厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是热带太平洋海洋-大气相互作用产生的最强的年际变率信号，通过大气遥相关等过程，会引发全球天气、气候异常，对环境和社会产生深远的影响。因此，对ENSO准确模拟和及时预测至关重要。尽管目前对ENSO的预测是继数值天气预报之后，地球科学预测研究和实际应用中最为成功的范例之一，但诸如春季预报障碍等现象的存在，导致ENSO预测仍然存在着较大的不确定性。如何进一步有效地改进ENSO实时预测是一个国际性难题和前沿科学研究重点。
基于地球流体动力学方程组的数值模式是研究海洋和大气环流及ENSO模拟和预测等的主要工具。由于ENSO模拟性能强烈地依赖于模式的动力框架构建、参数化方案和分辨率等因素，过去几十年来已研发了不同类型的海气耦合模式来表征与ENSO相关的海气相互作用过程，并成功地进行了ENSO数值模拟试验。其中，海气耦合模式按其复杂程度可分为中间型耦合模式（Intermediate Coupled Models，简称ICMs）、混合型耦合模式和环流型耦合模式等。
张荣华等集多年关于海气耦合模式、ENSO模拟和预测等系统性应用研究成果于一体，出版了《中间型海洋-大气耦合模式及其ENSO模拟和预测》一书，主要介绍了自主研发和改进的中科院海洋所中间型海洋-大气耦合模式（英文简写为IOCAS ICM）。该模式经过优化改进后，自2015年以来以IOCAS ICM命名，成为首个以我国国内单位冠名的海气耦合模式为国际学术界提供ENSO实时预测结果（详情请参见美国哥伦比亚大学国际气候研究所（IRI）网站：https://iri.columbia.edu/our-expertise/climate/forecasts/enso/current），充分彰显了我国在ENSO数值模拟和预测方面的成果，提升了我国在该领域的国际地位和影响力。关于IOCAS ICM对2015-16年超级厄尔尼诺事件的模拟和预测研究入选2016年度《National Science Review》地球科学领域的亮点成果，也得到《科学通报》的亮点成果点评； 并于2015和2016年两次入选青岛海洋科学与技术试点国家实验室的亮点成果系列。
此外，书中还系统地介绍了作者利用该模式对ENSO模拟和预测等方面取得的最新研究成果，包括对ENSO演变及相关的热带太平洋海洋-大气过程的数值模拟、机理分析、历史回报、实时预测；为进一步改进ENSO模拟和实时预测所成功发展的一个基于IOCAS ICM的四维变分资料同化预测系统、以及基于条件非线性最优扰动方法的可预报性研究等。本书中原创性的海气耦合技术很多，对更深入地研究热带太平洋海洋-大气年际异常时空演变和海气相互作用过程等具有普遍的参考价值，为开展相关数值模拟提供了有效的工具，可供海洋、大气、全球变化和地球系统科学等相关专业的研究人员参考。
本书相关科学研究和出版得到中国科学院海洋大科学研究中心、中国科学院海洋研究所、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目和全球变化与海气相互作用专项等资助。
文/张荣华
附件下载：
