印度洋偶极子(IOD)是热带印度洋的一种重要的气候现象,对印度洋周边区域乃至全球范围的天气和气候状况影响较大,深入理解IOD形成和发展机制对提高气候预测水平有着重要意义。近期不少研究指出IOD受较多因素影响,呈现多种时空分布特征,其中ENSO和南印度洋偶极子(SIOD)的影响十分重要,但是ENSO和IOD关系在21世纪初以后显著减弱,而IOD和SIOD间关系的演变以及影响机制尚不清晰。
近日,我实验室地球系统模式创新团队研究揭示冬春季SIOD对后期夏秋季IOD的发展和形成具有重要影响。通过利用多套海温数据研究发现,21世纪初以来冬春季SIOD和后期秋季IOD的关系显著增强(图1)。冬春季SIOD正位相下:(1)春季热带印度洋以冷海温为主,副热带西南印度洋受SIOD控制呈暖海温(图2);(2)偏暖的副热带西南印度洋通过风-蒸发作用在夏季持续维持,同时冬春季SIOD促进南半球中高纬纬向3波型的发展,两者共同作用导致中纬度南印度洋中部低层辐合,并通过局地Hadley环流导致北印度洋低层出现反气旋式环流(图3);(3)在北印度洋反气旋式环流的南侧赤道形成异常东风,再加上热带西印度洋受对流减弱和风-蒸发作用的影响(图2),两者共同促进夏秋季IOD正位相的发展。上述机制导致21世纪初以后SIOD和IOD关系的增强,且该机制受ENSO的调控较小。
图1 1980–2018年多种海温数据中冬春季SIOD指数和秋季IOD指数的11年滑动相关序列
图2 1986–1998年(a、c、e)和2006–2018年(b、d、f)春季到秋季SIOD典型年合成的海温和表层风场;A框为赤道异常东风的关键区,B框为低层辐合的关键区,红框为风-蒸发作用的关键区。
图3 2006–2018年冬春季SIOD影响后期夏秋季IOD的示意图 该研究成果于2021年9月在地球科学领域著名国际期刊Geophysical Research Letters(中科院SCI一区,影响因子4.720)上正式发表,题目为“Strengthened Relationship Between Tropical Indian Ocean Dipole and Subtropical Indian Ocean Dipole After the Late 2000s”,创新团队核心成员封国林教授为论文通讯作者,兰州大学博士研究生黄必城为第一作者。 该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。 原文链接:Huang, B., Su, T., Qu, S., Zhang, H., Hu, S., & Feng, G. (2021). Strengthened relationship between tropical Indian Ocean dipole and subtropical Indian Ocean dipole after the late 2000s. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL094835. https://doi.org/10.1029/2021GL094835