近日,物理海洋教育部重点实验室在Journal of Climate期刊发表题为“Tropical Forcing of the Pacific Decadal Oscillation Tied to Central Pacific ENSO”(《太平洋年代际振荡的热带强迫与中部型ENSO紧密相关》)的最新研究成果,揭示了太平洋年代际振荡的热带强迫部分主要由中部型ENSO主导,而非传统意义上的东部型ENSO。该成果由实验室在读博士研究生吴硕为第一作者,博士后张钰为通讯作者的科研团队共同合作完成。

  太平洋年代际振荡(PDO)是北太平洋海表温度异常的主导模态,表现为北太平洋中西部海表温度异常,以及副热带东北太平洋和北美洲西海岸符号相反的海表温度异常,对海洋生态和全球气候有重要影响。PDO呈现马蹄形的空间结构,主要由海平面气压变异的阿留申低压异常,通过影响海表湍流热通量和Ekman平流强迫产生。而导致阿留申低压异常的一个重要来源是热带太平洋ENSO事件。长期以来,学界普遍认为PDO的热带强迫归因于东部型ENSO,近年逐渐发现,中部型ENSO同样可以强迫出PDO,但究竟是哪种ENSO类型在PDO热带强迫中起关键作用尚不明确。

  为解决上述科学问题,研究团队综合运用了多套观测海表温度资料、热带太平洋“起搏器”试验和CMIP6多模式历史试验,从定性和定量两个维度开展研究。结果表明,东部型ENSO激发的阿留申低压异常主要影响北太平洋中西部的海表温度(图1a),而中部型ENSO激发的阿留申低压异常则呈现出往东南方向偏移的特点,并形成西北-东南倾斜的结构。这种独特的结构不仅能够影响北太平洋中西部的海表温度,还能影响副热带东北太平洋和北美洲西海岸的海表温度(图1b)。因此,中部型ENSO在PDO的热带强迫部分的贡献显著大于东部型ENSO。

图1. (a) 东部型ENSO和 (b) 中部型ENSO激发阿留申低压异常(AL)强迫PDO的示意图。

  上述研究揭示了中部型ENSO在强迫PDO中的重要作用,修正了目前学界关于PDO热带强迫部分由东部型ENSO主导的传统观点。研究工作得到了国家自然科学基金、崂山实验室、中国博士后科学基金等多方的共同资助。


文章引用:

WU S., Y. Zhang*, Y. Kosaka, X. -P. Lin, J. -C. Yang, K. -H. Gong, Y. Liu, J. Shi, and X. -D. Wang, 2025: Tropical Forcing of the Pacific Decadal Oscillation Tied to Central Pacific ENSO. Journal of Climate, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-24-0349.1.