三大洋相互作用促進極端厄爾尼諾形成機理獲揭示

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中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員王春在團隊在極端厄爾尼諾事件的形成機制方面取得新進展。相關研究近日以碩士研究生王嘉禎為第一作者、王春在為通訊作者發表于《氣候學報》。

厄爾尼諾—南方濤動現象（ENSO）是地球系統中最顯著、影響最廣泛的年際變率。極端厄爾尼諾事件的形成機制和預測是科學界面臨的難題之一。極端厄爾尼諾事件的形成時間較早，并且伴隨著夏季熱帶大西洋整體偏冷（大西洋尼娜模態）和夏秋季熱帶印度洋東冷西暖（正印度洋偶極子模態）的海溫格局，有別于普通的厄爾尼諾事件。

對于極端厄爾尼諾的形成，研究人員提出了印度洋—大西洋助推機制，其過程涉及同季節循環耦合的熱帶三大洋相互作用。由于極端厄爾尼諾的形成時間較早，使得其在夏季時積累了足夠的強度激發其它兩大洋的響應。具體表現為太平洋上空的對流在其東側激發東風異常并蔓延到大西洋，加強了局部東北信風，促進形成大西洋尼娜模態（冷海溫異常）；而在其西側的印度洋激發表面風場異常，與夏季風和季節性上升流配合產生東印度洋偏冷的正偶極子形態，使熱帶三大洋盆東側的海溫呈現出“冷—暖—冷”的格局。同時在該耦合過程中，大西洋尼娜模態與正印度洋偶極子模態接力強化了盤踞在熱帶上空的異常沃克環流，增強的西風異常進一步推動了極端厄爾尼諾事件的發展，形成對厄爾尼諾的正反饋。

上述耦合和反饋過程揭示了極端厄爾尼諾事件是熱帶三大洋相互作用的產物。研究表明了只有考慮印度洋和大西洋海溫演變并合理表現出其與ENSO的相互作用過程，才能有效提高極端厄爾尼諾的預測水平。