海洋热浪可以提前一年的预测

海洋热浪——一段异常温暖的海洋温度持续从周年可以准确地预测提前一年的事件,新的研究发现。

热浪在陆地和海洋致命的影响。然而,努力预测海洋热浪仍迫在眉睫落后研究预测陆基极端。

这项新的研究,发表在自然提供了一个操作的基础marine-heatwave预报系统可以预测海洋热浪迎面而来的打击之前1到12个月。

预测显示最高的“技能”在热带地区,但更有前途的南大洋——经常体验强烈,但是短暂的海洋热浪——作者发现。作者补充说,“最高预测技能”在30年的记录是极端的1997 - 98和2015 - 16厄尔尼诺现象事件。

可靠的海洋热浪预测系统可以有价值的工具,用于增加海洋生态系统的弹性。例如,先进的热浪警告可以使渔业保护物种不被过度捕捞海洋温度高时降低生产力。

“我认为这是至关重要的,预测开发人员与社区密切合作,可能使用的预测——我们可以帮助决策,”没有参与这项研究的科学家告诉碳短暂。必威手机官网

海洋热浪

随着气候变暖的时期酷热正变得越来越普遍,频繁而持久。

而带来的严重后果土地热浪经常吸引报纸头条世界各地的海洋热浪通常不那么高调。因此,全球努力监测海洋热浪落后陆基同行。

然而,从海洋热浪可以影响明显。在2015 - 16blob“横扫北太平洋。2015年达到了顶峰,这海洋热浪覆盖4平方公里(平方公里)的海洋,从阿拉斯加到墨西哥下加利福尼亚的状态。

“致命的“事件”巨大的“对海洋生态系统的影响。高温引起的初级生产的下降——海洋植物生活生产食物的过程和成长——强迫鱼和其他生物移动寻找凉爽的栖息地。与此同时,有害赤潮分布在表面的水。

破坏当地的生态系统造成了质量死亡鱼、贻贝和蟹,成千上万的人饥饿的海狮幼崽被冲上沙滩。的“生态连环相撞前所未有的变化“还强迫鲸鱼靠近海岸喂,导致创纪录数量成为蟹渔网纠缠。与此同时,一个珊瑚白化事件在2016年看到30%的珊瑚在大堡礁死去。

海洋热浪已经直接驱动经济损失超过800美元的损害旅游业和渔业等行业的竞争。

季节性预测

科学家们用季节性预测预测即将到来的全球气候事件,如异常温暖的海洋温度。今天,这样的预测提供一些预测中心在世界各地。

马库斯博士Donat说——气候科学家巴萨的超级计算中心他并没有参与这项研究,写了新闻和观点一对自然的发现。他解释说,季节性气候预测”是用数值模型,代表了我们对物理的理解气候系统”。Donat说补充说:

“(预测)中心还生产大型组回顾性预报,在过去是初始化的条件。与过去的观测,研究人员通过比较回顾性预报可以评估的质量预测,并确定在多大程度上他们提供可靠的信息。”

这项新研究利用季节性预测为一个操作marine-heatwave预报系统提供了基础,然后预测可能在1991 - 2020年海洋热浪。作者定义“海洋热浪”时候,月平均海表温度最热的这段时间内10%的记录。

要做到这一点,他们回顾季节性气候预测的集合,使用六种不同的全球气候模型月度海面温度数据。然后看着预估整个地球,在过去的30年里,每个月的“技巧”和评估预测通过比较实际观测的热浪。

迈克尔Jacox博士——研究海洋学家国家海洋和大气管理局——是这项研究的第一作者。他告诉碳简短的纸是必威手机官网“第一个综合分析的模型可以预测全球海洋热浪”。

“这是一个非常激动人心的,”Alistair Hobday博士——研究科学家联邦科学与工业研究组织,他并没有参与这项研究,告诉碳简短。必威手机官网他补充说:

”在本文中使用多个模型的结果更强”——和信心在整体的结果。

“巧妙”预测

发病的研究发现,海洋热浪的强度和持续时间通常是可预测的提前一年,当使用季节性预测。然而,因素包括热浪强度、季节和交货时间的预测——之间的时间和事件发生——影响预测能力。

