1958年至2017年间,东部型厄尔尼诺(75%,8个中有6个)比中部型(38%,13个中有5个)更加频繁地发展成为拉尼娜。这种发生位相转变的事件(在厄尔尼诺衰退后出现的拉尼娜)造成中国和孟加拉国等地区的突发洪水。揭示该现象出现的原因,使我们能更好地预测厄尔尼诺与南方涛动造成的全球洪涝灾害,从而有效防灾减灾。
我实验室海洋-陆地-大气相互作用与全球效应创新团队研究发现,在冬春季热带西太平洋的纬向风反转是东部型厄尔尼诺位相转变的关键机制。这种风反转产生海洋的上涌开尔文波,促进拉尼娜的出现。东部型因为能够通过其典型遥相关引起印度洋变暖及西北太平洋反气旋的异常,从而激发风反转,所以频繁地发展成为拉尼娜(图1a–f)。在热带中太平洋,西风异常的南移是中部型厄尔尼诺位相转变的关键机制。这种风南移加强海洋向大气的表面热通量,促进拉尼娜的出现。中部型因为亚热带太平洋的异常阻碍热带中部太平洋上南向风的转换机制,所以不常发展成拉尼娜(图1g–l)。该研究提出一种重要且崭新的视角来解释为何相比东部型厄尔尼诺,中部型更不趋于向拉尼娜发展。本研究补充了现有理论在解释两类厄尔尼诺位相转变问题上的不足,指出了位相转变的关键机制。
图释:(a、d、g和j)转变的、(b、e、h和k)非转变的和(c、f、i和l)转变的减非转变的东部型厄尔尼诺(第1列)和中部型厄尔尼诺(第2列)峰值期冬季缩放的海平面气压(最上面的6幅图)和海表温度(最下面的6幅图)异常的合成值。黑色曲线(最上面的6幅图)表示零值等值线。
研究成果于2020年7月在American Geophysical Union主办的地学一区期刊Geophysical Research Letters(影响因子:4.497)发表,题目为“Why Does the CP El Niño less Frequently Evolve Into La Niña than the EP El Niño?”。创新团队首席科学家杨崧教授及其博士研究生何山分别为文章的通讯作者和第一作者。
该研究得到了科技部国家重点研发计划(2019YFC1510400)及南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。
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