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最新研究揭示两类厄尔尼诺事件呈现不同位相转变特征及造成其不同的可能原因
作者:徐海明               发布时间:2018/06/15 17:15:15       浏览量:

厄尔尼诺(El Niño)和南方涛动(Southern Oscillation)简称ENSO,是发生在热带太平洋地区大范围的海气耦合现象,其正位相表现为El Niño,负位相为La Niña,它们以2~7年为周期不断循环,是最强的年际变化信号,不仅给热带太平洋及其沿岸地区带来巨大的气候变化,甚至通过大气遥相关对全球气候产生影响。关于ENSO位相转换,前人大多关注El Niño与La Niña位相转化的非对称,即El Niño成熟后更容易衰退并转化为负位相,而La Niña虽然衰退但多维持在负位相。

我院徐海明教授指导的硕士生李慧敏利用NOAA月平均海表温度资料和美国马里兰大学提供的月平均海洋同化数据资料(SODA2.0.2-4),发现两类El Niño事件,即东部型(EP El Niño)和中部型(CP El Niño)均存在两种位相转变特征,即El Niño衰退后迅速转为La Niña和El Niño衰退后没有发展为La Niña的现象。

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图1 标准化(a) EP El Niño的Niño3指数和(b) CP El Niño的Niño4指数时间演变

(0表示发展年,1表示次年,实线:转成,虚线:未转成,加粗表示合成) 

此外,次表层海温异常演变表明,转成型均表现为赤道东太平洋次表层暖海温异常(0—160m)从发展年秋季开始衰退,次年春季暖海温异常完全衰退,与此同时赤道西太平洋次表层冷海温异常(100—200m)从当年秋季开始向东扩展且在次年春季就到达赤道东太平洋海面,随后东太平洋负海温异常继续发展,引起La Niña事件发生。而未转成型赤道西太平洋次表层暖海温异常衰退缓慢,暖海温异常一直维持在赤道东太平洋阻碍了赤道西太平洋次表层冷海温异常向东输送,所以未能发展为La Niña事件。

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图2 EP El Niño转成型(a-e)和未转成型(f-j)次表层海温异常(阴影,单位:℃,打点表示通过90%信度检验)从发展年秋季至次年秋季沿赤道经度—深度剖面

((a,f):发展年秋季,(b,g):发展年冬季,(c,h):次年春季,(d,i):次年夏季,(e,j):次年秋季))

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图3 同图2,但为CP El Niño 

另外,通过混合层热量收支诊断结果得出,EP El Niño位相转变主要是动力因子起作用(纬向平流为主),而CP El Niño位相转变主要受热力因子影响(净热通量为主)。

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以上研究成果发表于《International Journal of Climatology》

 

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Huimin LI, Haiming XU, Zhiyu LI, and Jiechun DENG. Different evolution features for two types of El Niño and possible causes for these differences. Int. J. Climatol,. 2018; 1-13. Online. http://doi.org/10.1002/joc.5476