路線。我國自主研發(fā)了第二代氣候系統(tǒng)模式CSM2.0，能夠預(yù)測全球大氣環(huán)流形勢，并對降水、氣溫等要素進行預(yù)測。

　　另外就是動力統(tǒng)計相結(jié)合的方法，基于動力模式結(jié)果，進行解釋應(yīng)用。具體操作上，預(yù)報員通過提取動力模式大尺度環(huán)流的有用信息，結(jié)合統(tǒng)計方法建立大尺度環(huán)流與區(qū)域（局地）降水之間的聯(lián)系，通過這種降尺度解釋應(yīng)用來預(yù)測降水。

2.各國氣候預(yù)測條件有差異

　　各國氣候預(yù)測條件有差異。首先要了解，不同地區(qū)氣候可預(yù)報性不同。有些地區(qū)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(fā)生洪水，與此同時，東南亞一帶干旱特征明顯；有些地區(qū)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(fā)生的快慢和強度不同，間接影響差異就很大，預(yù)報的不確定性明顯增大；還有些地區(qū)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(fēng)氣候顯著。但它又不同于印度這樣受熱帶季風(fēng)影響的國家。印度夏季降水主要是由于西南氣流爬升所致，而我國東部季風(fēng)區(qū)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(yù)測都是一大難點。

　　綜合因素所致，我國氣候可預(yù)報性相對更低，汛期氣候預(yù)測難度更大。

3.我國汛期降水預(yù)測準(zhǔn)確率約為70%

　　總體來看，無論是國內(nèi)還是國外，氣候預(yù)測技術(shù)不如天氣預(yù)報，模式精度也有差別，國外大多處于試驗性預(yù)測階段。而我國自1978年就開始做汛期氣候預(yù)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(yù)測，為政府提供決策服務(wù)。

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

　　汛期氣候預(yù)測有很多難點，存在不確定性。以今年汛期氣候預(yù)測為例，前兆信號比較弱，給汛期氣候預(yù)測帶來了很大的困難和不確定性。具體技術(shù)難點主要是對于海洋即厄爾尼諾/拉尼娜的預(yù)測。普遍來看，國內(nèi)外動力氣候模式預(yù)測未來出現(xiàn)厄爾尼諾事件的概率大，甚至有些樂觀地認(rèn)為春夏就有可能發(fā)生；但一些統(tǒng)計預(yù)報方法則顯示出了不一致，認(rèn)為赤道中東太平洋海溫繼續(xù)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(xiàn)了嚴(yán)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(jiān)測，進而進行汛期滾動預(yù)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，由于分析的角度不同，對未來氣候的影響都會出現(xiàn)分歧。比如，全球氣候變暖導(dǎo)致厄爾尼諾現(xiàn)象的間隔時間縮短，史上最強的厄爾尼諾結(jié)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(wǎng)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(yù)測中心分析稱，今年10月至12月，有53%的可能會發(fā)生厄爾尼諾。

　　這種情況下，我國預(yù)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(yù)測方向發(fā)展。當(dāng)前，我國氣象部門、水文部門已經(jīng)形成了長效的汛期氣候會商機制，雙方還將組織多次聯(lián)合會商，密切監(jiān)視氣候系統(tǒng)的變化，及時向政府決策部門提供滾動訂正氣候預(yù)測意見。

　　（作者：王永光，系國家氣候中心首席專家）

相關(guān)鏈接

　　厄爾尼諾是赤道中東太平洋海域水溫異常升高引起的一種異常氣候現(xiàn)象，它往往會引起太平洋周邊多個地區(qū)氣候異常，其中南美西海岸地區(qū)暴雨頻繁，出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，東南亞地區(qū)則高溫少雨，嚴(yán)重干旱。自1951年以來，全球共發(fā)生14次厄爾尼諾事件，其中3次達到超強級別。

　　拉尼娜是赤道中東太平洋海域水溫異常偏冷引起的一種異常氣候現(xiàn)象，是熱帶海洋和大氣共同作用的產(chǎn)物，同時也伴隨著全球性氣候混亂。拉尼娜現(xiàn)象與厄爾尼諾現(xiàn)象正好相反，總是出現(xiàn)在厄爾尼諾現(xiàn)象之后。