太平洋年代際振蕩(PDO)是北太平洋海表溫度年代際變率的主模態(tài)。由于太平洋年代際振蕩對(duì)區(qū)域乃至全球氣候的顯著影響,其合理的預(yù)測(cè)結(jié)果可以帶來多方面收益。然而,針對(duì)太平洋年代際振蕩及其有關(guān)的海表溫度的年代際預(yù)測(cè),目前氣候模式的預(yù)測(cè)水平還十分有限,因此,提出了一個(gè)新的增量方法。一系列的驗(yàn)證結(jié)果表明,增量方法可以有效預(yù)測(cè)太平洋年代際振蕩,其中包括成功預(yù)測(cè)出其振蕩的年代際轉(zhuǎn)折。增量方法的預(yù)測(cè)過程主要包括3個(gè)步驟:(1)采用5 a滑動(dòng)平均得到太平洋年代際振蕩的年代際變率;(2)利用3 a增量形式的預(yù)測(cè)因子構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)3 a增量的太平洋年代際振蕩(DI_PDO);(3)將預(yù)測(cè)得到的DI_PDO加上3 a前的觀測(cè)PDO,得到最后預(yù)測(cè)的PDO。增量方法亦可以應(yīng)用到氣候系統(tǒng)年代際內(nèi)部變率的其他模態(tài)(如:北大西洋年代際振蕩)和其他氣候變量的年代際預(yù)測(cè)(如:海表溫度)。

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【部分圖文】：

圖4DI＿PDO(a、d）和PDO(b、e）的預(yù)測(cè)及PDO的9a滑動(dòng)t檢驗(yàn)（c、f)(a、b、c.1906—2009年剔除5a的交叉檢驗(yàn)結(jié)果，d、e、f.1975—2009年獨(dú)立試報(bào)結(jié)果；淺粉色色域表示95%的預(yù)測(cè)置信區(qū)間。R為觀測(cè)和預(yù)測(cè)的相關(guān)系數(shù)；c和f中的細(xì)實(shí)線分為別95%和99%的信度水平閾值）

圖31906—2009年DI＿PDO與超前3a預(yù)測(cè)因子的25a滑動(dòng)相關(guān)（a.DI＿AL,b.DI＿SSH,c.DI＿SIC；虛線為90%的信度t檢驗(yàn)閾值，有效樣本分別為13、13和10)式中，DI＿AL為增量形式的9—11月海平面氣壓（36°—44°N,180°—166°....

圖1(a)1901—2009年年代際PDO指數(shù)與5a滑動(dòng)平均的冬季全球海表溫度相關(guān)系數(shù)及（b)1901—2009年年代際PDO指數(shù)（實(shí)線）和1903—2009年DI＿PDO（柱）

基于增量形式的預(yù)測(cè)因子構(gòu)建一個(gè)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型預(yù)測(cè)DI＿PDO。該模型的建立主要通過以下3個(gè)步驟：（1)Newman等（2016）總結(jié)出的PDO變率主要與阿留申低壓、源于熱帶的遙相關(guān)以及中緯度海洋動(dòng)力過程有關(guān)，基于以上3個(gè)物理過程尋找潛在的預(yù)測(cè)因子；（2）采用5a滑動(dòng)平均得到年代際....

圖21906—2009年冬季DI＿PDO與超前3a預(yù)測(cè)因子的相關(guān)系數(shù)（a.秋季（9—11月）增量形式的海平面氣壓，b.春季（3—5月）增量形式的海表高度，c.冬季（12—2月）增量形式的海冰密集度；加點(diǎn)區(qū)域?yàn)橥ㄟ^90%的信度t檢驗(yàn)，矩形表示預(yù)測(cè)因子的關(guān)鍵區(qū)，分別為DI＿AL(36°—44°N,180°—166°W),DI＿SSH(28°—33°N,155°—140°W),DI＿SIC(70°—75°N,15°—2°W))

基于以上3個(gè)步驟，選擇3個(gè)超前3a的預(yù)測(cè)因子，分別為增量形式的秋季阿留申低壓（DI＿AL）、增量形式的冬季格陵蘭海冰（DI＿SIC）和增量形式的春季中太平洋海表高度（DI＿SSH）。大部分北太平洋海表溫度變率主要受大氣驅(qū)動(dòng)（Smirnov,etal,2014）,但由于�？寺�....

圖6同圖4，但為基于超前3a的阿留申低壓、海冰密集度和海表高度的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型直接預(yù)測(cè)的年代際PDO指數(shù)（a.剔除五年交叉檢驗(yàn)的1906—2009年年代際PDO指數(shù)，c.其滑動(dòng)9a的滑動(dòng)t檢驗(yàn)結(jié)果，b.獨(dú)立試報(bào)的1975—2009年年代際PDO指數(shù)，d.其9a的滑動(dòng)t檢驗(yàn)結(jié)果）

式中，AL為9—11月海平面氣壓（35°—50°N,175°E—160°W）的區(qū)域平均值；SIC為12—2月海冰密集度(78°—85°N,0°—90°E）的區(qū)域平均值；SSH為3—5月海表高度（30°—35°N,170°—155°W）的區(qū)域平均值。AL、SIC和SSH分別可以解釋....

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