基于海温前兆信号的东亚地区冬季寒潮预报技巧窗口识别

提高东亚地区冬季寒潮次季节至季节预报技巧，是业务气象中的一个重要难题。本研究利用欧洲中期天气预报中心的回报数据，系统识别了东亚寒潮第3周预报时效的“高技巧窗口”。结果表明，在识别高技巧窗口时，仅依赖大气前兆信号会导致较高的空报率，相比之下，来自海表面温度异常的稳定边界强迫对这些高技巧窗口的发生起到了关键调制作用。北太平洋“西暖/东冷”的海温偶极子在厄尔尼诺和拉尼娜位相中均作为一致的前兆信号出现，在拉尼娜位相下，该海温偶极子为大气响应提供先决条件；反之，在厄尔尼诺条件下，初始的大气内部变率驱动该海温偶极子的形成，其后持续性的海洋反馈则稳定维持大气环流。此外，该海温偶极子可以通过两条动力学路径提高次季节预报技巧：（1） 在厄尔尼诺及特定拉尼娜年份，该海温偶极子激发向下游传播的罗斯贝波列，与巴伦支-喀拉海海冰减少形成“耦合共振”，通过维持乌拉尔阻塞高压提供稳定的可预测信号；（2） 在其他拉尼娜年份，印度洋的冷海温异常将波能量限制在北太平洋-极地扇区，迫使形成一个准静止的经向偶极子结构，直接引导极地冷空气南下。基于海温的筛选技术有效过滤了缺乏边界强迫支持的低技巧预报个例，在特定拉尼娜年份取得了较高的命中率。上述发现有助于推动业务预报从“盲目预报”向“动态感知”的转变，从而能够基于海温前兆信号提前对预报的可靠性进行预筛选，对提升次季节决策水平及防灾减灾实践具有重要的实用价值。