Reduzierte saisonale Vorhersagen für das Kalifornische Stromsystem: Fähigkeitsbewertung und Perspektiven für Anwendungen in marinen Lebensressourcen

Ozeanvorhersagen werden mittlerweile allgemein als wichtiger Ansatz anerkannt, um die Resilienz mariner Ökosysteme, Küstengemeinschaften und Volkswirtschaften gegenüber klimatischen Schwankungen und Veränderungen zu verbessern. Insbesondere regional angepasste Vorhersagen können als Grundlage für eine Vielzahl von Anwendungen dienen, um proaktive Entscheidungsfindung zu erleichtern. Hier beschreiben und bewerten wir nahezu 30 Jahre retrospektiver saisonaler (1–12 Monate) Vorhersagen für das Kalifornische Stromsystem, die durch die Antrieb eines regionalen Ozeanmodells mit den Ausgaben eines globalen Vorhersagesystems erzeugt wurden. Eine erhebliche Vorhersagefähigkeit ist für die Oberflächen- und Bodentemperaturen, die Meeresspiegelhöhe und die stratifikation des oberen Ozeans offensichtlich. Im Gegensatz dazu weisen die Mischschichttiefe, der Oberflächenwinddruck und die Oberflächenströmungen eine geringe Vorhersagbarkeit auf. Die Ozeanbedingungen neigen dazu, in der ersten Jahreshälfte vorhersehbarer zu sein, was auf eine größere Persistenz für Vorhersagen hinweist, die im Winter initiiert wurden, und eine dynamische Vorhersagefähigkeit, die mit dem Einfluss des El Niño–Southern Oscillation (ENSO) im Winter/frühling für im Sommer initiierten Vorhersagen übereinstimmt. Die Vorhersagefähigkeit über die Persistenz hinaus scheint eher durch den Ozean als durch die Atmosphäre zu kommen. Wir testen auch die Sensitivität der Vorhersageleistung gegenüber der Herunter-skalierungsmethode; die Korrektur der Verzerrung der globalen Modell-Ausgaben, bevor das regionale Modell läuft, verringert die Verzerrung in den herunter-skalierte Vorhersagen erheblich, verbessert jedoch nur geringfügig die Vorhersage der interannualen Variabilität. Anschließend passen wir die physikalische Vorhersagebewertung einer Reihe potenzieller ökologischer Anwendungen an, einschließlich der Verbreitung von Arten und Rekrutierung, Risiko von Beifang und Schiffs-Kollisionen sowie Indikatoren für Veränderungen im Ökosystem. Diese Bewertung dient als Vorlage zur Identifizierung vielversprechender ökologischer Vorhersagen basierend auf den physikalischen Parametern, die ihnen zugrunde liegen. Schließlich diskutieren wir Vorschläge zur Entwicklung betrieblicher Vorhersageprodukte, einschließlich methodologischer Überlegungen zur Herunter-skalierung sowie die jeweiligen Rollen regionaler und globaler Vorhersagen.