一项研究中,展示了一种预测未来冬季潮湿或干燥天气的新方法

加州默塞德县圣路易斯水库的水位在潮湿和干燥的年份波动。UCI的研究为资源管理者提供了一个新的工具,可以提前预测冬季降雨量。

长期以来,厄尔尼诺一直被认为是预测美国西南部未来降水的可靠工具,但由于全球气候变化,它的预测能力在最近的周期中有所减弱。加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的科学家和工程师在《自然通讯》(Nature Communications)今天发表的一项研究中,展示了一种预测未来冬季潮湿或干燥天气的新方法。

“我们发现的半球间遥测信号更早,更准确地预测了加利福尼亚和美国西南部的冬季降水。该研究的合著者、UCI杰出的土木与环境工程教授Efi Foufoula-Georgiou说。“知道即将到来的冬天会有多少雨,对该地区的经济、水安全和生态系统管理至关重要。”

研究人员将这种新的远程监测称为新西兰指数,因为引发这种现象的海洋表面温度异常从7月和8月在靠近新西兰的西南太平洋开始。当该地区的海面温度下降或升温时,它会导致南部哈德利细胞的变化,这是一个大气对流区,从赤道到大约30个平行的南方。

这促使菲律宾群岛东部出现了一种与之相适应的异常现象,这反过来又导致了北半球急流的加强或减弱,从而直接影响了11月到3月间在加利福尼亚的降雨量。

“根据新西兰指数,我们可以从夏末预测美国西南部冬季降水高于或低于正常水平的可能性。该研究报告的主要作者、土木与环境工程学院的研究生安东尼奥斯·马玛拉基斯说:“与厄尔尼诺-南振荡技术相比,这两种方法的相关性大约为0.7。”“我们的研究还显示,在过去40年里,这种新发现的远程会议得到了放大。”

在这项研究中,一个跨学科的科学家团队分析了1950年至2015年全球1- 2摄氏度的海洋表面温度和大气压力。

Mamalakis说,意想不到的结果是在西南太平洋发现了持续的海洋表面温度和气压模式,这与南加州、内华达、亚利桑那和犹他州的降水有很强的相关性。

气候研究人员传统上依靠一些跨越地球的海洋和大气条件来预测未来的降雨。大西洋和太平洋广大地区海面温度的逐渐变化,影响阿拉斯加湾高压脊的急流,以及人们熟悉的厄尔尼诺-南方涛动,都是降水预报游戏的参与者。

但近年来,强烈的厄尔尼诺现象并没有像过去那样给加州带来大量降雨,而通常干旱的州在2017年冬季就会遭遇强降水,这被认为是一个中性的厄尔尼诺季节。

“预测美国西南部的干旱是粮食生产和当地经济的一个关键问题,”资助该研究的国家科学基金会水资源可持续与气候项目主任汤姆·特格尔森说。“发现影响美国冬季喷气流的跨半球桥梁,有望提高降水可预测性和干旱预报。”

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