海洋热浪是持续数天至数月、可延伸数千公里的极端高海温事件，对全球海洋生态系统、渔业和社会经济有重要影响，因此对海洋热浪的可预测性研究具有重要意义。南京信息工程大学气候预测系统1.0（NUIST-CFS1.0）从SINTEX-F海气耦合模式发展而来，在各种气候研究中表现出良好的性能，特别是在ENSO的预测方面。而ENSO是气候可预测性的主要来源之一，可能对海洋热浪的预测有重要影响。因此，马静副教授、徐海明教授、罗京佳教授和海洋科学学院董昌明教授合作研究了NUIST-CFS1.0历史回报数据中海洋热浪在季节—年际时间尺度上的预测技巧，并探究了海洋热浪的可预测性来源。
利用1983-2020年逐月观测和集合回报数据研究发现，海洋热浪在季节-年际时间尺度上有一定的预测技巧，尤其是在热带海洋地区（图1）。热带太平洋地区（TPO）海洋热浪的预测技巧在提前1-24个月保持较高水平，其预测技巧可能受到ENSO春季可预报性障碍的影响。与TPO相比，热带印度洋（TIO）、热带大西洋（TAO）和西北太平洋（NWP）的海洋热浪预测技巧较低。TIO海洋热浪可提前两年实现有效预测，而TAO和NWP区域海洋热浪的有效预测窗口较短（不足17个月）。此外，TIO、TAO和NWP区域海洋热浪的预测技巧呈现显著的季节依赖性，TIO（TAO）海洋热浪在冬春季（春季）表现出较高技巧，而NWP海洋热浪则在晚夏—初秋有更高技巧（图2）。进一步分析表明，ENSO是春季TIO和TAO海洋热浪以及夏季NWP海洋热浪的重要可预测性来源（图略）。
相关成果发表在《Advances in Atmospheric Sciences》，受到国家自然科学基金项目（42192562, 42030605）等的资助。
图1. 提前6个月的逐月（1-12月份，a-l）海洋热浪预测技巧
图2. TPO（a）、TIO（b）、TAO（c）和NWP（d）区域海洋热浪预测技巧随预测提前月份（横轴）和目标月份（纵轴）的分布
论文信息：
Ma Jing*, Haiming Xu, Changming Dong, Jing-Jia Luo, 2024: The Forecast Skill and Predictability Source of the Marine Heatwaves in the NUIST-CFS1.0 Hindcasts. Advances in Atmospheric Sciences, 41(8), 1589−1600, doi: 10.1007/s00376-023-3139-x.