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Nat Commun:北师大李建平课题组揭示西太平洋年代际变化研究论文

摘要 : 2017年7月7日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院气候学团队李建平研究组的一篇研究论文,论文报道了关于热带西太平洋海温年代际变化机制的重要进展。

2017年7月7日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院气候学团队李建平研究组的一篇研究论文,论文报道了关于热带西太平洋海温年代际变化机制的重要进展。

热带西太平洋是全球重要的暖水库。由于该地区海表温度高并且海-气相互作用强烈,因此它被视为全球大气环流主要的热量和水汽来源。热带西太平洋海温的变化不仅对海洋物理环境有重要影响,而且在很大程度上影响着亚洲及我国的天气、气候变化(如季风和台风活动等)和自然灾害的形成(洪涝、干旱等)。

在年际尺度上,热带太平洋呈现出东-西向的类似“跷跷板”式的变化格局,即东太平洋冷舌区与热带西太平洋的海温变化表现为强的反相变化关系。这与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象密切联系。在年代际尺度上,赤道东太平洋存在与ENSO空间型相似的年代际振荡模态(IPO),它也常被称为类ENSO(ENSO-like)模态。然而,ENSO时期出现的东-西向“跷跷板”型的海温变化模式在IPO中并没有如期出现。西太平洋海温年代际变化不能由IPO模态所解释,其背后的物理机制至今尚不清楚。考虑到西太平洋对亚洲及我国气候的重要影响,深入揭示西太平洋年代际变化的机理对减少未来气候变化预测的不确定性具有重要意义。

在本次工作中,气候学团队成员孙诚副教授、负责人李建平教授联合国内外学者发现热带西太平洋的年代际变化实际上是由大西洋多年代际振荡(AMO)所调控。观测分析表明,过去一百多年来AMO信号可以解释热带西太平洋海温年代际变化中超过80%的变率。他们设计了一组大西洋实测海温强迫的印-太洋盆区域海气耦合试验(Atlantic Pacemaker experiment),成功再现了实际观测到的西太平洋年代际海温变化以及大西洋-西太平洋的跨洋盆海温遥相关。进一步,他们提出了“副热带北太平洋海气耦合桥”的新机制解释了这种跨洋盆的远程影响,并且阐明了大西洋远程调控西太平洋年代际变化的海气耦合过程及物理机制。相比传统强调ENSO信号的观点,这项成果强调了在西太及邻近地区年代际变化的归因分析和预测时,应更加重视来自大西洋的远程调控作用。

大西洋多年代际振荡(AMO)远程调控西太平洋年代际变化的物理机制图

原文链接:

Western tropical Pacific multidecadal variability forced by the Atlantic multidecadal oscillation

原文摘要:

Observational analysis suggests that the western tropical Pacific (WTP) sea surface temperature (SST) shows predominant variability over multidecadal time scales, which is unlikely to be explained by the Interdecadal Pacific Oscillation. Here we show that this variability is largely explained by the remote Atlantic multidecadal oscillation (AMO). A suite of Atlantic Pacemaker experiments successfully reproduces the WTP multidecadal variability and the AMO–WTP SST connection. The AMO warm SST anomaly generates an atmospheric teleconnection to the North Pacific, which weakens the Aleutian low and subtropical North Pacific westerlies. The wind changes induce a subtropical North Pacific SST warming through wind–evaporation–SST effect, and in response to this warming, the surface winds converge towards the subtropical North Pacific from the tropics, leading to anomalous cyclonic circulation and low pressure over the WTP region. The warm SST anomaly further develops due to the SST–sea level pressure–cloud–longwave radiation positive feedback. Our findings suggest that the Atlantic Ocean acts as a key pacemaker for the western Pacific decadal climate variability. 

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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