全球变暖致太平洋东部厄尔尼诺现象加剧,研究称厄尔尼诺现象变率增加对极端天气影响显著

研究称厄尔尼诺现象变率增加对极端天气影响显著

全球变暖致太平洋东部厄尔尼诺现象加剧

12月13日,国际期刊Nature杂志发文指出,温室效应下东太平洋厄尔尼诺现象的变率增加,对全球极端天气事件、生态系统和农业带来了显著影响,该研究解决了一个困扰着科学家们长达几十年的重大科学问题,凸显了海洋试点国家实验室在气候变化研究领域的国际前沿地位。

本报讯
近日,一个国际联合研究组表示,全球变暖将会让太平洋东部厄尔尼诺现象的变化更加剧烈。这或将导致未来的极端天气事件变得更加频繁。相关论文刊登于《自然》。

此项成果由青岛海洋科学与技术试点国家实验室(以下简称“海洋试点国家实验室”)科学家国际南半球海洋研究中心主任蔡文炬为第一作者,海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士为联合通讯作者的科研团队共同完成。

厄尔尼诺—南方涛动是地球上影响力最大的气候变化;东太平洋厄尔尼诺与太平洋东部地区的洪水和太平洋西部地区的干旱有关。太平洋东部海面温度是判断该地区厄尔尼诺的一个关键指标,但是各种关于海面温度对于全球变暖的响应的模型无法达成统一,这也意味着全球变暖对于ENSO的影响依然不甚明确。此外,过去大部分研究评估的是特定地理区域的变化,因此所得结论不够全面。

厄尔尼诺是地球上最主要和最重要的气候变异现象,其特征是赤道太平洋海表温度在厄尔尼诺阶段变暖。厄尔尼诺的海温异常往往有一个中心位置,或者在中赤道太平洋或者在东赤道太平洋,这两种不同类型的厄尔尼诺事件分别称为CP-El
Niño和EP-El Niño。

中国青岛海洋科学与技术试点国家实验室领军科学家蔡文炬、实验室主任委员会主任吴立新团队及澳大利亚合作者等,研究了国际耦合模式比较计划第五阶段中的17个气候模型,以评估在未来全球变暖场景下,太平洋东部厄尔尼诺现象的变化。

蔡文炬告诉《中国科学报》记者,以往的研究通常以Niño3海表温度指数对气候的响应来衡量厄尔尼诺的未来变化,但是从两种不同类型厄尔尼诺的角度出发,EP-El
Niño的空间结构和异常中心在不同的气候模式中差异很大,不能用Niño3海表温度这样固定的指数进行统一衡量。该团队利用能够正确区分这两种El
Niño类型的CMIP5气候模型,发现EP-El
Niño海温异常中心虽因模式而不同,但其海表温度未来变异的振幅变化具有模式间一致性且将增加百分之十五,导致极端厄尔尼诺事件的发生频率增加百分之五十。其机制是全球变暖背景下赤道太平洋海洋上层的层结加强,导致了海气耦合强度增加,有利于EP-El
Niño的发展。

通过追踪每一个模型的异常中心(温度变化最极端的位置),研究人员发现几乎所有模型都预测各自异常中心的海面温度的波动幅度将变大。这对应的是在目前阶段(1900年~1999年)和未来预测期(2000年~2099年)之间,太平洋东部厄尔尼诺海面温度的变化幅度整体平均上升15%。

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