热带季节内振荡（Madden-Julian oscillation, 简称MJO）是气候系统重要的内部变率，是调节全球天气气候变率、触发和维持极端事件的重要因子。因此，准确地预报MJO对于极端天气事件和短期气候预测至关重要。然而，由于其复杂的形成机理和传播特征，准确地预报MJO仍然具有挑战性。前人的工作已经指出，在初始化阶段有效地再现MJO特征是提高动力模式对MJO预测技巧的重要途径。解决这一问题的关键是合理地设计预测系统的初始化方案。

　　最近，中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室S2S预测团队使用FGOALS-f2 S2S预报系统,研究了湿度初始化对MJO实时预报效果的影响。基于16个月的再预报试验，在初始化方案中增加三维湿度信息，FGOALS-f2预测系统对MJO的有效预报天数延长了5天，MJO预报技巧提升28%，达到23天，超过美国NCEP CFSv2业务模式28%（图1）。

　　进一步研究发现，加入湿度初始化方案后，模式在预报初始化阶段合理再现了MJO相关的水汽异常的水平和垂直结构，改善了相应的环流异常和出射长波辐射异常，最终呈现出更真实的MJO传播特征。本工作证实了湿度初始化对MJO预报的重要价值，该发现有助于完善动力模式的初始化方案，对MJO预报水平的提升具有重要的科学意义和应用价值。

　　上述成果发表在大气科学权威期刊Atmospheric Research（影响因子5.965）上。该研究得到国家自然科学基金项目（42175161，42261144671）和国际科学组织联盟（ANSO-CR-KP-2020-01）的共同资助。

　　上述论文信息：

　　Lingjun Zeng, Qing Bao, Xiaofei Wu, Bian He, Jing Yang, Tingfang Wang, Yimin Liu, Guoxiong Wu, Yangke Liu, Impacts of humidity initialization on MJO prediction: A study in an operational sub-seasonal to seasonal system, Atmospheric Research, Volume 294, 2023, 106946, ISSN 0169-8095, https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2023.106946.

图1 （a）FGOALS-f2控制试验（红色）、敏感试验（蓝色）和美国NCEP CFSv2业务系统（黑色）的集合均值（实线）、单集合成员（虚线）RMMs和观测之间的双变量异常相关系数（ACC）。水平的黑色细线表示相关性为0.5。

图2 示意图展示了MJO模态在相位2的三维传播结构。FGOALS-f2敏感性试验再现了这个过程。蓝色圆柱体表示与MJO相关的正水汽柱异常和增强的对流。白色云团表示负OLR异常。紫色箭头表示经向风场，而深蓝色箭头表示边界层湿气汇聚。这种汇聚导致MJO前方的预湿扰动（用浅蓝色圆圈表示），诱发浅对流，逐渐发展成深对流，促进MJO的东向传播。