日前，中科院海洋所張榮華、高川、王宏娜與復(fù)旦大學(xué)陶靈江（原海洋所研究生）共同撰寫的《中間型海洋-大氣耦合模式及其ENSO模擬和預(yù)測》專著由科學(xué)出版社正式出版發(fā)行。
厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）是熱帶太平洋海洋-大氣相互作用產(chǎn)生的最強(qiáng)的年際變率信號，通過大氣遙相關(guān)等過程，會引發(fā)全球天氣、氣候異常，對環(huán)境和社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此，對ENSO準(zhǔn)確模擬和及時預(yù)測至關(guān)重要。盡管目前對ENSO的預(yù)測是繼數(shù)值天氣預(yù)報之后，地球科學(xué)預(yù)測研究和實際應(yīng)用中最為成功的范例之一，但諸如春季預(yù)報障礙等現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致ENSO預(yù)測仍然存在著較大的不確定性。如何進(jìn)一步有效地改進(jìn)ENSO實時預(yù)測是一個國際性難題和前沿科學(xué)研究重點(diǎn)。
基于地球流體動力學(xué)方程組的數(shù)值模式是研究海洋和大氣環(huán)流及ENSO模擬和預(yù)測等的主要工具。由于ENSO模擬性能強(qiáng)烈地依賴于模式的動力框架構(gòu)建、參數(shù)化方案和分辨率等因素，過去幾十年來已研發(fā)了不同類型的海氣耦合模式來表征與ENSO相關(guān)的海氣相互作用過程，并成功地進(jìn)行了ENSO數(shù)值模擬試驗。其中，海氣耦合模式按其復(fù)雜程度可分為中間型耦合模式（Intermediate Coupled Models，簡稱ICMs）、混合型耦合模式和環(huán)流型耦合模式等。
張榮華等集多年關(guān)于海氣耦合模式、ENSO模擬和預(yù)測等系統(tǒng)性應(yīng)用研究成果于一體，出版了《中間型海洋-大氣耦合模式及其ENSO模擬和預(yù)測》一書，主要介紹了自主研發(fā)和改進(jìn)的中科院海洋所中間型海洋-大氣耦合模式（英文簡寫為IOCAS ICM）。該模式經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)后，自2015年以來以IOCAS ICM命名，成為首個以我國國內(nèi)單位冠名的海氣耦合模式為國際學(xué)術(shù)界提供ENSO實時預(yù)測結(jié)果（詳情請參見美國哥倫比亞大學(xué)國際氣候研究所（IRI）網(wǎng)站：https://iri.columbia.edu/our-expertise/climate/forecasts/enso/current），充分彰顯了我國在ENSO數(shù)值模擬和預(yù)測方面的成果，提升了我國在該領(lǐng)域的國際地位和影響力。關(guān)于IOCAS ICM對2015-16年超級厄爾尼諾事件的模擬和預(yù)測研究入選2016年度《National Science Review》地球科學(xué)領(lǐng)域的亮點(diǎn)成果，也得到《科學(xué)通報》的亮點(diǎn)成果點(diǎn)評； 并于2015和2016年兩次入選青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實驗室的亮點(diǎn)成果系列。
此外，書中還系統(tǒng)地介紹了作者利用該模式對ENSO模擬和預(yù)測等方面取得的最新研究成果，包括對ENSO演變及相關(guān)的熱帶太平洋海洋-大氣過程的數(shù)值模擬、機(jī)理分析、歷史回報、實時預(yù)測；為進(jìn)一步改進(jìn)ENSO模擬和實時預(yù)測所成功發(fā)展的一個基于IOCAS ICM的四維變分資料同化預(yù)測系統(tǒng)、以及基于條件非線性最優(yōu)擾動方法的可預(yù)報性研究等。本書中原創(chuàng)性的海氣耦合技術(shù)很多，對更深入地研究熱帶太平洋海洋-大氣年際異常時空演變和海氣相互作用過程等具有普遍的參考價值，為開展相關(guān)數(shù)值模擬提供了有效的工具，可供海洋、大氣、全球變化和地球系統(tǒng)科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的研究人員參考。
本書相關(guān)科學(xué)研究和出版得到中國科學(xué)院海洋大科學(xué)研究中心、中國科學(xué)院海洋海洋研究所、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實驗室、中國科學(xué)院第四紀(jì)科學(xué)與全球變化卓越創(chuàng)新中心、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家自然科學(xué)基金項目和全球變化與海氣相互作用專項等資助。
