厄尔尼诺-南方涛动（简称ENSO）是全球气候系统中最强的年际信号，能够显著影响全球天气气候状态。2000年以来，ENSO预测一直面临着诸多新的挑战，例如传统的次表层海洋信号超前指示作用迅速减弱，各个预测模式的预测技巧明显下滑等问题。在此背景下，中国科学院大气物理研究所博士曹庭伟、郑飞研究员及合作者们从多维度探讨了热带太平洋春季大气风场信号对ENSO后续演变的促发机制，相关成果最新发表在《Climate Dynamics》和《Geophysical Research Letters》上。

研究团队首先聚焦于2000年后频发的多年拉尼娜事件。通过分析1980年以来的多年拉尼娜事件发现，第二年冷事件的发生机制与第一年明显不同。其中，来自东南太平洋的经向风信号在第二年事件形成中起到关键作用，该信号在春季能超前两个月以上影响到赤道东风的生成，进而促使二次变冷事件的爆发。

图1（a）赤道残余东风在第二年拉尼娜发展阶段的空间分布，其中残余东风是观测东风中扣除了由赤道太平洋纬向海表气压梯度激发的东风信号。（b）东南太平洋海表面气压和风场超前赤道残余东风信号的分布型态。

同时，研究还进一步揭示了春季大气风场信号在2000年以后ENSO事件爆发中的重要性，尤其是3月份赤道西太平洋的季节内尺度纬向风信号与ENSO成熟位相的显著关系。这种信号通过激发赤道海洋开尔文波动，对ENSO后续演变的贡献近40%，并形成了ENSO发展过程中热带太平洋海气相互作用从大气高频波动到海洋低频响应的"接力棒"机制。

图2 春季纬向风季节内尺度信号影响ENSO年底状态的机制示意图。

该研究揭示了年代际背景变化后ENSO可预测性相应变化的可能原因。当在海洋慢变信号指示作用减弱的条件下，大气快变信号的作用不容忽视。无论是春季东南太平洋的经向风信号，还是西太暖池的季节内纬向风变化，都展现出对ENSO后续演变的重要指示作用。一方面增强了对克服ENSO春季预测障碍开展ENSO跨季节预测提供了新的手段，另一方面也为进一步认识ENSO春季预测障碍的机理特征提供了新的理论依据和科学参考。

该项研究得到国家自然科学基金（42175045）和中国科学院B类先导专项B（XDB42000000）的项目支持。

论文信息：

Cao, T.-W., Zheng, F.*, and Fang, X.-H., 2024: The asymmetry of air-sea coupled strength between the first-year and second-year La Niña events. Clim. Dyn., 62, 6951-6963. doi: 10.1007/s00382-024-07259-2.

Cao, T.-W., Zheng, F.*, Yu, J.-Y., Fang, X.-H., and Zhong, W.-X., 2024: The unique role of the intraseasonal zonal wind in March over the equatorial western Pacific contributes to shaping the subsequent ENSO development. Geophys. Res. Lett., 51, e2024GL110976. doi: 10.1029/2024GL110976.