海洋所揭示副热带南太平洋对El Nino海温异常纬向传播的调制机理
近日,中国科学院海洋研究所王法明课题组在副热带南太平洋影响厄尔尼诺(El Nino)方面取得重要进展,揭示了副热带南太平洋对El Nino海温异常传播方向年代际变化的调制机理,这对丰富ENSO理论有重要意义,目前相关成果发表在Climate Dynamics。
已有研究表明当El Nino发生时,海表温度异常沿赤道太平洋的传播方向在1970年代末发生了显著的转变,由之前的从东太平洋向西传播,转变为之后的从西太平洋向东发展。这种转变被认为与赤道太平洋平均态的年代际变化有关,但副热带太平洋的作用尚不明确。课题组前期研究发现,副热带南太平洋海温偶极子模态(SPSD)可以触发El Nino,并导致赤道海温异常向西发展。在此基础上,科研人员结合过去70多年(1950-2021)的海洋-大气观测、再分析资料和CMIP6模式结果,探究了SPSD的年代际变化在El Nino海温异常纬向传播中的作用。
研究发现,正位相SPSD事件引起的El Nino海温异常沿赤道向西发展,这些事件主要发生在1979之前;在1980-1999期间,鲜有SPSD引发El Nino发生,该时期的El Nino主要向东发展。产生这种差异的原因与太平洋多年代际振荡(IPO)的位相转变有关:与1980-1999正处于IPO正位相相比,1950-1979为IPO负位相,副热带东南太平洋的背景东南信风更强,可以引起更强的风-蒸发-海温反馈过程(WES反馈),从而导致SPSD的海温异常更大,激发更多西传型El Nino。而在1980之后IPO正位相,SPSD强度较弱,不能激发El Nino,El Nino更多受到赤道太平洋过程的影响,向东发展。
该研究成果进一步拓展了关于“副热带海气相互作用影响ENSO”的研究。论文第一作者和通讯作者为郑建副研究员,合作者包括杨宇星副研究员和王法明研究员。该研究得到了山东省自然科学基金和崂山实验室科技创新项目的支持。
相关论文信息:
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
图1. 不同El Nino期间赤道太平洋海温异常(填色)和海表纬向风异常(等值线)的演变特征
图2. 三个不同时期SPSD事件的强度变化
图3. 副热带南太平洋调制El Nino纬向传播年代际变化的机理框图
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