厄尔尼诺南方涛动（ENSO）是热带太平洋异常海温的年际波动，是地球上最具影响的海气耦合气候现象之一。厄尔尼诺暖位相的特征是赤道东太平洋的出现海温的正异常，大约每2~7年发生一次。ENSO指数采用的是Nino3.4区域平均的海温异常，而厄尔尼诺事件的定义是ENSO指数至少连续5个月处于或高于0.5 K，本文研究使用了厄尔尼诺事件中的最高ENSO指数的峰值来量化其大小。据报道，厄尔尼诺现象影响到海洋生态系统、商业渔业、农业和公共安全，甚至给全球许多地区带来极端天气条件。因此，对厄尔尼诺的基本物理机制和预测研究对人类具有重要意义。
动力学模型采用数学方法来表示海洋-大气系统中的物理方程。相反，厄尔尼诺现象的模式预测是基于数据分析得到的。在过去的几十年中，厄尔尼诺现象的预测已经取得了很大的进展，在较短的提前期（最长可达6个月左右）进行熟练的预测是可能的。然而，这两种模式在北半球春季（2~5月）之前和期间的可预测性都很低，这就是所谓的春季可预测性障碍。
在这项新的研究中，研究人员开发了一种新的气候预报方法，可以提前1年左右的时间来准确的预测厄尔尼诺的爆发。该方法是一种新的基于复杂理论对海表面温度进行数据分析。该方法是将太平洋东部划分成多个正方形的小区间，并将每个小区间的温度与附近其他区间以及其他距离较远区间的温度进行比较。这种比较是为了测量温度数据中的无序程度。然后，通过比较一年一年的紊乱程度，他们能够发现一个规律，即紊乱程度高的年份往往会在第二年发生厄尔尼诺现象。
为了证实这种研究方法的准确性，研究人员就分析了1984~2018年的海表温度数据，并对过去的厄尔尼诺现象做出预测。结果发现，该方法比较准确的预测了10个厄尔尼诺事件中的9个事件。此外，研究还发现，前一年的紊乱程度越大，就意味着后一年发生的厄尔尼诺事件强度就越强。因此，基于此方法可以推断，目前很有可能以合理的精度提前一年预测厄尔尼诺事件爆发。
相关论文链接：https://www.pnas.org/content/early/2019/12/23/1917007117
（郭亚茹 编译，於维樱 审校）
