气候预测到底难在哪？2024年汛期气候预测结果准吗？

    “预计夏季，我国东部地区降水总体偏多，一些流域可能出现较重汛情；新疆等地降水较常年同期偏少，可能出现阶段性气象干旱……”这是对2024年我国气候特征进行的预测。当夏季过去时，人们忽然发现，这些预测竟然八九不离十。
    和每天都会见到的气象预报相比，气候预测一直都显得神秘莫测。中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）是全国最早尝试短期气候预测的研究机构之一。气候预测到底难在哪里？2024年的气候预测准确率如何？在由地球系统数值模拟与应用重点实验室和大气环境与极端气象重点实验室联合发起、中国科学院大气物理研究所青年创新促进会协办的极端天气气候事件青年研讨会上，记者专访了大气所助理研究员范方兴。

    记者：大气所从何时开展的气候预测？取得了哪些成果？
    范方兴：鉴于气候预测的重要价值和实际意义，大气所长期以来致力于不断地改进预测方法和提升预测能力。
    早在1988年，大气所就利用自行研制的海气耦合模式开展了中国夏季降水距平的跨季度预测，并取得了振奋人心的成功。大气所的跨季度动力气候预测系统于1998年正式应用于业务部门气候预测，实际预测检验表明该系统对中国夏季的大范围旱涝分布形势有较好的预测效果。
    近年来，大气所利用先进的多模式与模型集成的短期气候预测系统，并结合多年积累的短期气候预测的丰富经验，每年对汛期全国气候趋势进行预测和研判。
    记者：2024年的气候预测情况如何？
    范方兴：2024年3月，大气所开展汛期（6月—8月）全国气候趋势预测会商会。通过综合分析大气所各数值模式和统计模型的预测结果，在未来3—5个月热带中东太平洋从El Ni?o事件恢复至正常状态的背景下，对2024年汛期（6月—8月）全国降水异常分布特征进行了预测。
    降水预测结果是中国东部地区呈现为南北两条多雨带，主雨带偏南，东北大部分地区、华北东部、黄河下游、长江中下游、陕西南部、西藏大部、西南地区南部和东部降水正常略偏多，其中东北的北部和东部以及长江中下游地区降水偏多2成—5成，可能发生局地洪涝灾害。
    全国其他大部分地区降水正常略偏少，其中新疆北部至内蒙古西部和华南地区降水偏少2成—5成，可能发生阶段性高温热浪。预计2024年夏季登陆台风数量略偏少。
    记者：2024年汛期降水预测结果和实际相比，哪些预测准了？哪些出现偏差？
    范方兴：回顾今年3月起报的降水预测结果，与实际观测比较，首先应该肯定我们对于中国东部大部分区域夏季降水总体偏多，以及南、北两条多雨带的基本判断，而且我们准确地预测出了长江中下游地区降水明显偏多。
    在El Ni?o衰减年夏季，虽然热带中东太平洋的海温正异常已衰减，但是由于“电容器效应”热带印度洋和热带北大西洋异常偏暖。夏季热带印度洋的热源强迫会通过对流层中的湿绝热调整过程激发出向东传播的开尔文（Kelvin）波，使副热带西北太平洋地区的低层风场呈现为显著的反气旋式环流异常，从而抑制西太平洋暖池对流的发展，同时导致西太平洋副热带高压（西太副高）偏西偏强。
    历史上大多数El Ni?o衰减年初夏（6月—7月）西太副高都是显著偏西偏强、脊线偏南，对应长江流域和江淮流域的主汛期降水明显偏多。
    大气所的数值模式准确地把握住了2024年夏季平均的西太副高强度明显偏强、西伸脊点显著偏西、脊线位置偏南等关键特征。根据这样的西太副高形势预测中国东部的南方地区会出现一条多雨带，尤其是梅雨期长江中下游地区易发生持续性强降水，发生较重汛情的风险较高。
    实况表明，今年6月中旬入梅后，长江中下游干流附近、洞庭湖、鄱阳湖等水系发生持续性强降水过程；7月5日，湖南省华容县团洲垸洞庭湖一线大堤发生决口险情。
    对于今年中国东部的北方地区这条多雨带的预测，虽然我们很好地预测出了东北大部分地区、华北东部、和黄河下游降水偏多，但是预测的北方雨带范围和强度都偏小，尤其是对东北南部、华北、和黄淮流域的雨量估计不足。El Ni?o衰减年盛夏期（俗称“七下八上”期间）华北地区的降水异常情况具有很大的不确定性。在过去许多典型的El Ni?o衰减年（如1983年、2007年、2010年等）夏季华北地区的降水都明显偏少，可是今年夏季华北降水异常显著偏多。
    El Ni?o衰减年盛夏期西太副高的形态可能存在很大差异，一种情况是盛夏期西太副高仍然维持显著偏西偏强，另一种情况是盛夏期西太副高发生明显东撤。研究表明，热带印度洋偏暖对初夏6月—7月暖池对流的抑制作用和西太副高偏西偏强的影响较为明显，而热带北大西洋异常偏暖对于维持盛夏期8月西太副高的西伸加强起到了“助力”的作用。
    我们基于数值模式预测的今年夏季热带各大洋（包括热带印度洋和热带北大西洋）的异常偏暖趋势，正确判断出了西太副高将呈现为6月—8月一致持续性偏西偏强的特征。然而我们对盛夏期西太副高季节内尺度上具体形态特征的判断还不够精准，这可能是导致对华北地区夏季降雨量估计不足的原因之一。
    记者：为什么会出现预测偏差？
    范方兴：影响中国夏季降水的因子错综复杂，除了海温、积雪等外强迫因素之外，热带、副热带和中高纬度地区大气环流的异常变化也往往起到关键的作用。模式预测的春夏季各大洋关键区域海温异常的演变趋势往往存在一定的不确定性。模式对于西太副高、中高纬度环流及暖池对流的季节内演变过程的预测可能存在较大偏差。
    如何在上述诸多不确定因素情况下提取物理意义明确的有效信息，并准确预判当年夏季最可能发生的大概率气候事件，我们还有许多关键科学和技术问题有待突破和解决。