我系博士后与中科院海洋所合作出版专著《中间型海洋-大气耦合模式及其ENSO模拟和预测》正式发行
发布时间: 2021-03-12


日前,中科院海洋所张荣华研究员、高川副研究员和王宏娜副研究员与我系陶灵江博士后共同撰写的《中间型海洋-大气耦合模式及其ENSO模拟和预测》专著已由科学出版社正式出版发行。

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)是热带太平洋海洋-大气相互作用产生的最强的年际变率信号,通过大气遥相关等过程,会引发全球天气、气候异常,对环境和社会产生深远的影响。因此,对ENSO准确模拟和及时预测至关重要。尽管目前对ENSO的预测是继数值天气预报之后,地球科学预测研究和实际应用中最为成功的范例之一,但诸如春季预报障碍等现象的存在,导致ENSO预测仍然存在着较大的不确定性。如何进一步有效地改进ENSO实时预测是一个国际性难题和前沿科学研究重点。基于地球流体动力学方程组的数值模式是研究海洋和大气环流及ENSO模拟和预测等的主要工具。由于ENSO模拟性能强烈地依赖于模式的动力框架构建、参数化方案和分辨率等因素,过去几十年来已研发了不同类型的海气耦合模式来表征与ENSO相关的海气相互作用过程,并成功地进行了ENSO数值模拟试验。其中,海气耦合模式按其复杂程度可分为中间型耦合模式(Intermediate Coupled Models,简称ICMs)、混合型耦合模式和环流型耦合模式等。

张荣华等集多年关于海气耦合模式、ENSO模拟和预测等系统性应用研究成果于一体,出版了《中间型海洋-大气耦合模式及其ENSO模拟和预测》一书,主要介绍了自主研发和改进的中科院海洋所中间型海洋-大气耦合模式(英文简写为IOCAS ICM)。该模式经过优化改进后,自2015年以来以IOCAS ICM命名,成为首个以我国国内单位冠名的海气耦合模式为国际学术界提供ENSO实时预测结果(详情请参见美国哥伦比亚大学国际气候研究所(IRI)网站:https://iri.columbia.edu/our-expertise/climate/forecasts/enso/current  ),充分彰显了我国在ENSO数值模拟和预测方面的成果,提升了我国在该领域的国际地位和影响力。关于IOCAS ICM2015-16年超级厄尔尼诺事件的模拟和预测研究入2016年度National Science Review地球科学领域的亮点成果,也得到科学通报》的亮点成果点评并于20152016年两次选青岛海洋科学与技术试点国家实验室的亮点成果系列。

此外,书中还系统地介绍了作者利用该模式对ENSO模拟和预测等方面取得的最新研究成果,包括对ENSO演变及相关的数值模拟、机理分析、历史回报、实时预测,以及基于条件非线性最优扰动方法的可预报性研究等。本书中所发展的原创性海气耦合技术,对更深入地研究热带太平洋海洋-大气年际异常时空演变和海气相互作用过程等具有普遍的参考价值,为开展相关数值模拟提供了有效的工具,可供海洋、大气、全球变化和地球系统科学等相关专业的研究人员参考。