记者从香港浸会大学获悉,近日,香港浸会大学与中国科学院大气物理研究所、中国气象局、美国哈佛大学等机构合作成功建立一套预测模型。研究团队通过深入研究中国夏季高温热浪和臭氧污染复合极端事件与大尺度天气系统之间的联系,建立该复合极端事件的季节性预测模型。据了解,该预测模型可以为政府提供预警信息,使他们可以提前采取行动,协调电力、能源、医疗等资源储备,制定减排措施,以减轻可能发生的高温热浪和臭氧污染复合极端事件造成的损失。该研究文章发表在世界顶级学术期刊《美国科学院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)。

预测模型在华北平原的预测与观测结果对比
该研究第一作者,香港浸会大学地理系高蒙副教授向记者介绍,在2022年夏天,全球多地经历了破纪录的高温热浪事件。高温使得城市地区臭氧污染加剧,引发热浪和臭氧污染复合事件,造成了大量的人员伤亡和经济损失。在气候变暖的情况下,预计到本世纪末,全球大部分陆地地区将面临更加频繁的热浪和臭氧污染复合极端事件。如何提前预测这样的复合极端事件的发生以及减轻和避免其造成的损害是当前迫切需要解决的问题。
该研究发现,海温异常驱动的副热带高压空间位置变化改变了中国东部地区夏季降水和辐射状况,从而影响复合极端事件频率。基于这样的影响机制,该研究通过统计分析和海温异常驱动的数值模拟研究了春季海温异常对中国夏季热浪和臭氧污染复合事件的影响,建立了相应的统计模型,实现了提前一个季节预测夏季热浪和臭氧污染复合事件发生频率。此外,该研究还进一步指出热浪在复合极端事件中起着更加决定性的作用,提出除了减少污染物排放以改善空气质量外,控制二氧化碳的排放以减缓和遏制全球变暖的趋势,对于降低复合极端事件的发生频率至关重要。

中国热浪和臭氧污染复合事件频率时空分布的三种主要模态
高蒙向记者表示,此次研究是国际合作的有益成果。来自中国及美国的科学家结合自己的背景和专长,互相交流和启迪,推动了研究的创新和突破。他认为,此次多家机构的合作建立了广泛的合作机制,为今后开展更加深入的学术合作和交流奠定了坚实的基础。他指出,香港高校与国内外的高校和科研机构保持广泛的合作与交流,吸引了大量来自世界各地的优秀研究人员和学生,为科研团队注入新的思想和创新力量,形成了国际化的研究团队。香港高校与国内外的科研团队合作与交流进一步推动了国家科技创新和学科交叉融合。
近年来,国家持续加大对地理和气象研究的支持力度,出台了一系列支持相关研究的政策指导和发展规划。国务院在2022年印发《气象高质量发展纲要(2022-2035年)》,为我国气象行业未来的发展指明了方向。
高蒙指出,国家近年来持续增加相关研究经费投入,包括一系列相关的国家自然科学基金、科技部重大专项等项目的设立和资助。此外,国家积极推动地理与气象研究的平台建设,包括实验室、观测站、数据中心等基础设施的建设和升级。这些平台为研究者提供了更好的实验和观测条件。
GDToday记者 张诗雨

