中国海洋大学海洋科学与技术青岛协同创新中心在ENSO研究取得重要进展
{www.gk114.com}     来源:[中国招生考试网]      时间:2014-01-20

 

    1月19日,国际著名期刊Nature Climate Change在线发表了题为“Increasing frequency of extreme El Niño events due to greenhouse warming”(《全球变暖导致极端厄尔尼诺事件发生频率增加》)的最新研究成果,并将其作为亮点文章进行了重点推介。此项成果由海洋科学与技术青岛协同创新中心特聘教授及物理海洋教育部重点实验室“绿卡工程”教授蔡文炬博士为第一作者、实验室吴立新教授为合著者的科研团队共同完成。

    厄尔尼诺是对全球气候有重大影响的自然变率之一。极端厄尔尼诺事件(如1982/1983、1997/98事件)以西太平洋暖池和大气对流活动中心的向东极大扩展为主要特征,并伴随着在冷而干的赤道东太平洋上空降雨量的急剧增大。极端厄尔尼诺事件不仅对全球天气形态具有严重破坏性,还对全球生态系统、农业生产、洪涝灾害以及其他极端天气事件具有深刻影响。因此在全球变暖背景下,极端厄尔尼诺事件的潜在变化将带来巨大的社会经济影响。蔡文炬教授及其研究团队将极端厄尔尼诺事件定义为冬季Niño3区的平均降雨大于5mm/day的厄尔尼诺事件,并利用参与第三次和第五次耦合模式比较计划(CMIP3/5)的多气候模式模拟输出资料首次发现:在全球变暖场景下,极端厄尔尼诺事件的发生频率是过去20世纪气候场景下的2倍(图1)。

    该研究认为,极端厄尔尼诺事件发生频率的增加与热带太平洋海表面温度(SST)的变化密切相关。在全球变暖背景下,海表面温度(SST)整体增暖,但赤道东太平洋SST的增暖速率更快,导致在赤道东太平洋SST的纬向和经向梯度减弱:SST纬向梯度的减弱有助于大气辐合中心向东偏移;SST经向梯度的减弱造成热带辐合带(ITCZ)平均位置偏向赤道,也有利于大气的异常辐合中心在赤道东太平洋建立;同时,在SST更暖的背景下,大气更加敏感,更小的SST增暖及相应的梯度变化就可以引起更多的降水异常;以上几点均支持极端厄尔尼诺事件的发生。

    该项研究成果表明,未来极端厄尔尼诺事件发生频率的增加将导致灾难性天气事件更加频繁地发生。此外,过去多模式研究使用SST、风场等作为指标,发现厄尔尼诺的振幅、周期等统计特征没有明显的变化。然而,该研究使用降雨作为指标,从极端厄尔尼诺的角度阐明了厄尔尼诺在未来有显著的变化和更大的影响,由此也对衡量厄尔尼诺事件以及评估全球变暖的气候效应有重要的指导意义。

    这也是海洋科学与技术青岛协同创新中心近三个月来第二次在Nature系列杂志发表有关全球变暖对热带海-气相互作用影响的原创新成果,标志着海洋科学与技术青岛协同创新中心在这一领域的国际前沿地位,以及协同合作所带来的原始创新能力的提升。


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