科研进展

JGR-A: 北印度洋海温与热带北大西洋海温关系的年代际变化

  热带印度洋和大西洋海温的变化及机制是目前国际气候研究的热点。已有的研究表明,北印度洋(North Indian Ocean, NIO)和热带北大西洋(tropical North Atlantic, TNA)海温的变化,会通过海气相互作用影响西北太平洋地区的环流系统,从而对东亚天气气候造成显著影响。

  近年来,随着资料的丰富和模式的不断改进,越来越多的研究开始关注热带海洋之间的紧密联系,而目前,对于北印度洋和热带北大西洋海温关系及其变化的了解还尚显缺乏。中国科学院大气物理研究所季风中心陈文研究员团队的研究表明,在21世纪初,NIO与TNA海温关系经历了明显的年代际变化,NIO与TNA海表温度的相关性在21世纪初之前表现为显著的正相关,而在21世纪初之后二者相关减弱且不显著。研究指出,这种年代际变化与ENSO强度在21世纪初的变化密切相关。1980-2001年,ENSO强迫西南印度洋海温增暖,通过激发反对称风场,减少海洋向大气的潜热释放,使得夏季NIO海温偏暖。同时,ENSO通过激发太平洋-北美遥相关,引起夏季TNA海温偏暖。1980-2001年期间的ENSO事件建立起了NIO和TNA海温的密切联系。相对比,2002-2020年夏季NIO海温异常仍与ENSO有关,但由于ENSO强度减弱,TNA海温异常与ENSO的连接发生中断。进一步研究指出,2002-2020年TNA的增暖主要受负位相的北大西洋涛动影响。因此,在2002-2020年ENSO偏弱的情况下,NIO和TNA海温异常的连接崩溃。该研究揭示了ENSO在北印度洋海温与热带北大西洋海温联系中的重要作用。

  上述研究成果近期发表于Journal of Geophysical Research: Atmosphere上。

图1. (a)夏季平均的热带北大西洋(TNA;蓝色线)和北印度洋(NIO;红色线)海温指数序列。(b)两个指数的15年滑动相关系数,虚线分别代表相关通过90%和95%的信度检验。

图2. (a)高相关时期(HCP)和(b)低相关时期(LCP)夏季海表温度(填色;单位:°C)和降水(等值线;单位:mm/day)的水平分布图。绿(紫)等值线代表正(负)降水异常。等值线的间隔为2 mm/day。打点处代表海温异常通过95%的信度检验。方框代表选定的热带北大西洋(0°–20°N, 70°W–20°W)和北印度洋(0°–20°N, 40°E–100°E)区域。

  论文信息:Yu, T., Feng, J., Chen, W., & Chen, S. (2022). The Interdecadal Change of the Relationship Between North Indian Ocean SST and Tropical North Atlantic SST. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, https://doi.org/10.1029/2022JD037078

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