近日，記者從中國(guó)科學(xué)院海洋研究所獲悉，該所副研究員賈凡為共同通訊作者，聯(lián)合中國(guó)、澳大利亞和美國(guó)多位學(xué)者組成的科研團(tuán)隊(duì)在熱帶海氣相互作用與氣候變化研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次發(fā)現(xiàn)了全球變暖將導(dǎo)致多年拉尼娜事件的發(fā)生頻率增加。研究成果發(fā)表于《自然》。
氣候模式模擬得到的未來(lái)變暖情景下多年拉尼娜事件的發(fā)生頻率顯著增加 海洋研究所供圖
厄爾尼諾-南方濤動(dòng)是地球氣候系統(tǒng)最強(qiáng)的年際變異模態(tài)，對(duì)地球多圈層產(chǎn)生顯著影響。其暖位相厄爾尼諾通常在一年內(nèi)迅速成熟并衰減，但冷位相拉尼娜往往持續(xù)兩年以上成為“多年拉尼娜”。類似2020-2022年的多年拉尼娜事件會(huì)給全球氣候、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境及人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來(lái)持續(xù)性和疊加性的破壞影響，并顯著提高極端天氣災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)全球變暖情景下多年拉尼娜事件如何變化，是氣候變化研究領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的重大前沿科學(xué)問(wèn)題之一，亟需解答。
該研究利用國(guó)際氣候模式比對(duì)計(jì)劃CMIP6中的多模式多場(chǎng)景試驗(yàn)數(shù)據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)多年拉尼娜事件的發(fā)生頻率將會(huì)在全球變暖后的21世紀(jì)顯著增加。強(qiáng)厄爾尼諾是多年拉尼娜產(chǎn)生的重要因素，盡管全球變暖將導(dǎo)致強(qiáng)厄爾尼諾事件頻發(fā)，但該研究顯示多年拉尼娜頻率的增加遠(yuǎn)大于前者，表明未來(lái)厄爾尼諾可以更加有效的觸發(fā)多年拉尼娜。
更進(jìn)一步，該高效性源自太平洋背景平均態(tài)海溫變化導(dǎo)致的熱帶與熱帶外之間的相互作用增強(qiáng)。全球變暖后，有兩個(gè)海區(qū)的增暖速率明顯較強(qiáng)。一個(gè)是副熱帶東北太平洋，導(dǎo)致同樣強(qiáng)度的熱帶外大氣擾動(dòng)更容易在該區(qū)域誘發(fā)位置更加偏北的類似“北太平洋經(jīng)向模態(tài)”響應(yīng)；另一個(gè)是赤道東太平洋，導(dǎo)致同樣強(qiáng)度的厄爾尼諾暖海溫異?？梢砸l(fā)更強(qiáng)的熱帶外大氣擾動(dòng)。二者結(jié)合，造成第一年拉尼娜的春季有更多且經(jīng)向上更寬的北太平洋經(jīng)向模態(tài)型響應(yīng)產(chǎn)生，由此赤道外東風(fēng)異常位置更加偏北，“海洋充電”過(guò)程即向赤道的熱量輸送進(jìn)一步減弱，有利于拉尼娜的冷海溫異常維持到第二年，最終表現(xiàn)為多年拉尼娜事件更加頻繁地發(fā)生。
該研究意味著將來(lái)與多年拉尼娜相關(guān)的氣候?yàn)?zāi)害事件很可能更加頻繁地來(lái)襲，凸顯了控制溫室氣體排放的必要性與緊迫性。
該研究成果是深入理解全球變暖下熱帶-熱帶外相互作用過(guò)程和機(jī)理的新思路、新視角，對(duì)認(rèn)知厄爾尼諾-南方濤動(dòng)的多樣性及其未來(lái)變化具有重要意義，有助于未來(lái)厄爾尼諾-南方濤動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)估水平的提高，也為國(guó)際社會(huì)有效應(yīng)對(duì)氣候變化與制定氣候政策提供了科學(xué)依據(jù)。
據(jù)悉，《自然》向全世界媒體做推介，并邀請(qǐng)同領(lǐng)域?qū)＜以贜ature News & Views發(fā)表評(píng)述性文章對(duì)該項(xiàng)研究成果進(jìn)行深入解讀。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06236-9
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