中国科学院海洋所研究揭示东南印度洋热浪次季节可预报性！

近日，中国科学院海洋研究所海洋热力学过程与气候变化研究组联合大气物理研究所和南海海洋研究所团队在热带东南印度洋海洋热浪预报研究方面取得新进展，研究成果发表于国际学术期刊Climate Dynamics。

热带东南印度洋（SETIO）的海洋热浪频发，对当地海洋生态系统、渔业资源及沿岸气候造成了严重冲击。已有研究表明，向东传播的热带大气季节内振荡（MJO）是调制该海域南半球夏季海洋热浪发生与演变的关键因子。然而，MJO是否可以作为预报SETIO区域海洋热浪的先兆因子，仍需进一步验证。针对这一科学问题，本研究通过对中国科学院大气物理研究所研发的FGOALS-f2次季节-季节（S2S）业务化耦合预报系统的预报结果进行分析，系统评估了MJO作为先兆因子预报SETIO区域海洋热浪事件的可行性。

研究结果显示，FGOALS-f2对MJO相关的大气对流和海表温度（SST）异常具有显著的预报技巧，有效预报时效分别可达15天和20天。针对2000~2018年间发生的夏季海洋热浪事件，该模式表现出良好的性能：在提前10天和15天时，预报准确率分别高达 61% 和 56%；即便提前20天，仍有 44% 的事件被准确捕捉。研究进一步揭示了MJO的不同位相对海洋热浪的发生概率和预报时效具有显著影响（图2）。例如，从RMM相位1起报时，10~15天后SETIO发生海洋热浪的概率达到25%，远高于其他位相（如第5位相仅为8%）。而从RMM相位7起报时，20~25天后的海洋热浪发生概率亦可达 13%。研究团队通过深入分析发现，预报误差随预报时长的增加而增大，主要源于模式中大气对流的模拟偏弱，导致海温变化的幅度减小且相位转换滞后。这一发现强调了与MJO相关的大气对流的模拟准确性对海洋热浪预报的重要影响，为提升海洋热浪的次季节尺度的预报能力提供了新的思路。

论文第一作者为中国科学院海洋研究所毕业博士研究生崔展娴，通讯作者为海洋所李元龙研究员，合作者包括大气所包庆研究员、南海所张磊研究员、海洋所王凡研究员等。该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。

图1 不同预报时效下对热浪事件的成功预报（Hit）、漏报（Miss）和虚报（False Alarm）

图2 1999~2018年夏季（11~4月）从不同MJO位相起报时，SETIO区域在30天提前预报时间（LT）内的预报（a）和观测（b）的海洋热浪发生概率

论文信息：

Cui, Z., Li, Y.*, Liu, Y. et al. Impact of Madden–Julian Oscillation on the forecast of marine heatwaves in the southeastern tropical Indian ocean. Climate Dynamics, 64, 90 (2026). https://doi.org/10.1007/s00382-026-08068-5

相关研究：

Cui, Z., Li, Y.*, Guo, Y., Wang, F. Impacts of the Madden-Julian Oscillation on marginal sea heatwaves of the southeastern tropical Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans. 129 (2024). e2023JC020867, https://doi.org/10.1029/2023JC020867

• 信息来源:中国科学院海洋所。

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