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本研究聚焦热带季风降水的长期预测问题。热带季风系统在塑造区域乃至全球气候格局中发挥着关键作用,然而其高度复杂的气候动力学特征:区域性动力过程、全球气候驱动因子、大尺度遥相关机制以及系统固有的非平稳性等,使其长期预测面临巨大挑战。
为此,研究团队创新性地提出了一种基于气候网络分析的统一预测框架,通过全球2米气温场的网络结构,捕捉如厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)与罗斯贝波等关键气候信号,成功实现了对南美、东亚、西非与印度四大热带季风区域降水的靶向(4-20万平方公里)预测(见图1)。研究表明,该框架可实现4至10个月的提前预测,预测精度显著优于SEAS5与CFSv2等数值预报系统。该方法不仅在预测能力上表现出色,更因其灵活且具普适性的设计,为拓展至其他区域与气候现象的预测研究提供了新范式。
以上研究成果近期发表于《Communications Earth & Environment》期刊上。香港浸会大学博士研究生冉光豪(北京邮电大学硕士毕业生)为该文章的第一作者,北京师范大学樊京芳教授与中国科学院大气物理研究所孟君副研究员为共同通讯作者。此项工作获得了国家自然科学基金项目(42450183,12275020,12135003,12205025,42461144209)和科技部重点研发计划(2023YFE0109000)的资助。
图1. 四大热带季风区域与基于气候网络的统一预测框架
参考文献:Ran G, Meng J, Fan J. Tropical monsoon rainfall can be predicted with lead times up to 10 months[J]. Communications Earth & Environment, 2025, 6(1): 1-10. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02391-1 |