近日，物理海洋教育部重点实验室在ENSO（南方涛动-厄尔尼诺）的长期变化研究取得重要进展，研究分析了1960年代之后多年拉尼娜现象频发的原因，指出气候系统内部变率的主导作用。npj Climate and Atmospheric Science期刊以“Increased multi-year La Niña since 1960s driven by internal climate variability”（《内部变率驱动1960s以来多年拉尼娜的增多》）为题对上述成果进展进行了在线报道。该成果由实验室2024级博士研究生刘世初为第一作者，“青年英才工程”第一层次董璐教授为通讯作者，联合国内外研究人员共同合作完成。

　　多年拉尼娜（multi-year La Niña，ML）被定义为连续发生两年及以上的拉尼娜事件，其对全球气候和天气异常的影响比单年拉尼娜事件更加持续且剧烈。已有研究指出，在未来的全球增暖作用下，ML的发生频率将会增加，但近期ML频率增加是否由人类活动驱动尚不明确。观测数据显示，自1960年代以来，ML的发生频率较1960年之前已经增加了两倍（图1A）。本研究基于大成员集合模拟试验（共约500个成员）量化了人为外强迫的影响，结果表明，人为外强迫对ML频率增加的贡献仅为18%（图1B）。研究进一步发现，ML的发生与其前一年是否存在强厄尔尼诺（strong El Niño，SE）有着密切的联系，ML频率的增加都主要由前一年发生了SE的ML事件（SE-to-ML）的增多所主导（图1C）。

图1：（A）Niño3.4指数的时间演变以及多年拉尼娜（蓝色）和强厄尔尼诺（紫色）的发生时间；（B）外强迫（MME）下多年拉尼娜（ML）数量的变化；（C）多年拉尼娜有强厄尔尼诺作为前兆（SE-to-ML）的数量变化。

　　观测和模式的结果都显示，更强的SE更有利于其后一年出现ML（图2A-C）。根据观测，1960年代以来SE振幅显著增强，从而更容易推动ML的形成，这使得SE-to-ML事件的发生频率大幅增加（1960年代前为0个，1960年代后为5个）。然而，在外部强迫影响下，SE振幅变化不大，这表明是内部变率主导了SE振幅在1960年代之后的增强。通过进一步从大成员集合模拟中挑选出SE到ML转化效率提高最大的成员，发现这些成员中的SE振幅显著增强，该结果验证了内部变率在调控SE振幅和ML频率增多中的重要作用。

图2：（A）强厄尔尼诺（SE）其后伴随着多年拉尼娜（SE-to-ML）和不伴随（SE-no-ML）的时间演变；（B）模式和观测中两类SE的强度；（C）不同强度下SE向ML转化的比率；（D）两阶段SE时间演变；（E）观测和模式中两阶段SE强度。

　　上述研究强调了气候系统内部变率在ENSO现象演变中的关键作用，为理解ENSO现象在全球变暖下的长期变化提供了新的视角，。研究工作由国家自然科学基金面上项目（42275018，42175029）、山东省自然科学基金项目（2022HWYQ-065）和崂山实验室基金项目（LSKJ202202602）等共同资助完成。

文章引用：

LIU S. -C., L. Dong*, L. -X. Wu, et al., 2025: Increased Multi-year La Niña since 1960s Driven by Internal Climate Variability. npj Climate Atmospheric Science, 8, 120, https://doi.org/10.1038/s41612-025-00994-1.