中國科學院海洋所研究揭示東南印度洋熱浪次季節可預報性！

近日，中國科學院海洋研究所海洋熱力學過程與氣候變化研究組聯合大氣物理研究所和南海海洋研究所團隊在熱帶東南印度洋海洋熱浪預報研究方面取得新進展，研究成果發表于國際學術期刊Climate Dynamics。

熱帶東南印度洋（SETIO）的海洋熱浪頻發，對當地海洋生態系統、漁業資源及沿岸氣候造成了嚴重沖擊。已有研究表明，向東傳播的熱帶大氣季節內振蕩（MJO）是調制該海域南半球夏季海洋熱浪發生與演變的關鍵因子。然而，MJO是否可以作為預報SETIO區域海洋熱浪的先兆因子，仍需進一步驗證。針對這一科學問題，本研究通過對中國科學院大氣物理研究所研發的FGOALS-f2次季節-季節（S2S）業務化耦合預報系統的預報結果進行分析，系統評估了MJO作為先兆因子預報SETIO區域海洋熱浪事件的可行性。

研究結果顯示，FGOALS-f2對MJO相關的大氣對流和海表溫度（SST）異常具有顯著的預報技巧，有效預報時效分別可達15天和20天。針對2000~2018年間發生的夏季海洋熱浪事件，該模式表現出良好的性能：在提前10天和15天時，預報準確率分別高達 61% 和 56%；即便提前20天，仍有 44% 的事件被準確捕捉。研究進一步揭示了MJO的不同位相對海洋熱浪的發生概率和預報時效具有顯著影響（圖2）。例如，從RMM相位1起報時，10~15天后SETIO發生海洋熱浪的概率達到25%，遠高于其他位相（如第5位相僅為8%）。而從RMM相位7起報時，20~25天后的海洋熱浪發生概率亦可達 13%。研究團隊通過深入分析發現，預報誤差隨預報時長的增加而增大，主要源于模式中大氣對流的模擬偏弱，導致海溫變化的幅度減小且相位轉換滯后。這一發現強調了與MJO相關的大氣對流的模擬準確性對海洋熱浪預報的重要影響，為提升海洋熱浪的次季節尺度的預報能力提供了新的思路。

論文第一作者為中國科學院海洋研究所畢業博士研究生崔展嫻，通訊作者為海洋所李元龍研究員，合作者包括大氣所包慶研究員、南海所張磊研究員、海洋所王凡研究員等。該研究得到了國家自然科學基金等項目的支持。

圖1 不同預報時效下對熱浪事件的成功預報（Hit）、漏報（Miss）和虛報（False Alarm）

圖2 1999~2018年夏季（11~4月）從不同MJO位相起報時，SETIO區域在30天提前預報時間（LT）內的預報（a）和觀測（b）的海洋熱浪發生概率

論文信息：

Cui, Z., Li, Y.*, Liu, Y.?et al.?Impact of Madden–Julian Oscillation on the forecast of marine heatwaves in the southeastern tropical Indian ocean.?Climate Dynamics,?64, 90 (2026). https://doi.org/10.1007/s00382-026-08068-5

相關研究：

Cui, Z., Li, Y.*, Guo, Y., Wang, F. Impacts of the Madden-Julian Oscillation on marginal sea heatwaves of the southeastern tropical Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans. 129 (2024). e2023JC020867,?https://doi.org/10.1029/2023JC020867

• 信息來源:中國科學院海洋所。

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