全球变暖背景下ENSO特征的变化

• 作者: 夏杨 孙旭光 封维扬 杨修群 闫燕 黄芳
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 全球变暖 厄尔尼诺-南方涛动(ENSO) 强度 生命期 频率
• 年，卷（期）: 2017,（16）
• 所属期刊栏目: 大气科学
• 页码范围: 1738-1751
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972016-01225

摘要

利用1895～2014年HadISST月平均海温资料和CO2浓度加倍前后600年海气耦合模式CESM试验结果,对比分析了全球变暖前后厄尔尼诺-南方涛动(El Ni(n)o-Southern Oscillation,ENSO)特征(强度及其中心位置、生命期与频率)的变化及其可能原因.主要结论如下:全球变暖后,在观测和模拟中气候平均的海温增暖中心分别位于热带西太平洋(类拉尼娜型增暖)和热带东太平洋(类厄尔尼诺型增暖),引起热带太平洋低层东风信风相应地增强和减弱,从而改变了热带太平洋最强海气耦合的位置,决定了ENSO演变特征的不同变化.ENSO事件强度中心位置在类拉尼娜型增暖背景态下更倾向于发生在赤道太平洋中部,形成“中太平洋ENSO”,而在类厄尔尼诺型增暖背景态下则更偏向赤道东太平洋,形成“东太平洋ENSO”.两种气候态的改变都会造成全球变暖后ElNi(n)o事件生命期的明显延长,其中,类厄尔尼诺型增暖的影响更大,最大可延长约3个月,极端El Ni(n)o事件生命期的增长更显著.其主要原因是:全球变暖一方面使热带西太平洋异常西风更早出现,有利于El Ni(n)o事件的提早发生发展,另一方面会减小热带太平洋温跃层的平均深度和热带中东太平洋赤道内外平均海温梯度,分别减慢了海洋次表层负反馈Kelvin波的东传速率和减弱了El Ni(n)o暖信号的“放电”速率,使El Ni(n)o事件衰亡速度减缓,持续时间更长.另外,观测和模式结果均表明,ENSO事件强度和频率在全球变暖背景下明显增强和增多,并且类拉尼娜型和类厄尔尼诺型增暖背景态会分别导致极端La Ni(n)a事件和极端El Ni(n)o事件频率显著增多.本文研究结果很好地统一了观测和模式中不同气候背景态下ENSO特征变化的现象和机理,为理解和预估全球变暖后ENSO特征的变化及其气候影响奠定了重要的科学理论基础.