北太平洋涛动(NPO)作为典型的中纬度大气变率,能过显著地影响到厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的发展。为了解释热带外-热带的相互联系,前人的大部分研究聚焦于边界层的海气耦合过程。不同于前人提出的“Seasonal Footprinting Mechanism”或者“Wind-Evaporation-SST feedback”,本研究提出了一个全新的解释NPO影响ENSO信号的机制:对流层高层波作用通量的直接作用。前人的研究主要解释了NPO影响时期波作用通量的北传;然而我们的研究发现,春季NPO引起的波作用通量也能通过背景北风和水平切变向南传播,并影响到热带地区。正位相NPO通过波作用通量能够引起热带地区高层东风异常;相应地热带地区低层出现西风异常并在随后的季节里发展触发厄尔尼诺事件(图1)。
图 1. NPO引起的Rossby波对热带地区的影响。(a) NPO引起的纬向1波的波射线路径;(b)位向3波的波射线路径。
为了进一步验证NPO引起的波作用通过在不同模式中的多样性,及其对ENSO的影响。我们一共评估了59个CMIP5/6模式。从多模式的结果来看,很明显高层波作用通过较强的模式对应的ENSO振幅偏强,而高层经向波作用通量弱的模式对应的ENSO强度偏弱(图2)。
图 2. ENSO强度与经向波作用通量散点图。(a)ENSO强度与波作用通量散点图;(b) El Niño强度与波作用通量散点图;(c)La Niña强度与波作用通量散点图。其中蓝色的点代表59个不同CMIP5/6模式。
本工作分为两部分,发表在Nature合作期刊npj Climate and Atmospheric Science上,详情请查阅期刊网址https://www.nature.com/npjclimatsci/。
文章信息:
Zhao, J., Sung, MK., Park, JH. et al. Part I observational study on a new mechanism for North Pacific Oscillation influencing the tropics. npj Clim Atmos Sci 6, 15 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00336-z
Zhao, J., Sung, MK., Park, JH. et al. Part II model support on a new mechanism for North Pacific Oscillation influence on ENSO. npj Clim Atmos Sci 6, 16 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00337-y