例如,作者发现短“交货期”提供更多熟练的预测。这类似于天气预报,通常比它们更确定为第二天的下个星期。

下面的地图显示了季节性预测系统的预测技巧四个不同的“交货期”——1.5,3.5,6.5和10.5个月。分数范围从−1(蓝色),表明没有技巧,1(红色),表明完美的技巧。深红色显示更高级别的预测能力。

海洋热浪预测“重要技能”在全球所有地区海洋交货期是两个月,作者发现。在大面积的海洋,熟练的预测仍然可以用三到六个月的交货期。

然而,研究发现,交货期在10.5月,“重要的技能是主要局限于东部热带太平洋和印度洋的一部分,印度洋地区和高纬度地区东太平洋”。

与此同时,“相对贫穷”预测技能是在南大洋的“西边界流区域”,海洋热浪是短暂的,不管他们的强度。

研究人员发现,预测在北半球冬季最娴熟的时候初始化一些地区——例如,东北太平洋和印度洋。然而,他们往往更巧妙,当初始化热带大西洋,在北半球春天和夏天在东部热带太平洋。

研究还发现,高全球预测技能时看到厄尔尼诺南方涛动(ENSO)是在一个“活跃”状态——也就是说,当一个厄尔尼诺和拉尼娜事件发生,而非ENSO的“中性”状态。30年期记录看到了极端的1991 - 92和2009 - 10厄尔尼诺事件和1998 - 2000和2010 - 11拉尼娜事件。

在下面的图中,地图(上)显示3.5月的差异导致预测技能(基准)当ENSO处于一个活跃的状态相比,中性的状态。红色代表高技能和蓝色表示低技能。图(下图)显示了全球平均3.5月的时间序列预报技巧。红色代表高”海洋尼诺指数”(ONI)和一个厄尔尼诺事件和蓝色表示低ONI和拉尼娜事件。高值y轴表示预测技能(基准)。

早期预警

准确地预测海洋热浪被描述为可能。”一个大胜利“对于决策者。渔业,例如,预警可能允许特定物种保护的过度捕捞当热浪减少生产力,Donat说他的新闻和观点文章中写道,或“准备收获更多当生产力增强”。同时,预测也可以通知资源配置监控敏感的网站。

然而,决策者采取行动取决于水平的风险,他们愿意容忍他们的决定采取行动。在他的文章中,Donat说解释道:

“用户与风险容忍度很高可能希望避免行动,考虑的可能性,预测海洋热浪可能不会发生。这些风险承受能力较低的可能更愿意采取行动,即使海洋热浪发生的概率很低。

“最合适的决策阈值将特定于用户,将取决于平衡行动的成本和潜在的损失或损害的成本在政府不作为的情况下。”

因此,这项研究指出,最终用户需要建立“阈值”应该采取行动时,基于他们愿意接受的风险水平。

低门槛意味着采取行动,即使海洋热浪发生的可能性很低。这种规避风险的方法意味着决策者的假阴性率——海洋热浪发生时未能采取行动——很低。然而,它也可能导致更多的假阳性——当采取行动,但海洋热浪并不现实。

相比之下,一个更高的温度阈值更可能不会采取行动当热浪发生,但是它最大限度地减少误报率。

“个人用户必须平衡的风险不作为与不必要的行动的风险,”这项研究说。

本文中概述的测试预测系统”将给海洋利益相关者很多思考”,Hobday告诉碳短暂。必威手机官网

“既然我们已经开发了预测,我们渴望与人可以受益于使用他们,“Jacox告诉碳短暂。必威手机官网他补充说:

“作为第一步,我们创建了一个网站,任何人都可以去看看海洋热浪预测明年。”

作者指出,区域的海洋热浪预测可以生成,但“预料他们会补充,而不是替代,全球预测”。

研究补充说,在未来海洋热浪预测可以扩展——例如,包括额外的造型气候预测中心,国际合作。其他方法,如机器学习技术,也可以采用。