北太平洋海表温度（SST）对全球气候有着重要影响，而厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对北太平洋SST有重要强迫作用。针对ENSO的不同阶段对SST可预测性的影响尚不清楚的问题，物理海洋教育部重点实验室李建平教授团队开展一系列研究，近日取得重要进展，研究发现ENSO的不同位相对北太平洋SST可预测期限有显著的不对称影响，其在拉尼娜时显著增长，而厄尔尼诺和中性位相时差别不大。

　　为了克服气候模式的局限性，研究利用李建平教授团队在国际上率先提出的非线性局部李雅普诺夫指数（NLLE）方法量化评估了不同ENSO阶段下的北太平洋SST可预测期限，结果发现，北太平洋SST在拉尼娜下的可预测性期限（约8.4个月）长于中性位相（约5.9个月）和厄尔尼诺（约5.5个月）条件，显示出不对称特征（图1）。这种不对称性在当前多模式预测技巧中也有体现。从误差增长动力学角度分析表明，与厄尔尼诺位相下较弱的信号和较快的误差增长相比，拉尼娜位相下北太平洋SST信号强度更强，误差增长率更慢；在中性条件下，北太平洋SST表现出中等信号强度和较高的误差增长率。从物理机制上分析，可预测性的信号强度与SST异常振幅一致，而误差增长率与大气-海洋加热异常相关。拉尼娜位相强迫下北太平洋SST出现正加热异常，减小了大气噪声的影响，导致北太平洋SST误差增长较低，进而使得拉尼娜位相下北太平洋SST可预测期限较高。

　　上述研究增进了对ENSO影响SST可预测期限的理解，为改进北太平洋SST的预测提供了指导。成果以“Asymmetric influences of ENSO phases on the predictability of North Pacific sea surface temperature”（《ENSO位相对北太平洋海表温度可预测性的不对称影响》）为题，发表于Geophysical Research Letters（《地球物理研究快报》）期刊，海洋与大气学院侯兆禄博士为第一作者，李建平教授和刁一娜副教授为共同通讯作者等合作完成。该研究工作得到国家自然科学基金、崂山实验室、山东省重大基金等共同资助。

图1：厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对北太平洋海面温度（SST）异常和可预测性期限的影响

文章引用：

HOU Z. -L., Li J. -P.*, Y. -N. Diao*, Y. -Z. Zhang, Q. J. Zhong, J. Feng, and X. Qi, 2024: Asymmetric Influences of ENSO Phases on the Predictability of North Pacific Sea Surface Temperature. Geophysical Research Letters, 51(7), e2023GL108091. https://doi.org/10.1029/2023GL108091.