研究揭示厄爾尼諾—南方濤動影響白令海海冰新路徑

　　白令海冬季海冰作為區域氣候系統的重要調節器，其年際變化主要受厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）調控。傳統觀點認為，ENSO通過影響阿留申低壓的強度與位置，改變白令海區域的風場和熱通量，最終影響海冰范圍，且這一關系被認為相對穩定。近日，中國科學院南海海洋研究所科研團隊，通過綜合分析觀測資料和數值模擬試驗，發現該“遙控”機制在20世紀90年代中期發生明顯轉折，其中北太平洋經向模態（NPMM）的關鍵橋梁作用明顯增強。

　　研究顯示，在20世紀90年代中期之前，東太平洋型ENSO主導了與白令海海冰之間的正相關關系。隨著中太平洋型ENSO事件頻率增加，兩者關系逆轉為負相關，這一轉變的核心機制在于，中太平洋型ENSO與NPMM之間的耦合明顯增強。當兩者協同作用時，會激發一支向極地傳播的羅斯貝波列，如同架設了一座從熱帶經副熱帶延伸至白令海的“大氣橋梁”。該波列在白令海區域引發異常偏南風，一方面阻礙北極浮冰向南輸送，另一方面促進低緯度暖濕空氣北上，兩者共同導致海冰范圍減少。

　　NPMM變率增強，及其與中太平洋型ENSO耦合的穩固化，是遙相關路徑影響力放大的關鍵。20世紀90年代以來，在大西洋多年代際振蕩、熱帶輻合帶位移等多尺度氣候動力學過程協同作用下，NPMM變率明顯增大，成為更有效的“信號放大器”，將熱帶中太平洋海溫異常信號更強勁地傳遞至副極地地區。量化分析表明，與NPMM單獨作用相比，其與中太平洋型ENSO的耦合，使后者對白令海海冰變率的解釋貢獻提升了38.9%。

　　該研究對未來的氣候預測具有重要意義。在全球變暖背景下，氣候模型預測中太平洋型ENSO事件將更頻繁發生，其與NPMM的關聯或進一步加強。研究揭示的“副熱帶—副極地”遙相關路徑對未來白令海、以及更廣泛的太平洋—北極區域海冰變化的控制力將持續上升。因此，改進氣候模式對ENSO多樣性、NPMM動力學及其耦合效應的刻畫，將成為準確預估北極海冰及其氣候與環境效應的關鍵。

　　相關研究成果發表在《科學進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會等的支持。