厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是地球气候系统中最强的年际变异信号，拉尼娜作为ENSO的冷位相，其发生和发展会对全球天气及生态环境产生巨大影响。与厄尔尼诺事件（ENSO的暖位相）通常在一年内迅速成熟并衰减不同，拉尼娜事件往往持续两年以上，这一现象称为“多年拉尼娜”。多年拉尼娜事件会给全球气候、渔业生态及人类经济社会带来持续性和叠加性的破坏影响，并显著提高极端天气灾害的发生风险。未来全球变暖情景下多年拉尼娜事件如何变化，是气候变化研究领域持续关注的重大前沿科学问题，亟需解答。

　　近日，Nature（《自然》）期刊以“Increased occurrences of consecutive La Niña events under global warming”（《全球变暖下更加频发的多年拉尼娜事件》）为题，刊发了由实验室吴立新院士领衔的科研团队关于热带海气相互作用与气候变化研究的最新成果，研究成果首次发现全球变暖将会导致多年拉尼娜事件的发生频率增加。同时，期刊向全世界媒体做推介，邀请同领域专家在Nature New s & Views发表评述性文章对该项研究成果进行深入解读。

　　该研究利用当前国际最新气候模式比对计划CMIP6中的多模式多场景试验数据，首次发现多年拉尼娜事件的发生频率将会在全球变暖后的21世纪显著增加（图1）。通常观点认为，多年拉尼娜事件倾向于跟随在强厄尔尼诺事件之后发生，然而本研究发现全球变暖后多年拉尼娜与强厄尔尼诺的发生频率之间并不成比例，且前者的增加显著大于后者。进一步的研究表明，太平洋背景平均态海温变化导致的热带与热带外之间的相互作用增强是多年拉尼娜事件更加频发的关键机理。全球变暖后，副热带东北太平洋海区增温较快，有利于局地产生位置更加偏北的“北太平洋经向模态”类响应。这一响应通常与前一年热带太平洋厄尔尼诺的暖海温异常有关，并会在热带东太平洋背景态快速增温的加持下得到加强（图2）。上述响应的最终结果表现为第一年拉尼娜的东风异常位置更加偏北，使得向赤道的Sverdrup热量输送（“海洋充电”过程）减弱，这有利于拉尼娜的冷海温异常维持到第二年。由此，多年拉尼娜事件得以更加频繁地发生，而与之相关的气候灾害事件将可能在未来更加频繁地来袭，这进一步凸显了控制温室气体排放、减缓全球变暖的必要性与紧迫性。

　　上述工作为深入理解全球变暖下热带-热带外相互作用过程和机理提供了新思路、新视角，研究成果对认知ENSO的多样性及其未来变化具有重要意义，有助于未来ENSO预测预估水平的提高，也为国际社会有效应对气候变化与制定气候政策提供了科学依据。研究成果由我校深海圈层与地球系统前沿科学中心、物理海洋教育部重点实验室博士后耿涛为第一作者，联合国内外多家科研机构的专家学者共同合作完成。

图1：气候模式模拟得到的未来变暖情景下多年拉尼娜事件的发生频率显著增加

图2：（a）全球变暖后太平洋背景平均态的海温、风场及海表面气压的变化。（b）全球变暖后，次年春季北太平洋经向模态对于前一年冬季热带东太平洋厄尔尼诺暖海温异常的响应增强

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06236-9