自然科普:增强?消弱?谁在操控ENSO与印度季风的关系?
作者:黄平
发布时间:2021-05-10
浏览次数:1355

  增强?消弱?谁在操控ENSO与印度季风的关系?

  ENSO这个大BOSS与印度季风的关系为什么会发生如此转变呢?该研究指出这种关系的增强与太平洋的“小弟”——大西洋的“态度”密切相关。

  在21世纪之前(1979–1997年),ENSO事件发生时南大西洋海温的异常主导着整个大西洋海盆(图6C),这样一家独大的局面使得大西洋梯度指数(北大西洋区域与南大西洋区域平均海温异常之差)为较大的正值。

  因此,随着南大西洋的介入,逐渐瓦解并破坏了ENSO与印度季风的“信任”,导致二者的关系开始减弱。这时,热带中东太平洋海水即使“发烧”,万里之遥的印度干旱也并不严重。

  然而21世纪之后(2000–2018年),风水轮流转,ENSO事件发生时南大西洋的势力开始衰退,并且海温信号开始向北大西洋转移,最后两者实力均较弱且基本相当(图6D),因此大西洋梯度指数基本为0。

  此时南大西洋的“欢喜冤家”——北大西洋,一直与南大西洋“唱反调”,二者对印度季风的影响相反,使大西洋整体对印度季风的贡献正负抵消,为ENSO和印度季风“牵线搭桥”建了一条绿色通道,这样一来ENSO和印度季风的关系在不受干扰的情况下又开始增强。这时,热带中东太平洋海水一“发烧”,万里之遥的印度干旱便会加剧。

   

  那么,为什么大西洋会出现这样的转变呢?

  黄平课题组研究发现:这竟是ENSO“自导自演”的一出戏,其实是ENSO自身的时间演变特征发生了变化。过去大家关注不同空间位置的ENSO(如根据ENSO位置分为东部型和中部型),该项研究却发现夏季ENSO的状态存在两个不同的时间演变,有些ENSO从上一个冬季就存在,一直持续到次年夏季,他们将此称为延续型ENSO(Continuing ENSO);而另外一些ENSO从夏季才出现,称为新发型ENSO(Emerging ENSO)。

  延续型和新发型ENSO通过大气Walker环流对印度季风的直接影响几乎没有差别,但在延续型ENSO下,由于其已经存在半年之久,它对全球海温有着重要影响,尤其是南大西洋,这些其他区域海温异常的存在会干扰ENSO的直接大气影响,这种情况下ENSO和印度季风降水的关系会很弱;

  而在新发型ENSO下,其他海区的海温异常都较弱,无法对ENSO的直接大气影响造成干扰,ENSO和印度季风降水的关系非常显著(图7、图8)。

   

  图7. 不同ENSO组别下的海温异常合成图

   

  图8. 不同ENSO组别下的降水异常合成图

  大自然竟然如此奇妙!热带中东太平洋的海水稍微“发烧”,却能影响万里之外十几亿人的生活与生产,且不同年代的影响竟然大不相同。

  然而,这或许只是气候联动过程中的冰山一角。为了更好地为人类的生存和发展提供服务,我们需要探索更多的气候学谜团。

  该研究首次发现ENSO与印度季风最新的年代际增强现象,并强调大西洋在其中的“桥梁作用”,提出ENSO时间演变的多样性,更清晰地解释了ENSO与印度季风关系的多次年代际转变。这有助于未来更好地摸清ENSO的“脾气”。

  随着观测资料的日益丰富和时效性的增加,让科学家有机会从更广阔的角度去关注洋盆间相互作用(太平洋、大西洋和印度洋)的特征以及对气候变化的影响。这也必将加快人类对自然界中年代际信号转变的了解。

  未来对洋盆间相互作用的持续研究,可能降低目前气候模式模拟的不确定性,并提高我们短期气候预测的水平,从而为应对全球气候变化提供更好的支撑。

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