厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是年际时间尺度上全球气候变率的主导模态，对全球气候有重要影响。ENSO的演变并不是规律的，历史观测有许多持续多年的ENSO事件，其气候响应与常规持续一年的事件相比有显著差异。作为ENSO的暖位相，厄尔尼诺通过其强热带对流异常激发Rossby波向极地传播，在冬季对太平洋-北美地区产生显著影响。然而，单年和多年厄尔尼诺对太平洋-北美（PNA）遥相关波列的不同影响及其原因尚不明确。

针对这一问题，中国科学院大气物理研究所黄刚研究员团队基于观测和再分析数据发现，PNA波列在单年厄尔尼诺的发展年冬季、多年厄尔尼诺的第一个发展年冬季和第二个发展年冬季之间存在显著差异。其中，针对PNA波列在北太平洋区域的异常，其差异表现为：与多年厄尔尼诺相比，单年异常的位置偏东南方向；在三种情况下，多年厄尔尼诺第二年异常的强度最强（图1）。研究进一步利用多种动力诊断方法分析了造成这些差异的原因。在三种情况下，不同形态的赤道太平洋热源异常通过调控辐散风异常影响罗斯贝波源的形成，进而调节北太平洋区域PNA波列的位置和强度；不同的热带海温异常经向范围通过湿绝热调整影响对流层温度分布，形成不同的副热带急流响应，进而通过非线性能量平流调节北太平洋环流异常的位置；同时，天气尺度瞬变波活动通过反馈作用，有助于维持和加强这些不同的PNA波列。

此外，PNA波列在北美区域的位置差异影响了北美高温区域的相应差异，单年厄尔尼诺的高温异常位于60°N以南，而多年则位于60°N以北。

上述研究成果近期被Environmental Research Letters接收发表，题目为“Contrasting impact of single-year and multi-year El Nino on the Pacific-North American teleconnection pattern”。论文第一作者为大气所硕士研究生刘一萱，通讯作者为陶炜晨副研究员、黄刚研究员和汪亚副研究员。本研究受到国家自然科学基金（42141019、42261144687、42475048、42175049、42405041）的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad9038

图1. 单年（SY）和多年（MY）厄尔尼诺期间冬季200 hPa位势高度异常