【摘要】：利用1895~2014年Had ISST月平均海溫資料和CO_2濃度加倍前后600年海氣耦合模式CESM試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)比分析了全球變暖前后厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)特征(強(qiáng)度及其中心位置、生命期與頻率)的變化及其可能原因.主要結(jié)論如下:全球變暖后,在觀測(cè)和模擬中氣候平均的海溫增暖中心分別位于熱帶西太平洋(類拉尼娜型增暖)和熱帶東太平洋(類厄爾尼諾型增暖),引起熱帶太平洋低層?xùn)|風(fēng)信風(fēng)相應(yīng)地增強(qiáng)和減弱,從而改變了熱帶太平洋最強(qiáng)海氣耦合的位置,決定了ENSO演變特征的不同變化.ENSO事件強(qiáng)度中心位置在類拉尼娜型增暖背景態(tài)下更傾向于發(fā)生在赤道太平洋中部,形成"中太平洋ENSO",而在類厄爾尼諾型增暖背景態(tài)下則更偏向赤道東太平洋,形成"東太平洋ENSO".兩種氣候態(tài)的改變都會(huì)造成全球變暖后El Ni?o事件生命期的明顯延長(zhǎng),其中,類厄爾尼諾型增暖的影響更大,最大可延長(zhǎng)約3個(gè)月,極端El Ni?o事件生命期的增長(zhǎng)更顯著.其主要原因是:全球變暖一方面使熱帶西太平洋異常西風(fēng)更早出現(xiàn),有利于El Ni?o事件的提早發(fā)生發(fā)展,另一方面會(huì)減小熱帶太平洋溫躍層的平均深度和熱帶中東太平洋赤道內(nèi)外平均海溫梯度,分別減慢了海洋次表層負(fù)反饋Kelvin波的東傳速率和減弱了El Ni?o暖信號(hào)的"放電"速率,使El Ni?o事件衰亡速度減緩,持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng).另外,觀測(cè)和模式結(jié)果均表明,ENSO事件強(qiáng)度和頻率在全球變暖背景下明顯增強(qiáng)和增多,并且類拉尼娜型和類厄爾尼諾型增暖背景態(tài)會(huì)分別導(dǎo)致極端La Ni?a事件和極端El Ni?o事件頻率顯著增多.本文研究結(jié)果很好地統(tǒng)一了觀測(cè)和模式中不同氣候背景態(tài)下ENSO特征變化的現(xiàn)象和機(jī)理,為理解和預(yù)估全球變暖后ENSO特征的變化及其氣候影響奠定了重要的科學(xué)理論基礎(chǔ).
[Abstract]:Based on the monthly mean SST data of Had ISST from 1895 to 2014 and the results of 600 years of air-sea coupled model CESM test before and after the doubling of CO_2 concentration, the characteristics (intensity and central location) of the El Nino Southern Oscillation (El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO) before and after global warming are compared and analyzed. Changes in life cycle and frequency and their possible causes. The main conclusions are as follows: after global warming, The observed and simulated mean SST warming centers are located in the tropical western Pacific (La Nina type warming) and the tropical eastern Pacific (El Ni 帽 o-like warming), respectively, resulting in the corresponding strengthening and weakening of easterly trade winds in the lower tropical Pacific. Therefore, the position of the strongest ocean-atmosphere coupling in the tropical Pacific is changed, which determines the variation of the evolution characteristics of ENSO. The ENSO event intensity center is more likely to occur in the central equatorial Pacific under the La Nina type warming background. "Central Pacific ENSO" is formed, while in the background of El Nino type warming, it is more inclined to equatorial eastern Pacific, forming "Eastern Pacific ENSO". The two climate changes will result in a significant prolongation of the lifetime of El Ni?o events after global warming. The effect of El Nino type warming is greater, the maximum extension is about 3 months, and the life cycle of extreme El Ni?o events is more significant. The main reason is that global warming, on the one hand, makes anomalous westerly winds in the tropical western Pacific appear earlier, which is conducive to the early occurrence and development of the El Ni?o event. On the other hand, the mean depth of the thermocline in the tropical Pacific and the mean SST gradient inside and outside the equatorial region of the tropical Middle Pacific Ocean are reduced, respectively, and the eastward propagation rate of the negative feedback Kelvin waves in the ocean subsurface and the "discharge" rate of the El Ni?o warm signal are reduced, respectively. El Ni?o events slow down and last longer. In addition, both observations and model results show that the intensity and frequency of ENSO events increase significantly in the context of global warming. The frequency of extreme La Ni?a events and extreme El Ni?o events increased significantly in the background state of La Ni 帽 a-like and El Nino like warming respectively. The results of this paper have well unified the phenomena and mechanisms of the changes of ENSO characteristics under different climatic background states in observations and models, and have laid an important scientific theoretical foundation for understanding and predicting the changes of ENSO characteristics and their climatic impacts after global warming.
【作者單位】： 南京大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院氣候與全球變化研究院中國(guó)氣象局-南京大學(xué)氣候預(yù)測(cè)研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41275069,41330420)、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目(41621005) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助
【分類號(hào)】：P732

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本文編號(hào)：2264275