LTO研究团队揭示热带气旋作用主导的极端厄尔尼诺事件新机制

      撰稿:童波
  审定:王卫强  

      近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室(LTO)王鑫团队在西北太平洋热带气旋对极端厄尔尼诺事件的影响上取得新进展。相关研究成果以博士研究生童波为第一作者,王鑫研究员为通讯作者,中山大学王东晓教授和复旦大学周文教授为合作者,发表在国际期刊Journal of Climate上。

  极端厄尔尼诺事件可以造成诸多灾害性极端事件,例如洪水、干旱及海洋生物大量死亡等,不仅会对全球天气和气候系统以及海洋生物圈造成重大破坏,还将导致社会产生严重的经济损失。有研究表明,西北太平洋热带气旋可以显著地提升厄尔尼诺事件的强度,但其与极端厄尔尼诺事件的具体联系还未被揭示。因此,对西北太平洋热带气旋影响极端厄尔尼诺的研究,有利于加深对极端厄尔尼诺形成机制的理解。这对于全球气候及整个社会都有着重大的意义。

  结合资料分析和数值模式试验(Community Earth System Model),发现西北太平洋春-夏季热带气旋与热带东太平洋暖海温异常的相互作用对极端厄尔尼诺事件的形成有着非常重要的贡献(图1)。春季热带气旋相关的西风爆发事件在热带太平洋引起强大的西风异常,触发携带暖水东传的开尔文波并显著加深热带中-东太平洋温跃层,使得厄尔尼诺事件在春季末形成。而随着厄尔尼诺事件的形成,又加强了夏季西北太平洋热带气旋,这些热带气旋通过春季相同过程,对热带中-东太平洋的暖海温异常提供正反馈作用,最终促进了极端厄尔尼诺事件的发生。文章通过研究热带气旋与热带东太平洋暖海温的相互作用,提出了极端厄尔尼诺形成的新机制,这为极端厄尔尼诺事件的预报提供了参考。

  该研究由国家自然科学基金项目、中国科学院战略重点研究计划、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项、中国科学院南海海洋研究所科研发展专项基金、中国科学院南海生态环境工程创新研究院以及中国-斯里兰卡联合科教中心共同资助完成。

  相关论文信息:Tong, B., X. Wang, D. Wang, and W. Zhou, 2023: A Novel Mechanism for Extreme El Niño Events: Interactions between Tropical Cyclones in the Western North Pacific and Sea Surface Warming in the Eastern Tropical Pacific. J. Climate, 36, 2585–2601.

  网址:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-1014.1
    
图1:西北太平洋热带气旋与厄尔尼诺事件相互作用的示意图。(a,b)春季热带气旋引起热带太平洋区域显著的西风异常(蓝色箭头)以及下行开尔文波(黑色箭头),导致厄尔尼诺事件在春季末提前发生,伴随着沃克环流的减弱(棕色箭头)。(c)沃克环流减弱导致西北太平洋区域的相对湿度和绝对涡度加强(黄色阴影),结合Bjerknes反馈,导致热带气旋增强。(d)强化的热带气旋进一步增强热带中-东太平洋的暖海温异常,最终促进极端厄尔尼诺事件的发生。
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