科研进展

JC: 北太平洋经向模对ENSO影响的持续增强

  北太平洋经向模 (Pacific Meridional Mode, PMM) 是副热带东北太平洋海气耦合变率的第一主模态,也是中高纬大气变率影响ENSO的关键桥梁之一。观测资料和模式模拟均表明过去许多ENSO事件发生前的春季均存在PMM事件,指出PMM可以显著调制ENSO的季节锁相性和时空多样性。因此,PMM在最近十几年一直受到国际科学界的高度关注和重视。

  中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心毕业的郑玉琼博士联合陈文研究员和陈尚锋研究员等揭示出春季PMM对后期冬季ENSO的影响在过去呈持续增强的趋势(图1)。近几十年春季PMM相关的海-气异常信号可以通过风-蒸发-海温反馈机制从副热带东北太平洋传至赤道中太平洋,进一步通过热带Bjerknes机制影响随后ENSO事件。然而,20世纪80年代中期之前,PMM相关的海-气异常信号主要局限在副热带东北太平洋,难以延伸到赤道,因此对ENSO的影响较弱(图2)。PMM影响ENSO的年代际增强主要归因于北太平洋背景信风的增强和ITCZ的南移。背景信风增强和ITCZ南移均会增强副热带北太平洋地区的风-蒸发-海温反馈过程,进而PMM相关的海-气异常信号更易传至赤道太平洋影响ENSO。ITCZ气候态对PMM影响ENSO的调制在耦合模式中也得到了体现 (Zheng et al. 2021)。

  上述成果于2023年1月发表于气候权威杂志Journal of Climate上。

 

图1 春季PMM指数与冬季Nino-3.4指数的15年(蓝线)、17年(绿线)、21年(黄线)、25年(橙线)和29年(红线)滑动相关。水平线表示在95%置信水平上相关显著。

 

图2 春季PMM指数回归的降水和10米风场的季节演变。左列为1952-1980年时间段,右列为1990-2018年时间段。打点区域表示降水异常超过95%置信水平,图中只显示了通过置信水平的风场异常。

  相关论文信息:

  Zheng, Y.Q., Chen, S.F., Chen, W. & Yu, B. (2023) A continuing increase of the impact of the spring North Pacific Meridional Mode on the following winter El Ni?o and Southern Oscillation. Journal of Climate, 36(2), 585-602. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0190.1

  Zheng, Y.Q., Chen, W. & Chen, S.F. (2021) Intermodel spread in the impact of the springtime Pacific Meridional Mode on following-winter ENSO tied to simulation of the ITCZ in CMIP5/CMIP6. Geophysical Research Letters 48(17), e2021GL093945.

  论文链接:https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/36/2/JCLI-D-22-0190.1.xml

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