近日，中国科学院海洋研究所海洋中小尺度动力学研究组联合美国夏威夷大学与南京信息工程大学科研团队，发现热带太平洋次表层的湍流混合，是导致类“中部型”厄尔尼诺-南方涛动事件（CP-like ENSO）更加频繁、强度减弱的关键机制之一。通过将这一物理过程纳入海气耦合数值模式，显著提升了模式对CP-like ENSO的模拟能力，为更准确预测这一全球性气候现象提供了新思路。相关研究论文发表于国际期刊Journal of Climate。

厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是地球气候系统中最强的年际变率信号，对全球天气有重大影响。近数十年来，科学家观测到ENSO相关海表温度异常信号（SSTA）的中心出现在中部太平洋的频次增加（而非传统的东部），且整体强度有减弱趋势，其原因仍不清晰。在以往多数气候模型中，海洋次表层的湍流混合强度常被设为一个固定值。但实际观测表明，它是随时间和空间剧烈变化的。研究团队首次利用长达40年的高分辨率MITgcm模拟数据，揭示了这种混合与海表风场之间的强耦合关系，并成功构建了其随海表风应力而变化的统计经验模型（图1）。

图1 由奇异值分解（SVD）得到的海表风应力异常与海洋上混合层底的湍热扩散率异常之间的交叉协方差的前四个耦合空间模态及其贡献率

将这一新次表层混合经验模型嵌入海洋所中间型耦合模式（IOCAS ICM），使原框架下的常数混合改进为随风场而时空变化的量。改进后模拟的ENSO冷暖事件的冷暖核心位置均向西移动了约20个经度，强度降低了约0.5°C（图2），即更倾向于产生CP-like ENSO。混合层热收支分析表明，垂向扩散项在东太平洋减小、中太平洋增大的变化调节了海洋中湍流相关的热量垂直输送空间格局，从而主导了SSTA核心位置的西移；平流项的减弱则主导了ENSO振幅减弱，即湍流混合的变化同时也削弱了海气耦合反馈，使ENSO成长得不如过去强烈。

图2 IOCAS ICM嵌入新混合经验模型前（a-c）后（d-f）模拟的ENSO 冷暖事件平均分布

论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士后胡倩文，通讯作者为刘传玉研究员，合作者还包括夏威夷大学Yanli Jia教授、王凡研究员、高川副研究员和张荣华教授。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金等项目的联合资助。

论文信息：

Hu, Q., C. Liu*, Y. Jia, F. Wang, C. Gao, and R. Zhang, 2026: Subsurface Mixing Promotes Central Pacific-like ENSO in an Intermediate Coupled model. J. Climate, e250360, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-25-0360.1