科研进展

GRL: 太平洋年代际振荡对热带南大西洋影响ENSO建立的调制作用

  厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation, ENSO)是全球海洋显著的年际变率信号,其可以通过大气桥与热带海洋相互作用。已有的研究指出,ENSO的形成与热带大西洋的海温异常存在紧密的联系,热带大西洋的海温异常可以影响ENSO的发展。近日,中国科学院大气物理研究所博士生张少瑜、导师刘屹岷研究员、英国雷丁大学Buwen Dong研究员和团队成员生宸博士进一步探究了前期热带南大西洋(TSA)海表温度变化对ENSO建立的影响,并发现这一联系受到太平洋年代际振荡(PDO)的调制。

  研究结果表明:TSA-ENSO在年际尺度上存在显著的联系,但这一关系并不稳定,存在年代际转变(图1)。在PDO正相位期间, TSA-ENSO的联系更强,大多数厄尔尼诺(拉尼娜)事件伴随着显著的前期TSA冷(暖)异常;而在PDO负相位期间,这种关系较弱。存在PDO年代际调控的可能机理:1. 热带太平洋沃克环流是TSA与ENSO联系的关键机制。在PDO正相位期间,背景态的沃克环流较弱且变化较大,其更容易受到TSA的影响,因而存在更强的TSA-ENSO关系,反之亦然。2. 热带太平洋地区的海气相互作用的强度在PDO正负相位之间存在差异,能够影响TSA-ENSO关系。PDO正相位期间,更强的海气相互作用促进了由TSA引起的太平洋海表温度异常的发展,使得TSA-ENSO关系更强,在PDO负位相则相反。

  上述工作近日发表在《Geophysical Research Letters》上。本研究受到国家自然科学基金(批准号42288101)、中国科学院特别研究助理项目(2022000242)共同资助。

  文章链接:

  Shaoyu Zhang, Yimin Liu, Buwen Dong, Chen Sheng. Decadal modulation of the relationship between tropical southern Atlantic SST and subsequent ENSO by Pacific Decadal Oscillation[J]. Geophysical Research Letters: 2023. https://doi.org/10.1029/2023GL104878

图1. 热带南大西洋海温异常与ENSO的关系: (a)TSAI(柱)、JJA(0)的Nino3.4(粉红色)和D(0)JF(+1) 的Nino3.4 (蓝色)的标准化序列。(b)PDO序列(柱),TSAI和JJA(0)Nino3.4之间的滑动相关系数(绿线)。(c)与(b)相同,但为D(0)JF(+1)的Nino3.4。蓝色(红色) 虚线表示相关系数在0.1(0.05)显著性水平上是显著的(基于双边Student t检验)。“***”表示显著性水平超过0.01。

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