海洋所揭示副熱帶南太平洋對(duì)El Nino海溫異常緯向傳播的調(diào)制機(jī)理
近日,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所王法明課題組在副熱帶南太平洋影響厄爾尼諾(El Nino)方面取得重要進(jìn)展,揭示了副熱帶南太平洋對(duì)El Nino海溫異常傳播方向年代際變化的調(diào)制機(jī)理,這對(duì)豐富ENSO理論有重要意義,目前相關(guān)成果發(fā)表在Climate Dynamics。
已有研究表明當(dāng)El Nino發(fā)生時(shí),海表溫度異常沿赤道太平洋的傳播方向在1970年代末發(fā)生了顯著的轉(zhuǎn)變,由之前的從東太平洋向西傳播,轉(zhuǎn)變?yōu)橹蟮膹奈魈窖笙驏|發(fā)展。這種轉(zhuǎn)變被認(rèn)為與赤道太平洋平均態(tài)的年代際變化有關(guān),但副熱帶太平洋的作用尚不明確。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),副熱帶南太平洋海溫偶極子模態(tài)(SPSD)可以觸發(fā)El Nino,并導(dǎo)致赤道海溫異常向西發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,科研人員結(jié)合過去70多年(1950-2021)的海洋-大氣觀測(cè)、再分析資料和CMIP6模式結(jié)果,探究了SPSD的年代際變化在El Nino海溫異常緯向傳播中的作用。
研究發(fā)現(xiàn),正位相SPSD事件引起的El Nino海溫異常沿赤道向西發(fā)展,這些事件主要發(fā)生在1979之前;在1980-1999期間,鮮有SPSD引發(fā)El Nino發(fā)生,該時(shí)期的El Nino主要向東發(fā)展。產(chǎn)生這種差異的原因與太平洋多年代際振蕩(IPO)的位相轉(zhuǎn)變有關(guān):與1980-1999正處于IPO正位相相比,1950-1979為IPO負(fù)位相,副熱帶東南太平洋的背景東南信風(fēng)更強(qiáng),可以引起更強(qiáng)的風(fēng)-蒸發(fā)-海溫反饋過程(WES反饋),從而導(dǎo)致SPSD的海溫異常更大,激發(fā)更多西傳型El Nino。而在1980之后IPO正位相,SPSD強(qiáng)度較弱,不能激發(fā)El Nino,El Nino更多受到赤道太平洋過程的影響,向東發(fā)展。
該研究成果進(jìn)一步拓展了關(guān)于“副熱帶海氣相互作用影響ENSO”的研究。論文第一作者和通訊作者為鄭建副研究員,合作者包括楊宇星副研究員和王法明研究員。該研究得到了山東省自然科學(xué)基金和嶗山實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文信息:
Zheng J.*, Yang Y., Wang F., Impact of the subtropical South Pacific on the decadal change in El Nino zonal propagation.?Clim Dyn?(2024). https://doi.org/10.1007/s00382-024-07131-3
Zheng J.*, Wang F., Alexander M.A., Wang M., Impact of South Pacific subtropical dipole mode on the equatorial pacific. J Clim (2018) 31:2197–2216.?https://doi.org/10.1175/jcli-d-17-0256.1

圖1.?不同El Nino期間赤道太平洋海溫異常(填色)和海表緯向風(fēng)異常(等值線)的演變特征

圖2.?三個(gè)不同時(shí)期SPSD事件的強(qiáng)度變化

圖3.?副熱帶南太平洋調(diào)制El Nino緯向傳播年代際變化的機(jī)理框圖
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