Madden-Julian Oscillation（MJO）作为热带大气季节内变率的主导模态，是天气与气候尺度间的重要桥梁，其预报能力直接关系到极端天气气候事件的次季节预测水平。目前，动力模式对MJO的有效预报时效约为三周，但仍显著低于其理论可预报上限（约七周）。在众多影响MJO预报的外部因子中，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对MJO预报的调制作用尚未得到系统阐明。

针对这一问题，我系魏云涛课题组基于次季节-季节（S2S）计划的多模式回报数据，结合实时多变量MJO（RMM）指数与异常相关系数等评估方法，揭示了ENSO对MJO预报影响的季节性差异：在北半球冬季，拉尼娜背景下MJO的预报技巧更高（图1）；而在北半球夏季，更高的MJO预报技巧发生在厄尔尼诺背景（图2）。此外，冬季拉尼娜背景下MJO预报技巧更高主要得益于从位相2起始的预报，而夏季则由位相3-4起始的预报贡献。

机制分析表明，在冬季拉尼娜条件下，MJO强度较强、东传速度较慢，模式能够较好地捕捉其演变信号；而在厄尔尼诺条件下，MJO东传速度较快，更早受到海洋性大陆的阻挡效应，导致预报技巧下降。在夏季，厄尔尼诺背景下模式能准确刻画MJO初始在第3–4相位时的纬向1波结构及其东传特征（图3）；而在拉尼娜背景下，该初始相位下的MJO以西传扰动为主，模式因高估中东太平洋的干扰动信号，导致对西传扰动特征的预报失败（图4）。

该研究首次系统揭示了ENSO调制MJO预报所具有的季节依赖性及相位 振幅协同效应，为优化次季节预报策略提供了重要科学依据。相关成果已发表于《Atmospheric Research》期刊，我系硕士生黄允达为第一作者，魏云涛青年副研究员为第一通讯作者。

论文信息：Huang Y, Wei Y, Ren H L. Modulation of ENSO on the MJO Forecast[J]. Atmospheric Research, 2025: 108510. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2025.108510

图1. CMA（a）、ECMWF（b）和UKMO（c）三个模式在北半球冬季厄尔尼诺（红色）和拉尼娜（蓝色）条件下，异常相关系数（ACC）随预报时间（单位：天）的演变特征。水平实线代表 ACC 的临界值（0.5）。下排图表与上排类似，但展示的是均方根误差（RMSE）的演变；其中水平实线代表 RMSE 的临界值（√2）。阴影区域表示基于 1000 次bootstrap重采样得到的 95% 置信区间。各子图左下角标注了厄尔尼诺（红色）和拉尼娜（蓝色）情景下的回报样本数量。

图2.和图1相同，但是展示的是北半球夏季。为使夏季结果更具可靠性，本文同时提供了ISAC-CNR模式的结果。

图3.北半球冬季观测的（a-b）以及预报的（c-f）向外长波辐射（OLR，阴影部分，单位：w/m^-2）和 850 百帕纬向风（U850，等值线，单位：m/s）异常的时间-经度传播图，基于RMM第2相位开始、15S-15N经向平均。左栏和右栏分别展示厄尔尼诺和拉尼娜条件下的结果。各子图右上角标注了再预报样本数量。红色箭头表示 MJO 对流中心的东向传播。

图4.和图3相同，但展示的是北半球夏季，初始为3、4位相的结果。