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研究揭示:多变厄尔尼诺背后的机制

2018年08月10日 12:32  中国气象报   作者:  0    收藏

    7月25日,韩国基础科学研究院的科学家在《自然》杂志上发表研究称,厄尔尼诺和拉尼娜事件的复杂多变性可以追溯到两个具有不同空间特征和不同频率的耦合大气-海洋振荡中。

  厄尔尼诺事件的特点是赤道太平洋中东部地区海水异常变暖,持续时间可达一年。随后可能过渡到拉尼娜状态,持续时间一般为1至2年。厄尔尼诺事件往往在北半球冬季时达到峰值,通常会导致东南亚和西热带太平洋地区出现干旱,同时增加厄瓜多尔和秘鲁等东太平洋海岸附近地区的降水。厄尔尼诺现象产生的遥相关“涟漪效应”不仅可以在大气层中找到,还可以在洋流、生态系统、自然灾害、全球市场和国家经济中找到。

  气候学家早就认识到并非所有的厄尔尼诺事件都是相似的,实际上有些很弱,有些很强;有些发生在中太平洋,有些发生在东太平洋。这些差异将决定哪些地区会受到极端气候事件的最严重影响,哪些地区将不会受到影响。因此,准确预测厄尔尼诺事件需要更加深入地了解其变化的多样性。

  研究者分析了大量的气候观测资料和计算机模型模拟数据,揭开了厄尔尼诺现象出现多样变化的机制。当热带太平洋上层海水储存更多热量时,厄尔尼诺事件往往在东太平洋和北半球冬季期间达到峰值,而较冷的上层海洋系统则将导致中太平洋厄尔尼诺事件的发展,并且表现出较弱的季节耦合。“我们的研究表明,看似混乱和变化多样的厄尔尼诺事件背后有一个隐藏的结构。”该研究主要作者之一阿克塞尔·蒂默曼说。

  通过在不同的温度、风力和洋流条件下运用计算机模拟厄尔尼诺事件,研究人员发现东太平洋厄尔尼诺事件每3至7年发生一次,而中太平洋的厄尔尼诺事件平均每2至3年发生一次,这些模式的不同特征取决于大气和海洋之间相互作用的强烈程度。然而,观测资料显示,共存的东太平洋和中太平洋的冷暖波动并非是周期性的。热带太平洋气候系统需要额外的激发,无论是通过随机天气事件还是通过印度洋和大西洋温度波动引起的大气环流变化,这种相互作用是厄尔尼诺现象出现波动的重要来源。

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