大气所揭示春季北极涛动可能是ENSO的一个重要预测因子

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  厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)是气候系统年际变化尺度上最强的信号。ENSO事件的发生不仅直接造成热带太平洋地区的天气气候异常,还会以遥相关的方式间接地影响到热带太平洋外乃至全球的天气气候。因此ENSO预测的研究具有重要的意义。

  中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心陈尚锋博士、陈文研究员与加拿大Environment Canada的余斌博士和英国University of Cambridge的Hans-F. Graf教授合作的系列研究揭示出春季北极涛动对后期冬季ENSO事件发生的显著影响和物理过程。春季北极涛动通过北太平洋地区的天气尺度波动和平均流之间的相互作用形成赤道西太平洋的西风异常;赤道西太平洋的西风异常触发东传的暖开尔文波,使随后夏季赤道东太平洋海温升高;海温升高后会通过皮叶克尼斯正发聩过程使赤道东太平洋的海温异常得以维持和加强,最终导致厄尔尼诺的发生。进一步的研究还揭示出春季北极涛动与随后冬季ENSO间的关系在20世纪70年代初发生了一个显著的年代际变化,并且春季北极涛动对ENSO的影响存在明显的不对称性。这些研究对进一步改进ENSO的预测有重要的科学意义。

  (a), 标准化的春季北极涛动指数和随后冬季NINO34指数时间序列。(b) 春季北极涛动指数回归的随后冬季热带太平洋海温异常(单位:oC)。填色区域表示回归值达到了95%信度。