第二届未来大气科学论坛

基于边界条件非线性最优扰动方法与区域海洋建模系统（ROMS），本研究探讨了风应力不确定性对黑潮延伸体（KE）短期模态转变预报的影响。针对两次KE稳定态向不稳定态转变及其两次反向转变过程，研究获取了导致最大预测误差的最优时变风应力误差。这些误差呈现出局地多涡旋结构特征，其量值随预报终止时刻的临近而递减。最优边界误差首先通过埃克曼抽吸作用引发微小海洋误差，随后随着海洋内部过程起作用，误差强度持续增长，对KE模态转变过程的短期预报产生显著影响。具体而言，在稳定态向不稳定态（不稳定态向稳定态）转变过程中，增长中的误差导致横跨KE轴线的经向海表高度梯度被高估（低估），使得预测的KE状态呈现更稳定（不稳定）特征。进一步动力学机制分析表明，因流场水平切变效应，正压不稳定在稳定态向不稳定态及其反向转变过程的误差增长中均起关键作用。但在不稳定态向稳定态转变预报中，由于强风应力误差与强海洋误差的协同作用，风应力误差所做的功更为重要。最终基于最优边界误差识别出敏感区域，通过削减敏感区域的风应力误差可显著提升预报能力，为观测策略的制定提供理论指导。

边界误差；风应力；海洋数值预报；可预报性