Forbedring af havvarmebølgeforudsigelser med avanceret havdata assimilering

"Bloben", en betydelig marin hedebølge i det nordøstlige Stillehav fra 2013 til 2016, havde dybtgående virkninger på klimaet og marine økosystemer. At forudsige sådanne hændelser er udfordrende på grund af kompleksiteten af ​​hav-atmosfære-interaktioner og behovet for nøjagtige startbetingelser i modeller.

Forskere ved Nanjing University of Information Science and Technology har gjort fremskridt med at forudsige marine hedebølger ved at anvende et avanceret havdata assimileringsskema. Deres tilgang, ved hjælp af den deterministiske ensemble Kalman filter (EnKF) teknik, forbedrer prognosen for underjordiske temperaturanomalier betydeligt, som er afgørende for at forstå og forudsige udviklingen af ​​begivenheder som Blob. Resultaterne er blevet offentliggjort i Atmospheric and Oceanic Science Letters.

Undersøgelsen udnyttede to assimileringsordninger inden for det globale klimaprognosesystem udviklet af Nanjing University of Information Science and Technology. Mens SST nudging-skemaet udelukkende fokuserer på havoverfladetemperaturer, assimilerer EnKF en bredere række af oceaniske observationer, fra overfladen til det dybe hav. Denne omfattende tilgang har vist sig at forbedre nøjagtigheden af ​​forudsigelser af underjordiske temperaturer, især i det kritiske 100-300 m dybdelag.

Forskerne fandt ud af, at EnKF-ordningen overgik SST-nudging-ordningen med at forudsige både den horisontale og vertikale varmetransport i det nedre havlag. Denne forbedring tilskrives assimileringen af ​​observationsdata under overfladen, som er afgørende for forudsigelse af forhold i det øvre hav.

"Ved at assimilere flere havdata, især underjordiske temperaturer, kan vi bedre forudsige progressionen og virkningerne af marine hedebølger som Blob," siger den tilsvarende forfatter Jingjia Luo. "Vores resultater understreger vigtigheden af ​​at inkorporere detaljerede oceaniske observationer i klimamodeller."

Forskerholdet planlægger at forfine deres modeller yderligere og fortsætte med at undersøge mekanismerne bag marine hedebølger. Deres arbejde forbedrer ikke kun vores evne til at forudsige disse ekstreme begivenheder, men bidrager også til en dybere forståelse af den indviklede dynamik i vores oceaner.

De giver stærk støtte til at forbedre fremtidige forudsigelsesmodeller. Dette arbejde er afgørende for at forbedre overvågningen af ​​og udsende advarsler for ekstreme klimahændelser og lover at give et videnskabeligt grundlag for relevant beslutningstagning.

Flere oplysninger: Tiantian Tang et al., Impact of ocean data assimilation på sæsonprognosen for den marine hedebølge 2014/15 i det nordøstlige Stillehav, Atmospheric and Oceanic Science Letters (2024). DOI:10.1016/j.aosl.2024.100498

Leveret af Chinese Academy of Sciences