中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网 Chinese Academy of Sciences | marine science and technology information network system

微信公众号

您当前的位置: 首页 > 资源详情

中国科学院海洋研究所研究揭示盐度增强两类厄尔尼诺差异的动力机制

编译者:liguiju发布时间:Nov 29, 2023点击量:501 来源栏目:科研动态

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)是地球气候系统中最强烈的年际异常现象,因其暖位相期间在赤道东太平洋出现显著的海表增暖而闻名,即厄尔尼诺事件。近几十年来,人们发现与传统的东太平洋厄尔尼诺(eastern Pacific El Ni?o, 简称为EPEN)不同,某些年份海表暖异常更弱且偏西位于中太平洋,被称为中太平洋厄尔尼诺(central Pacific El Ni?o, 简称为 CPEN)。两类事件因其生成机制以及对全球气候影响的不同而受到广泛关注。前人研究聚焦于导致两类事件差异的海气动力过程,然而对海洋盐度发挥何种作用仍不清楚。近年来,中国科学院海洋研究所王凡研究团队关注热带太平洋盐度效应在ENSO中的作用,从海洋盐度的新视角揭示了其对增强两类厄尔尼诺差异的动力机制,相关研究结果近日发表在地学TOP期刊《Geophysical Research Letters》上。

总的来看,东太平洋El Ni?o往往比中太平洋型增暖振幅更大且位置偏东。基于Argo浮标和再分析资料发现,海表盐度异常在两类事件中有着明显不同的纬向分布,具体表现为在EPEN中盐度负异常最大值出现在赤道中太平洋,而在CPEN中盐度负异常最大值位于赤道西太平洋。前人研究发现,海洋盐度通过影响海洋垂直层结和改变混合层底的冷却夹卷和混合,在El Ni?o海表暖异常的发展中起着积极的作用,但盐度不同的纬向结构是否会进一步影响两类事件呢?

研究团队随后深入研究了海表盐度的纬向结构对两类El Ni?o海温变率的影响。通过敏感性数值实验发现,当盐度异常出现在赤道中太平洋日界线附近时,所带来的El Ni?o增暖最显著,其强度随着盐度异常出现的位置向东、西太平洋方向递减。基于温度收支分析发现,盐度引起海温变化主要是通过增强了混合层底的垂向夹卷和混合作用来完成的。在El Ni?o期间,降水增多引起海表盐度降低,混合层变薄,混合层底的垂向温度梯度减小,减弱次表层冷水的垂向夹卷和混合作用,导致海表温度增暖而加强了El Ni?o事件。而当盐度异常出现在中太平洋时,垂向夹卷和混合作用最强烈,因而对海表温度的影响最大。

而两类El Ni?o事件中的最大盐度异常中心,发现在东太平洋型事件中出现在中太平洋的盐度异常所造成的异常增暖更为显著,而相比中太平洋型事件出现在西太平洋的盐度异常则较弱。通过进一步的敏感性实验对照,将两类事件的淡水强迫(对应盐度的纬向位置不同)情景分别加入到两类厄尔尼诺事件中,发现相对于西太平洋的盐度异常,出现在中太平洋的盐度异常更大程度地促进了El Ni?o事件的发展。而盐度异常在两类El Ni?o事件中的纬向结构差异,使得两类事件的海温差异增加了11%。 因此,盐度在两类厄尔尼诺中不同的纬向结构,通过其在调控表层垂向层结的效果不同,进一步增大了两类事件海温异常的差异。

该项研究丰富了对ENSO复杂性的认识,为理解ENSO多样性提供了新的视角,对完善ENSO动力学理论和进一步提高ENSO预报水平具有重要意义。研究团队由中国科学院海洋研究所官聪副研究员、王凡研究员、田丰博士、胡石建研究员和美国海洋大气局Michael J. McPhaden教授组成,其中官聪为第一作者,王凡为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金面上基金和创新团队项目、中国科学院青促会人才项目和国家重点研发项目等多个课题的支持。

相关成果及链接如下:

1. Guan, C., Tian, F., McPhaden, M. J., Hu, S., & Wang, F. (2023). Zonal structure of tropical Pacific surface salinity anomalies affects the eastern and central Pacific El Ni?os differently. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL105554. https://doi.org/10.1029/2023GL105554

2. Guan, C., Tian, F., McPhaden, M. J., Wang, F., Hu, S., & Zhang, R.-H. (2022). Zonal structure of tropical Pacific surface salinity anomalies affects ENSO intensity and asymmetry. Geophysical Research Letters, 49, e2021GL096197. https://doi.org/10.1029/2021GL096197

提供服务:导出本资源

版权所有@2017中国科学院文献情报中心

制作维护:中国科学院文献情报中心信息系统部地址:北京中关村北四环西路33号邮政编号:100190