近日，中国科学院海洋研究所深海动力学研究组在热带海气相互作用机制研究方面取得新进展，揭示了西太平洋上层海洋将一次次短暂且间歇出现的大气季节内振荡累积转化为持续数月的低频海洋异常，进而引发厄尔尼诺现象。这一发现为理解天气尺度的大气波动与长期气候变化之间的联系搭建了新的“海洋动力桥梁”。该成果发表于国际期刊npj Climate and Atmospheric Science。

传统上，科学家在预测厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）时，主要依赖海表温度、海洋热含量和暖水体积等反映太平洋既有热力状态的慢变量。与这些缓慢演变的热力指标不同，海洋上层还存在由短期大气强迫迅速激发、仅持续数周的快速海流波动，但这类快速海洋信号在ENSO前期演变中的作用较少受到关注。学界已认识到，大气季节内振荡（MJO，沿赤道向东传播周期为30~60天的大气振荡）向东传播伴随的西风爆发能够激发赤道开尔文波并推动ENSO发展，但一个长期科学谜题在于：这些西风爆发来去匆匆，而ENSO的孕育和发展却跨越季节至年际尺度；海洋如何把这些快速、零散的动力扰动积攒和记录下来，使其在大气强迫后仍留下持续数月的慢影响，并主动促成更长期的气候变化？

针对这一问题，研究团队将目光聚焦于西太平洋上层东西向海流20~90天的季节内变化（U ISV）。前期工作已经厘清了这类海流短期波动的大气来源，本工作进一步追踪那些被大气扰动激发的海流异常的最终去向：它们并非随单次MJO结束而消散，而是在海洋中留下持续影响，为后续低频环流驱动气候变化提供关键动力。

研究发现，并非所有MJO事件都能赋予海洋长期记忆。只有起源于印度洋、一路向东传播至西太平洋并产生持续强西风的MJO事件，才能在海洋中留下显著印记。当ENSO爆发前一年冬季，此类MJO事件接连发生，反复扰动上层海流，多次同向强迫信号经过海洋调整逐步累积，形成持续数月的东向环流异常。该环流如同传送带，增强纬向热输送，推动热量向中东太平洋堆积。由此，原本持续数周的快速大气扰动，经由海洋过程巧妙地被整合为长达数月的热动力异常，为厄尔尼诺储备了关键条件。

这一机制为提升全球气候预测水平提供了新的ENSO前期海洋动力指标。数据分析表明，西太平洋上层海流的这种短期波动能够提前约8个月预示厄尔尼诺核心区的水温变化；将其纳入传统模型后，显著提升了厄尔尼诺的预测能力，补充了传统慢变量缺失的关键动力信息。此外，这一跨时间尺度海洋调整过程还与随后中太平洋海洋热浪密切相关，为ENSO及极端海洋增暖事件的早期诊断提供了新的参考。

季节内大气强迫通过海洋累积调整连接 ENSO 演变的跨时间尺度动力桥梁示意图

（①印度洋MJO →②西太平洋强西风 →③季节内海流累积为持续东向环流 →④开尔文波引起的纬向平流→⑤中太平洋海洋增暖→⑥SST扩张/ENSO发展）

该研究拓展了对“海洋记忆”的认识：海洋不仅能保存已有的热含量，更能通过动力过程持续整合短期大气扰动，并转化为低频海洋状态。因此，天气尺度大气强迫与季节—年际ENSO演变不再彼此割裂，而是通过海洋环流的累积调整被连接起来。理解和预测ENSO，不仅要关注海洋已积累多少热量，更要追踪热量如何在短期强迫下积累和再分配。这一认识将ENSO研究从“海洋现在是什么状态”，进一步推进到“这一状态是如何形成的”，从而将对既有海洋状态的关注拓展到对其形成过程的追踪。

论文第一作者为中国科学院海洋研究所宋丽娜副研究员，汪嘉宁研究员为通讯作者，合作作者包括李元龙研究员和王凡研究员。研究得到国家自然科学基金等项目资助。

论文信息：

Song, L., Wang, J.*, Li, Y., & Wang, F. (2026) A cross-timescale oceanic bridge linking intraseasonal atmospheric forcing to ENSO predictability. npj Climate and Atmospheric Science. https://doi.org/10.1038/s41612-026-01531-4

Song, L.*, Li, Y., Lee, J.-Y., Wang, F.*, & Wang, J. (2024). Seasonality of the intraseasonal variability in the upper equatorial western Pacific Ocean currents. Environmental Research Letters, 19, 084053. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad657f.