全球气候变化正通过加剧高温、干旱等极端天气气候事件,显著改变野火的发生频率、强度、时空分布。近期,大气所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室与南京信息工程大学水文与水资源工程学院、威斯康星大学麦迪逊分校团队合作,在Advances in Atmospheric Sciences的2025洛杉矶山火专题(http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/topic?id=e64f133e-0c90-486c-8396-375faf556e5d)发表研究论文,采用基于Copula的贝叶斯概率框架,定量评估了高温与干旱对极端野火发生概率的协同影响。结果表明,极端干旱使得类似2025年火灾强度与过火面积的事件发生概率分别增加了54%和75%;而高温干旱共同作用进一步将上述概率提升了149%(强度)和210%(过火面积)。除高温-干旱外,充足的燃料积累与强圣安娜风共同驱动了此次野火的急剧蔓延与扩展。该项研究深化了对洛杉矶地区野火形成机制的理解,揭示了高温-干旱复合事件对火灾风险的放大效应。并发现,即使在雨季或非传统防火期仍存在发生超预期野火的可能性。
在国家火星探测任务的驱动下,对火星天气气候系统有重要影响的沙尘活动成为中国行星大气科学家研究的重要议题之一。从广义上看,火星的沙尘循环系统涵盖了所有与沙尘相关的过程与机制,其中包含各种尺度的沙尘暴。这一系统在塑造火星日常天气的同时,更在其长期气候演化中扮演着核心角色。其中,“随机”爆发的全球性沙尘暴(Global Dust Storm,简称GDS),是典型的极端天气事件,也是引发火星气候出现显著年际变率的主要驱动力。
在全球气候变化背景下,海洋正同时承受多个气候影响因子的共同作用和影响,也即“复合气候影响因子(Compound climatic impact-drivers)”:例如海洋变暖、变咸/变淡、缺氧、酸化等多个要素同时同地发生显著变化,并通过联合、叠加、因果效应等复杂相互作用,往往会使海洋生态系统承受的环境压力呈现“1+1>2”的效应。但是,以往海洋气候研究及风险评估往往针对单个气候影响因子开展,然而海洋生物在同一时刻会受到多个要素的共同影响,因而如何定义复合气候影响因子的共同变化是一个研究难点。
数据驱动天气预报模型虽已在计算效率和确定性预报技巧上接近传统数值模式,但仍面临预报场过度平滑导致极端事件被系统性低估以及缺乏可靠不确定性量化能力等关键挑战,其根源在于未能显式表征初始条件、模式系统偏差和随机过程三种不确定性来源;同时,随着 AI 气象模式的快速迭代与开源模式激增,缺乏有效融合多模式能力的集合预报框架。针对这些问题,陈曦研究员团队提出基于生成式扩散模型的即插即用集合预报基座 GenEPS(Generative superEnsemble Prediction System),通过学习大气状态的高维概率分布,并采用随机微分方程编辑技术实现高效后验采样,可为任意数据驱动的确定性预报模式赋予集合预报能力.
长期以来,我国空气质量模式研发多限于“单兵作战”,制约了整体进展。EPICC开创的“模式工作组”集体署名机制,旨在突破这一协作瓶颈,通过构建开源共享、协同研发的新范式,为多团队高效合作提供了制度保障。
