Forskere foreslår en ny benchmark-færdighed til årtiers forudsigelse af terrestrisk vandlagring

Terrestrisk vandlagring (TWS) omfatter alle faser af vand over land (f.eks. overflade- og grundvand, sne, osv.) og omfatter en vigtig ferskvandsressource. Det er en kritisk komponent i det terrestriske vandkredsløb, så pålidelig TWS-dekade forudsigelse ville være gavnlig for en bæredygtig forvaltning af vandressourcer, især i et skiftende klima.

"Hydrologisk forudsigelighed kommer hovedsageligt fra to kilder:hukommelsen under indledende hydrologiske forhold og forudsigeligheden af ​​meteorologiske grænsepåvirkninger." siger prof. Xing Yuan fra Institute of Atmospheric Physics ved Chinese Academy of Sciences. "Forskere har diskuteret, om der skal afsættes flere kræfter til at forbedre nøjagtigheden af ​​de indledende hydrologiske forhold eller til dekadale klimaprognoser. Og vi kender stadig ikke TWS-baseline-prognosefærdigheden, der tager højde for den dynamiske prognosefærdighed fra state-of-the -kunstklimamodeller."

Yuan og hans ph.d. studerende Enda Zhu giver et nyt perspektiv til at tackle disse problemer, nu udgivet i Naturkommunikation . De finder ud af, at inkorporering af den nuværende klimaforudsigelse for dekadelle vil betydeligt forbedre basiskompetencen for TWS-forudsigelse over mere end 25 procent af globale flodbassiner på et til fire års leveringstid, og op til 47 procent for vandløbsoplande ved syv til 10 års leveringstid.

De udførte 2, 200-årige globale landoverfladehydrologiske ensemblesimuleringer, og brugte en færdighedselasticitetsramme til at analysere virkningerne af to forudsigelighedskilder med forskellige grader af usikkerheder på TWS-årtiernes forudsigelighed over 32 globale store flodbassiner. Desuden, de opnåede en ny TWS-benchmark-færdighed ved at overveje decadal klimaforudsigelsesevne med elasticitetsrammen, som er "en ny norm til at vurdere, om forskellige strategier for fremtidige opgraderinger i den klima-hydrologiske tilgang er gavnlige for årtiers hydrologiske forudsigelse, " ifølge en af ​​anmelderne.

Resultatet tyder på, at forbedring af observation for at reducere usikkerheden ved indledende hydrologiske forhold er en effektiv måde at forbedre TWS-forudsigelse over tørre og halvtørre områder med et til fire års førtid. Imidlertid, med væksten i gennemløbstiden, forbedring af nøjagtigheden af ​​grænsebetingelser spiller gradvist en nøglerolle i forbedringen af ​​TWS-dekadalforudsigelse. Sammenlignet med færdigheden fra den traditionelle hydrologiske prognose, der er baseret på den indledende hukommelse, den nye benchmark-færdighed er betydeligt højere end 25 procent bassiner med et til fire års forspring, og op til 47 procent bassiner ved syv til 10 års bly.

"Den benchmark-færdighed, der er estimeret i vores undersøgelse, kan betragtes som en ny reference til at verificere anvendeligheden af ​​dekadale hydrologiske prognoser, uanset brug af komplicerede dynamiske eller statistiske nedskaleringstilgange. Dette papir analyserede TWS årtiers forudsigelighed og benchmarkfærdigheder, men det kan anvendes på andre hydrologiske variabler (f.eks. streamflow, jordfugtighed) fra sub-sæsonbestemte til tiårlige tidsskalaer." siger Yuan.