发现太平洋年代际振荡与大西洋多年代际变率相互作用的观测证据

2025-03-1416

  近日,Geophysical Research Letters期刊在线发表物理海洋教育部重点实验室最新科研成果“Interaction between the Interdecadal Pacific Oscillation and Atlantic Multidecadal Variability Lowers Their Contemporaneous Correlation”(《太平洋年代际振荡与大西洋多年代际变率之间的相互作用降低了它们的同期相关性》),相关工作为太平洋和大西洋年代际尺度相互作用提供了观测证据。成果由实验室在读博士研究生徐文悦为第一作者,“青年英才工程”第三层次杨俊超副教授为通讯作者的研究团队合作完成。

  太平洋年代际振荡(Interdecadal Pacific Oscillation;IPO)和大西洋多年代际变率(Atlantic Multidecadal Variability;AMV)广泛影响全球气候和极端天气。大量研究表明,在模式中给定观测的IPO(AMV)海温异常,可以通过大气遥相关显著调制AMV(IPO)变率。但观测中二者的同期相关较弱,不支持显著的跨洋盆作用。

  为了调和这一矛盾,研究团队分析了基于观测资料训练的线性逆向模型(linear inverse model;LIM),LIM结果显示IPO(AMV)调制AMV(IPO)时会显著引起二者的同期正(负)相关,与模式的IPO(AMV)海温强迫试验结果达成一致(图1)。而在观测中,由于双向的跨洋盆作用同时存在,正、负相关抵消,导致二者同期相关较弱。随后,研究基于LIM进一步评估了影响IPO-AMV相互作用的各种跨洋盆机制的强度,发现热带和热带外跨洋盆机制均有显著贡献。

图1:(a)LIM的AMV单向强迫试验和(b)模式AMV海温强迫试验中,AMV指数与SST年代际异常的同期相关图。(c,d)同(a,b)但是对于IPO。

  上述研究调和了观测与模式之间的矛盾,证实了观测中存在IPO-AMV相互作用,并理清了各种跨洋盆机制的相对重要性,进一步提升了我们对IPO和AMV形成机理的认知,为提高模式模拟和预测年代际气候变率的能力提供理论指导。研究工作由国家自然科学基金项目(41925025,42105019)等共同资助完成。


文章引用:

XU W. -Y., J. -C. Yang*, Y. Zhang, X. -P. Lin, and Z. Lv, 2025: Interaction between the Interdecadal Pacific Oscillation and Atlantic Multidecadal Variability Lowers Their Contemporaneous Correlation. Geophysical Research Letters, 52(5), e2024GL113753, https://doi.org/10.1029/2024GL113753.