Im Juli 2021 kam es in Zhengzhou (Ost-Zentralchina) zu beispiellosen starken Regenfällen vor dem Hintergrund einer Nordverschiebung des westpazifischen subtropischen Hochs (WPSH), das ein wichtiges atmosphärisches Zirkulationssystem ist, das das ostasiatische Sommerklima beeinflusst.
Aufgrund komplexer Luft-See-Land-Wechselwirkungen weist der WPSH eine erhebliche interannuelle bis interdekadische Variabilität auf, was eine große Herausforderung für die geschickte Vorhersage des Klimas darstellt. In diesem Zusammenhang bleibt die Vorhersagbarkeit des anomalen WPSH im Juli 2021 unbekannt und verdient eine sorgfältige Untersuchung.
Kürzlich in einer Veröffentlichung in Fortschritte in den Atmosphärenwissenschaftenhaben Wissenschaftler des State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Institute of Atmospheric Physics (IAP), Chinese Academy of Sciences, sowohl die vorhersagbaren als auch die unvorhersehbaren Komponenten des anomalen WPSH im Juli 2021 aufgedeckt auf großen Ensemble-Hindcast-Experimenten unter Verwendung des IAP/LASG-Ozean-Atmosphäre-gekoppelten Modells.
„Die beobachtete Verschiebung des WPSH nach Norden im Juli 2021 zeigt ein meridionales Dipolmuster in der Geopotentialhöhe von 850 hPa über dem östlichen Chinesischen Meer, und die Amplitude der Geopotentialhöhe war die stärkste seit 1979“, erklärt Dr. Shuai Hu, der Leiter Autor der Studie. „Dieses meridionale Dipolmuster entspricht den beiden Knoten des sogenannten Pazifik-Japan-Musters.“
Um die Vorhersagbarkeit des anomalen WPSH aufzudecken, führten Hu und Kollegen ab Ende Juni 2021 ein 21-köpfiges Ensemble saisonaler Vorhersagen durch. Sowohl die vorhersagbaren als auch die unvorhersehbaren Komponenten des meridionalen Dipolmusters wurden aus den Ensemble-Simulationen identifiziert.
Die vorhersagbare Komponente wurde durch positive Niederschlagsanomalien über dem tropischen Westpazifik angetrieben, die durch eine positive horizontale Advektion der mittleren feuchten Enthalpie in Verbindung mit südwestlichen Anomalien zur nordwestlichen Flanke antizyklonaler Anomalien verursacht wurden, die von La Niña angeregt wurde.
Die unvorhersehbare Komponente wurde mit den atmosphärischen internen intrasaisonalen Oszillationen in Verbindung gebracht, die in den Vorhersagen nicht initialisiert wurden. Die relativen Beiträge der vorhersagbaren und nicht vorhersagbaren Komponenten zur beobachteten Verschiebung des WPSH nach Norden bei 850 hPa betrugen 28,0 % bzw. 72,0 %.
„Unsere Studie fordert, bei saisonalen Vorhersagen auf die intrasaisonale Variabilität des WPSH zu achten. Eine genaue Vorhersage der intrasaisonalen Variabilität hat hohe Priorität bei den Bemühungen zur Verbesserung der Vorhersagefähigkeit für das ostasiatische Sommerklima“, sagt Prof. Tianjun Zhou, korrespondierender Autor der Studie.
Mehr Informationen:
Shuai Hu et al, Seasonal Prediction of the Record-Breaking Northward Shift of the Western Pacific Subtropical High im Juli 2021, Fortschritte in den Atmosphärenwissenschaften (2023). DOI: 10.1007/s00376-022-2151-x