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“十三五”优秀成果展示——新疆冬季极端低温事件预测技术及业务应用

发布者:   来源:   发布时间:2024/3/24 0:00:00   标签:   浏览次数:236

成果评价编号: 中气科成评[2022]213
评价结果: 良好
成果名称: 新疆冬季极端低温事件预测技术及业务应用
完成单位: 新疆维吾尔自治区气候中心
成果形式: 应用研究和技术开发类-指标
研究领域: 气候与气候变化
评价年份: 2021
完成人: 陈颖、贾孜拉·拜山、刘精、邵伟玲、刘艳、杨智敏、李雪洮、张旭
成果简介: 成果来源于新疆气象局气象科技研究项目面上项目(MS201607)、中国气象局气候变化专项(CCSF201847)、预报员专项(CMAYBY2020-150)和新疆自然科学基金面上项目(2021D01A149)等4个项目。成果基于新疆冬季气温及极端低温事件的时空变化特征,通过研究北半球大气环流及区域模态对新疆冬季气温及极端低温事件的影响关系及指标,揭示了区域气候模态对新疆冬季气温和极端低温事件的影响机理,分析了北疆区域冬季季节内气温演变特征及其环流影响,建立了增暖背景下冬季北极涛动对新疆冬季平均气温影响的预测概念模型,研究了气候变暖以来新疆单站和区域冷冬以及极端低温事件之间的联系并给出预测指标。
本成果首次系统地对新疆冬季气温的变化特征及其与全球变暖的联系、新疆冬季气温主模态及其环流影响、冬季气温季节内变化及其环流特征、区域气候模态及外强迫因子对冬季气温的影响进行了分析梳理,建立了新疆冬季气温主模态的环流配置关系和增暖背景下冬季北极涛动对新疆冬季平均气温影响的预测概念模型,研究了气候变暖以来新疆单站冷冬-区域冷冬-单站极端低温事件-区域性极端低温事件之间的联系并给出预测指标,可直接应用于气候预测业务,为冬季气候客观预测提供技术支持。 (1)以往对于新疆冬季气候的研究多是研究长时间序列变化特征和空间分布特征,本成果从全球气候变暖的角度出发,研究在由冷变暖的不同气候背景下,新疆冬季极端低温事件的时空变化特征和演变规律及其相对应的影响因子,并给出相应的机理解释。 (2)北大西洋涛动(NAO)、北极涛动(AO)是影响北半球冬季气候的重要区域模态,在以往的研究中对其影响北半球乃至中国北方冬季气候的机理都有明确的解释,但实际上并非新疆所有的年份对NAO、AO的位相都有很好的对应。本成果从分析NAO、AO不同位相对新疆冬季平均气温和极端低温事件各自不同的影响;通过统计、诊断等方法研究NAO、AO影响新疆冬季气温和极端低温事件的动力学机制。 (3)在新疆气候预测业务中,明确提出了冬季平均气温的分型和针对空间型的环流特征及关键影响因子,为冬季气温预测提供了空间型预测的思路。在近3年的冬季气温预测中,预测结果与实况的距平相关系数(ACC)年年都有所提升(2016年0.043、2017年0.2、2018年0.336)。 (4)以往的研究中,对单站冷冬、区域冷冬、单站极端低温事件、区域性极端低温事件分别分析其变化特征和环流成因,本成果对于以上几种刻画极端低温事件的定义从季节-次季节尺度进行分析,通过他们之间的联系建立了预测指标,可提升冬季季节-次季节尺度的极端低温事件的预测能力。
新疆冬季气温的变化对当地经济社会和产业布局带来很大的影响,通过对新疆冬季气温的研究,可以对ENSO背景下北半球区域模态和中纬度环流对新疆冬季气温的影响有更加清晰的认识,为气候模式客观预测提供机理解释,同时为新疆冬季气温的转折性预测提供技术支持和依据,有助于提升此类气候事件的预测能力,达到提升气候预测准确率的最终目标。 本成果为冬季极端低温事件的识别和预测提供技术支持,研究的气候变暖以来新疆单站冷冬-区域冷冬-单站极端低温事件-区域性极端低温事件之间的联系可为次季节尺度区域性极端低温事件和持续极端低温过程提供预测指标;为区域极端气候事件预测提供技术依据。 通过对新疆冬季气温的环流特征和影响因子的机理分析,为新疆冬季气候预测提供科学依据和机理支持,在2016年以来的冬季气温预测业务中应用。本成果工作明确提出了冬季平均气温的分型和针对空间型的环流特征及关键影响因子,建立了冬季气温空间型预测的思路。在2016-2018年的冬季气温预测中,预测技巧(ACC)逐年都有所提升。2021/2022年冬季新疆气温预测Ps评分为47.9分,较指导预报(24.2分)提高23.7分,正技巧全国排名第8名。
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