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CEE:南太平洋海气耦合维持着厄尔尼诺-南方涛动事件对南极海冰的远距离影响
作者:陶凌峰               发布时间:2026/03/09 19:35:58       浏览量:       来源:大气科学学院

厄尔尼诺-南方涛动现象(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)是源自热带太平洋的主要气候异常。尽管已知该现象在活跃期(12月、1月、2月)会影响遥远区域,但本研究表明其对南极海冰的影响可持续至随后的南半球冬季(6月、7月、8月),远在厄尔尼诺-南方涛动本身消退之后(图1)。由厄尔尼诺-南方涛动事件引起的南太平洋海表温度异常,因海洋的热记忆性可持续数月。通过对观测数据与气候模式试验的动力学诊断分析,我们发现这些持续存在的南太平洋海温异常可以通过改变非绝热加热和瞬变涡旋活动来影响大气环流,继而经由大气波列传播作用于南极地区,使得海冰偶极型异常得以维持(图2)。这种延迟效应由南太平洋海气相互作用驱动,该发现对理解厄尔尼诺-南方涛动事件的延迟影响以及改进南极气候预测具有重要意义。

1 ENSO事件期间海表温度、位势高度及海冰异常的观测季节演变特征。图 a–c 展示了从发展期南半球夏季(D (−1) JF)到衰减期南半球冬季(JJA)的海表温度(SST)异常(填色,单位:K)和 500 百帕位势高度异常(等值线,单位:gpm)。图 d–f 为上述相同季节的海冰密集度异常(填色,单位:%),等值线代表对应时段的气候态分布。各子图的右上角标注了月份缩写。异常值的计算方式为:15 次厄尔尼诺事件与13 次拉尼娜事件的合成场差值。打点区域表示基于Student’s t-test检验,异常值超过 90% 置信水平的区域。


2 南太平洋海气耦合维持着ENSO事件对南极海冰影响的概念示意图。上图展示了暖位相 ENSO 事件在活跃期内,如何在南太平洋激发海表温度异常(SSTA),并通过太平洋 - 南美(PSA)遥相关波列,驱动南极海冰呈现偶极型分布特征。下图则描绘了在后续季节中,这些由 ENSO 引发的海表温度异常持续存在并对大气产生反馈作用,维持异常环流型,从而进一步强化南极洲周边海冰的偶极型异常分布。

论文信息:

L. Tao*, X.-Q. Yang*, J. Fang, L. Sun, X. Sun, D. Cai, B. Zhou, and H. Chen, 2025: South Pacific ocean–atmosphere coupling sustains El Niño-Southern Oscillation's remote influence on Antarctic. Communications Earth & Environment, 6(1052), https://doi.org/10.1038/s43247-025-03017-2.