海洋所在南太平洋副熱帶偶極子與ENSO關系的模式評估中獲新進展
近日,中國科學院海洋研究所海洋熱力學過程與氣候變化研究組在南太平洋副熱帶偶極子(SPSD)與厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)關系的氣候模式評估領域取得新進展。相關研究成果發(fā)表于國際學術期刊Climate Dynamics。
SPSD是南太平洋副熱帶海域的熱力學耦合氣候模態(tài),以偶極型海表溫度異常為主要特征,可將南太平洋副熱帶的海氣異常信號向赤道太平洋傳遞,是觸發(fā)、調控ENSO事件的關鍵外強迫因子。ENSO作為全球最強的年際氣候變率信號,深刻影響全球氣候變化。精準評估氣候模式對SPSD及其與ENSO關聯(lián)的模擬能力,是改進氣候模式性能、提升ENSO預報的關鍵科學問題。
為系統(tǒng)檢驗全球主流氣候模式對SPSD的模擬水平,研究團隊基于49個第六次國際耦合模式比較計劃(CMIP6)模式的歷史模擬數(shù)據(jù)(1850年~2014年),開展了全方位的評估分析。研究結果表明,多數(shù)CMIP6模式可成功再現(xiàn)SPSD的觀測時空特征,該模態(tài)在南半球夏季達到成熟,模式與觀測的空間相關系數(shù)達0.67~0.95;同時,絕大多數(shù)模式準確捕捉到潛熱通量和短波輻射是驅動SPSD形成的主導因子,模擬結果與觀測高度吻合。
在SPSD與ENSO關聯(lián)的模擬上,團隊發(fā)現(xiàn)49個模式中37個能夠重現(xiàn)觀測中SPSD與后續(xù)冬季ENSO事件的正相關關系,而剩余12個模式則呈現(xiàn)出與觀測完全相反的關聯(lián)特征。進一步機制分析揭示,這種模式間的差異源于對SPSD與北太平洋濤動(NPO)協(xié)同作用的模擬偏差:當模式中SPSD正位相與NPO正位相疊加時,北太平洋副熱帶被異常反氣旋環(huán)流控制;若SPSD正位相與NPO負位相疊加,則以異常氣旋環(huán)流為主。兩類截然相反的大氣環(huán)流配置,會對SPSD觸發(fā)ENSO的發(fā)展過程產生完全相反的調制作用。

圖?49個模式間散點圖分布:(a)SPSD-NPO相關系數(shù)與SPSD引起的赤道北太平洋緯向風異常;(b)緯向風異常與SPSD-ENSO相關系數(shù);(c)SPSD-NPO相關系數(shù)與SPSD-ENSO相關系數(shù)
該研究系統(tǒng)闡明了CMIP6模式中SPSD-ENSO關聯(lián)的模擬差異及其來源,深化了熱帶外南北太平洋海氣相互作用協(xié)同影響ENSO動力過程的科學認知,為優(yōu)化氣候模式的海氣耦合過程、提升ENSO預測能力提供了理論支撐和數(shù)據(jù)參考。
論文第一作者兼通訊作者為鄭建副研究員,合作者包括李元龍研究員和王法明研究員。該研究得到山東省自然科學基金等項目資助。
論文信息:
Zheng, J.*, Li, Y. & Wang, F. The South Pacific Subtropical Dipole and its relationship to ENSO in CMIP6 models. Clim Dyn 64, 165 (2026). https://doi.org/10.1007/s00382-026-08143-x
附件下載:
魯公網安備37020202001323號 | 古鎮(zhèn)口園區(qū)地址:青島市西海岸新區(qū)海軍路88號 南海路園區(qū)地址:青島市市南區(qū)南海路7號 科考船碼頭基地:青島市西海岸新區(qū)長江東路8號 |
郵編:266000 郵件:iocas@qdio.ac.cn 電話:0532-82898611 傳真:0532-82898612 |
