极端热浪影响人们的生产生活，未来气候变化背景下伴随其变得更加频发，社会风险还将进一步加剧。热浪的预测通常在次季节（S2S）时间尺度，因此提升热浪的次季节预报技巧势在必行。当前国际上领先的多家S2S模式对热浪的预报水平如何？先前的评估研究多基于极端强个例且未能考虑空报在一定程度上高估了热浪的预报技巧。同时热浪的预报技巧呈现出区域及持续时间的差异性，造成此差异性的潜在成因又是什么？

中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室博士生刘昊宙与导师团队合作，基于多S2S模式的长期历史回算数据系统评估了当前模式中热浪的次季节预报技巧，并从可预报性新视角揭示了热浪预报技巧差异性的潜在成因。

研究结果表明：当前S2S模式大约能提前1~2周预测热浪发生，提前3~4周预测出暖异常（图1）。北半球中高纬不同地区热浪预报技巧呈现出差异性，主要表现为欧洲较东亚和北美地区预报技巧更高，其原因在于欧洲地区热浪相关的反气旋阻塞环流的可预报性更高；同时模式对热浪关键物理过程（大气和陆面）模拟能力更强，更高的可预报上限与更强的模拟能力使得欧洲地区热浪预报技巧更高，而东亚地区热浪环流形势更复杂可预报性更低，模式对环流和陆面过程的模拟能力更弱，因而该地区热浪预报技巧更低（图2）。此外，长期型热浪较短期型热浪预报技巧更高，主要表现为前者约可被提前2周预测发生，而后者仅可被提前1周左右预测发生，此差异性的主要来源是受大气内禀可预报上限的制约。

本研究为了解当前S2S模式对热浪的预报技巧提供了依据，从可预报性角度揭示了热浪预报技巧差异性的成因，并为改进热浪的次季节预报提供了支撑。该研究成果于近期发表在《中国科学:地球科学》上，题为“北半球中高纬热浪的次季节预报技巧：区域性及热浪持续时间差异性”。研究得到国家自然科学基金项目（42288101）资助和国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的技术支持。

论文信息：

刘昊宙, 刘屹岷, 包庆, 何编, 段晚锁. 2025. 北半球中高纬热浪的次季节预报技巧：区域性及热浪持续时间差异性.中国科学:地球科学. https://doi.org/10.1360/N072025-0166 [中文版]

Liu H, Liu Y, Bao Q, He B, Duan W. 2025. Heatwave Forecast Skill in the Mid-High Latitudes of the Northern Hemisphere at Subseasonal Lead Times: Regional and Duration Disparity. Sci China Earth Sci. https://doi.org/10.1007/s11430-025-1739-8 [英文版]

图1 S2S模式对北半球中高纬三区域热浪的提前1–4周概率预报技巧（A）预报热浪日发生的BSS和CRPSS（B）10个S2S模式对BEST观测数据集中实际发生热浪日，预测的各TX分位数对应的集合成员PDF分布，从上至下对应西欧、华中和西北美地区。不同颜色数字（%）代表不同S2S模式在该分位数区间的集合成员数占比，子图下方的黑色数字表示多模式平均的集合成员数占比

图2 欧洲较东亚热浪预报技巧区域差异性成因机制图